BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Perencanaan merupakan suatu kegiatan pemikiran yang sistematis, berjangka panjang dan tindakan tindakan pelaksanaan yang perlu ditempuh dalam persiapan sebelumnya, guna mencapai sasaran yang telah di tetapkan secara optimal.
Perencanaan transmisi yang terdiri atas kriteria listrik dan kriteria mekanis, mempunyai tujuan untuk mencari kemungkinan-kemungkinan pengadaaan saluran transmisi secara optimal, baik untuk memenuhi kebutuhan listrik di kota besar maupun di pedesaan. Kebutuhan akan tenaga listrik yang terus menerus meningkat, membuat perusahaan listrik yang ada lebih memaksimalkan potensi yang ada, antara lain dengan mengurangi rugi-rugi yang timbul pada saat penyaluran tenaga listrik mulai dari pembangkit sampai kepada konsumen.
Salah satu cara adalah dengan memperhatikan sistem transmisi, yang merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Hal ini menjadi bagian dari sistem tenaga listrik, untuk menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit listrik ke gardu induk yang kemudian disalurkan kepada konsumen. Pada perencanaan mekanis, adanya gaya-gaya mekanis pada menara dan penghantar perlu diperhitungkan. Penghantar yang digunakan harus memiliki kekuatan mekanis yang sangat baik. Penggunaan kawat penghantar dibatasi oleh karakteristik mekanis serta beratnya sendiri, yang dapat menyebabkan andongan yang berlebihan pada suatu rentangan pada suatu saluran transmisi. Disamping itu penghantar dapat berayun melebihi batas-batas yang telah ditetapkan bila ditiup angin dan akan mempengaruhi jarak bebas.
Pada daerah permukaan bumi yang tidak rata misalnya daerah pegunungan, andongan kawat penghantar dapat mendekati permukaan bumi pada bagian-bagian yang tinggi diantara 2 menara. Untuk mencegah hal ini diperlukan
penampang peta lokasi saluran udara, supaya pemasangan kawat pada suatu rentangan, diperoleh andongan maksimum dengan jarak bebas dari permukaan bumi.
Pada skripsi ini, penulis mencoba menjelaskan satu bagian dari perencanaan satu saluran transmisi listrik yaitu menghitung besar andongan kawat penghantar ACSR ( Aluminum Cable Steel Reinforced) pada saluran transmisi 150 KV dengan menggunakan program komputer, untuk mempermudah perhitungan. Skripsi ini mempunyai judul yaitu ‘Menghitung Andongan (Sagging) Kawat Penghantar Saluran Transmisi 150 KV Dengan Program Matlab”.
1.2 Rumusan Masalah
Dalam Tugas Akhir ini dapat dirumuskan :
1. Bagaimana menghitung besar andongan kawat penghantar saluran transmisi 150 KV yang terbentuk bila dipengaruhi oleh perubahan suhu dan adanya tekanan angin.
2. Bagaimana cara menghitung besar andongan pada saluran transmisi dengan bantuan program Matlab.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk dapat mengetahui besar andongan maksimum kawat penghantar yang terbentuk pada saluran transmisi 150 KV.
2. Dapat menggunakan program Matlab untuk menghitung besar andongan kawat penghantar saluran transmisi 150 KV.
1.4 Batasan Masalah
Sesuai dengan judul skripsi ini yaitu ” Menghitung Andongan Kawat Penghantar Saluran Transmisi 150 KV Dengan Program Matlab”, maka penulis hanya membatasi pada aspek-aspek yang berhubungan dengan perencanaan saluran transmisi khususnya dalam perhitungan andongan kawat penghantar, yang disesuaikan dengan menggunakan program Matlab.
1.4 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir, maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Bab ini menerangkan tentang latar belakang permasalahan, batasan masalah, tujuan, dan sitematika laporan.
BAB II : Landasan Teori
Bab ini membahas tentang teori umum saluran transmisi, perencanaan saluran udara tegangan tinggi, perhitungan andongan dan tegangan, dan teori Matlab.
BAB III : Metodologi Penulisan
Bab ini membahas tentang alat penelitian, data penelitian serta jalanya proses penelitian.
BAB IV : Analisa dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang pembahasan penelitian dan hasil perhitungan dalam pemakaian program Matlab.
BAB V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini merupakan bab akhir dari penulisan yang merupakan inti sari penulisan skripsi ini.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 UMUM
Tenaga listrik sangat berguna karena tenaga listrik itu dapat dengan mudah disalurkan dan dapat membuat hidup manusia menjadi sejahtera. Tenaga listrik dibangkitkan di PLT (Pusat Listrik Tenaga), seperti : PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Diesel), PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir), dan lain sebagainya.
Saluran transmisi biasanya dibedakan dari saluran distribusi karena teganganya. Di Jepang, saluran transmisi mempunyai tegangan 7 KV ke atas, sedang saluran distribusi 7 KV ke bawah. Di Amerika Serikat, dikenal 3 jenis saluran, yaitu :
1. Saluran distribusi dengan tegangan primer 4 sampai 23 KV. 2. Saluran subtransmisi dengan tegangan 13 sampai 138 KV. 3. Saluran transmisi dengan tegangan 34,5 KV ke atas.
Tingkat tegangan yang lebih tinggi, selain untuk memperbesar daya hantar dari saluran yang berbanding lurus dengan kuadrat tegangan, juga memperkecil rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada saluran. Penurunan tegangan dari tingkat tegangan transmisi pertama-tama dilakukan pada gardu induk (GI), dimana tegangan diturunkan ke tegangan yang lebih rendah, misalnya : dari 500 kV ke 150 KV atau 150 KV ke 70 KV. Kemudian penurunan kedua dilakukan pada gardu induk distribusi dari 150 KV ke 20 KV atau dari 70 KV ke 20 KV. Tegangan 20 KV ini disebut dengan tegangan distribusi primer.
Ada dua kategori saluran transmisi : saluran udara (overhead lines) dan saluran kabel tanah (underground cable). Yang pertama menyalurkan tenaga listrik melalui kawat-kawat yang digantung pada menara atau tiang transmisi dengan perantaraan isolator-isolator, sedang kategori kedua menyalurkan tenaga listrik melalui kabel-kabel yang ditanam dibawah permukaan tanah. Kedua cara penyaluran di atas mempunyai untung ruginya sendiri-sendiri. Dibandingkan dengan saluran udara, saluran bawah tanah tidak terpengaruh oleh cuaca buruk, taufan , hujan angin, bahaya petir dan sebagainya. Lagi pula, saluran bawah tanah lebih estetis karena tidak menggangu pandangan. Karena alasan terakhir ini, saluran-saluran bawah tanah lebih disukai, terutama untuk daerah yang padat penduduknya dan kota-kota besar. Namun biaya pembangunanya jauh lebih mahal dibandingkan dengan saluran udara,dan perbaikanya lebih sukar bila terjadi gangguan hubung singkat dan kesukaran-kesukaran lainya.
2.2 Sistem Tenaga Listrik
Menurut jenis arusnya dikenal sistem arus bolak-balik (AC= Alternating Current) dan sistem arus searah (DC= Direct Current). Di dalam sistem AC penaikan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator. Itulah sebabnya maka dewasa ini saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah saluran AC. Di dalam sistem AC ada sistem satu fasa dan sistem tiga fasa. Sistem tiga fasa mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sistem satu fasa karena :
1. Daya yang disalurkan lebih besar.
2. Nilai sesaatnya (Instantaneous Value) konstan. 3. Mempunyai medan magnet putar.
Berhubung dengan keuntungan-keuntungannya, hampir seluruh penyaluran tenaga listrik di dunia dewasa ini dilakukan dengan arus bolak balik. Namun, sejak beberapa tahun terakhir ini penyaluran arus searah mulai dikembangkan di beberapa bagian di dunia ini. Penyaluran DC mempunyai
keuntungan karena misalnya, isolasinya yang lebih sederhana, daya guna (efficiency) yang lebih tinggi (karena faktor dayanya 1) serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga dimungkinkan penyaluran jarak jauh. Tetapi persoalan ekonominya masih harus diperhitungkan. Penyaluran tenaga listrik dengan sistem DC baru dapat dianggap ekonomis (dapat bersaing dengan sistema AC) bila jarak saluran udara lebih jauh, antara 400 sampai 600 km, atau untuk saluran bawah tanah lebih panjang dari 50 km. Ini disebabkan karena biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter dan inverter equipment) mahal. Dalam skripsi ini hanya dibicarakan sistem arus bolak balik. Penyaluran sistem tenaga listrik dapat kita lihat pada gambar 2.1 berikut ini :
Gambar 2.1 Penyaluran Sistem Tenaga Listrik
2.3 Klasifikasi Saluran Transmisi
Sesuai dengan fungsi, kebutuhan dan tegangan kerjanya maka saluran transmisi dapat dikelompokkan dalam beberapa macam diantaranya :
2.3.1 Klasifikasi saluran transmisi untuk keperluan diagram pengganti
Untuk keperluan analisa maka diagram pengganti biasanya dibagi dalam 3 kelas saluran yaitu :
Saluran Transmisi Pendek (< 80 Km)
Saluran Transmisi Jarak Menengah (80-250 Km) Saluran Transmisi Panjang (>250 Km)
Klasifikasi saluran transmisi harus didasarkan atas besar kecilnya kapasitansi ke tanah. Maksudnya jika kapasitansi kecil maka arus bocor ke tanah kecil terhadap arus beban, sehingga kapasitansi ke tanah dapat diabaikan. Hal ini dapat disebut dengan saluran transmisi pendek. Tetapi jika kapasitansi mulai besar sehingga tidak dapat diabaikan, tetapi jika kapasitansi belum begitu besar dapat dianggap sebagai kapasitansi terpusat (lumped capacitance) dan hal ini sering disebut dengan saluran transmisi jarak menengah. Dan jika kapasitansi tersebut sangat besar sekali dan tidak dapat dianggap sebagai kapasitansi terpusat dan harus dianggap terbagi rata sepanjang saluran maka hal ini dapat disebut dengan saluran transmisi panjang.
2.3.2 Klasifikasi saluran transmisi menurut tegangan kerja
Di Indonesia standar tegangan transmisi adalah 70 KV, 150 KV,275 KV dan 500 KV, dan klasifikasi menurut tegangan ini masih belum nyata. Tetapi di Negara-negara maju terutama dibidang transmisi listrik, seperti : USA, Rusia, Canada dimana tegangan pada saluran transmisi bisa mencapai 1000 KV. Maka disana klasifikasi berdasarkan tegangan adalah :
Tegangan Tinggi bisa mencapai 138 KV
Tegangan Extra Tinggi (Extra High Voltage) antara 220-765 KV Tegangan Ultra Tinggi (Ultra High Voltage) diatas tegangan 765
KV
2.3.3 Klasifikasi saluran transmisi berdasarkan fungsinya dalam operasi
Berdasarkan fungsinya dalam operasi saluran transmisi dapat disebutkan dengan :
Transmisi : yang menyalurkan daya besar dari pusat-pusat pembangkit ke daerah beban antara dua atau lebih sistem.
Sub transmisi : transmisi percabangan dari saluran yang tinggi ke saluran yang rendah.
Distribusi : di Indonesia telah ditetapkan bahwa tegangan distribusi adalah 20 KV.
2.4 Parameter-Parameter Saluran Tranmisi
Adapun parameter-perameter pada saluran transmisi diantaranya adalah :
2.4.1 Induktansi
Ada 2 persamaan dasar yang dipakai untuk menjelaskan dan merumuskan induktansi yaitu :
Persamaan yang pertama menghubungan tegangan imbas dengan kecepatan perubahan fluks yang meliputi suatu rangkaian. Tegangan imbas dapat dinyatakan dengan persamaan :
e = ...2.1
dimana :
e = Tegangan imbas (volt)
τ = Banyaknya fluks gandeng rangkaian (weber- turns) dt = Perubahan waktu (s)
Persamaan kedua dapat dinyatakan apabila arus pada rangkaian berubah-ubah, maka medan magnet yang ditimbulkan juga akan berubah-ubah. Dan apabila medan magnet yang ditimbulkan memiliki permebialitas yang konstan, maka banyaknya fluks gandeng berbanding lurus dengan arus, sehingga tegangan imbasnya sebanding dengan kecepatan perubahan arus.
Hal ini dapat dinyatan dengan persaman berikut :
e =L ...2.2
dimana :
e = Tegangan imbas (Volt)
L = Induktansi rangkaian (H)
di/dt = kecepatan perubahan arus (A/s)
2.4.2 Kapasitansi
Kapasitansi saluran transmisi adalah akibat beda potensial antara penghantar (konduktor), kapasitansi menyebabkan penghantar tersebut bermuatan seperti yang terjadi pada plat kapasitor bila terjadi beda potensial diantaranya. Kapasitansi antara penghantar adalah muatan per unit beda potensial. Kapasitansi antara penghantar sejajar adalah suatu konstanta yang tergantung pada ukuran dan jarak pemisah dan penghantar. Untuk saluran daya yang panjangnya kurang dari 80 km (50 mil), pengaruh kapasitansinya kecil dan biasanya dapat diabaikan. Untuk saluran-saluran yang lebih panjang dengan tegangan yang lebih tinggi, kapasistansinya menjadi bertambah kering. Kapasitansi antara dua penghantar pada saluran dua kawat didefenisikan sebagai muatan pada penghantar itu per unit beda potensial diantara keduanya. Dalam bentuk persamaan, kapasitansi per satuan panjang saluran adalah :
C = ...2
dimana :
C = kapasitansi per satuan panjang (F/m) q = muatan pada saluran (C/m)
v = beda potensial antara kedua penghantar (Volt)
2.4.3Resistansi
Resistansi penghantar saluran transmisi adalah penyebab terpenting dari rugi daya (power loss) pada saluran transmisi. Jika tidak ada keterangan lain maka resistansi yang dimaksud adalah resisitansi efektif. Resistansi efektif dari suatu penghantar dinyatakan dengan persamaan berikut :
R = ...2.4
dimana :
R = resistensi efektif dari suatu penghantar (Ω) I = arus rms (A)
Sedangkan resistansi dc dinyatakan dengan persamaan :
R0= ρ ...2.5
dimana :
R0 = resistensi dc (Ω)
ρ = resistivitas penghantar (ohm – meter)
l = panjang ( m)
A = luas penampang ( m2)
2.4.4Konduktansi
Konduktansi antar penghantar dan tanah, menyebabkan terjadinya arus bocor pada isolator-isolator dari udara yang melalui isolasi dan kabel. Karena kebocoran pada isolator saluran udara sangat kecil dan dapat diabaikan, dengan demikian konduktansi antar penghantar pada saluran udara sangat kecil dan diabaikan. Alasan untuk mengabaikan konduktansi adalah karena konduktansi ini selalu berubah-ubah yakni kebocoran pada isolator yang merupakan sumber utama. Konduktansi berubah dengan cukup besar menurut atmosfer dan kotoran yang berkumpul pada isolator.
2.5 Tegangan Transmisi
Transmisi adalah sub sistem tenaga listrik, yang berperan menyalurkan energi listrik dari pusat pembangkit ke gardu induk. Saat sistem beroperasi pada sub-sistem transmisi selalu terjadi rugi- rugi daya. Jika tegangan transmisi adalah
tegangan bolak- balik tiga fasa, maka besarnya rugi- rugi daya tersebut adalah sebagai berikut :
∆Pt = 3I2R (Watt) ...2.6
dimana :
I = arus jala- jala transmisi (Ampere) R = tahanan kawat transmisi per fasa (Ohm)
Arus pada jala- jala suatu transmisi arus bolak- balik tiga fasa adalah sebagai brikut:
I = P/ .Vr.Cos φ ...2.7
dimana :
P = daya beban pada ujung penerima transmisi (watt) Vr = tegangan fasa ke fasa pada ujung penerima transmisi
(Volt)
Cos φ = faktor daya beban
Jika persamaan 6 disubsitusikan ke persamaan 7, maka rugi- rugi daya transmisi dapat ditulis sebagai berikut :
ΔPt = P2.R/Vr2.cos2 φ ...2.8
Terlihat bahwa rugi- rugi daya transmisi dapat dikurangi dengan cara meningggikan tegangan transmisi, memperkecil tahanan konduktor, dan memperbesar faktor daya beban. Tetapi cara yang cenderung dilakukan adalah meninggikan tegangan transmisi dengan pertimbangan sebagai berikut :
1. Memperkecil tahanan konduktor dengan memperbesar luas penampangnya
ada batasnya karena penambahan luas penampang panghantar juga ada batasnya.
2. Perbaikan faktor daya beban dapat dilakukan dengan pemasangan
kapasitor kompensasi (shunt capacito).
3. Rugi- rugi transmisi berbanding lurus dengan besar tahanan konduktor dan
berbanding terbalik dengan kuadrat tegangan transmisi, sehingga pengurangan rugi- rugi yang diperoleh, karena peninggian tegangan transmisi jauh lebih besar, daripada pengurangan rugi- rugi karena pengurangan tahanan konduktor.
Pertimbangan inilah yang mendorong perusahaan pembangkit tenaga listrik lebih cenderung menaikkan tegangan transmisi. Kecenderungan itu terlihat dari semakin meningkatnya tegangan transmisi dari tahun ke tahun seperti ditunjukkan pada Tabel 1.1 berikut ini :
Tabel 2.1
Perkembangan tegangan transmisi Tenaga Listrik di Eropa, Amerika dan Indonesia
Tahun Negara Tegangan
1882 Miesbach - Munchen 1,5 - 2 kV DC
1890 Deptford 10 kV
1907 Stadwerke Munchen 50 kV AC 1912 Lauchhammer - Riesa 110 kV AC 1926 N. Pennsylvania 220 kV 1936 Boulder Dam 287 kV AC 1952 Hasspranget - Hallsberg 380 kV AC 1959 USSR 525 kV AC 1965 Manicouagan - Montreal 735 kV AC 1966 Indiana - W. Virgina 765 kV AC
1966 USA, Celile - Sylmar 800 kV DC
Namun peninggian tegangan transmisi berarti juga penaikan isolasi dan biaya peralatan dan gardu induk. Oleh karena itu pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah rangkaian, jarak penyaluran, keandalan, biaya peralatan untuk tegangan tertentu serta tegangan- tegangan yang sekarang ada dan yang direncanakan. Kecuali itu penentuan tegangan harus juga dilihat dari segi standarisasi peralatan yang ada. Penentuan tegangan merupakan bagian dari perancangan sistem secara keseluruhan.
2.6 Komponen- Komponen Utama dari Saluran Transmisi Udara Komponen utama dari saluran transmisi udara terdiri dari :
2.6.1 Menara transmisi atau tiang transmisi serta pondasinya
Pada suatu “Sistem Tenaga Listrik”, energi listrik yang dibangkitkan dari pusat pembangkit listrik ditransmisikan ke pusat-pusat pengatur beban melalui suatu saluran transmisi. saluran transmisi tersebut dapat berupa saluran udara atau saluran bawah tanah, namun pada umumnya berupa saluran udara.
Energi listrik yang disalurkan lewat saluran transmisi udara pada umumnya menggunakan kawat telanjang, sehingga mengandalkan udara sebagai media isolasi antara kawat penghantar tersebut dengan benda sekelilingnya, dan untuk menyanggah/merentang kawat penghantar dengan ketinggian dan jarak yang aman bagi manusia dan lingkungan sekitarnya, kawat-kawat penghantar tersebut dipasang pada suatu konstruksi bangunan yang kokoh, yang biasa disebut menara / tower.
Konstruksi tower besi baja merupakan jenis konstruksi Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT) ataupun Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) yang paling banyak digunakan di jaringan PLN, karena mudah dirakit terutama untuk pemasangan di daerah pegunungan dan jauh dari jalan raya, harganya yang relatif lebih murah dibandingkan dengan penggunaan saluran bawah tanah serta pemeliharaannya yang mudah. Namun demikian perlu pengawasan yang intensif, karena besi-besinya rawan terhadap pencurian. Seperti yang telah terjadi dibeberapa daerah di Indonesia, dimana pencurian besi-besi baja pada menara/tower listrik mengakibatkan menara/tower listrik tersebut roboh, dan penyaluran energi listrik ke konsumen pun menjadi terganggu.
Suatu tower harus kuat terhadap kuat terhadap beban yang bekerja padanya antara lain, yaitu :
Gaya berat tower dan kawat penghantar (gaya tekan). Gaya tarik akibat rentangan kawat.
Gaya angin akibat terpaan angin pada kawat maupun badan tower.
2.6.2 Jenis- Jenis Menara/ Tower Listrik
Menurut bentuk konstruksinya, jenis-jenis menara/tower listrik dibagi atas 4 macam, yaitu :
a. Menara Lattice, ditunjukkan pada gambar 2.2 berikut ini :
Gambar 2.2 Menara Lattic
b. Menara Tubular steel pole, ditunjukkan pada gambar 2.3 berikut ini :
Gambar 2.3 menara Tubular steel pole
c. Menara 2 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan), ditunjukkan pada gambar 2.4 berikut ini :
Gambar 2.4 Menara 2 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan).
d. Menara 4 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan), ditunjukkan pada gambar 2.5 berikut ini :
Gambar 2.5 Menara 4 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan).
2.6.3 Klasifikasi tower menurut dari tipe tower ditunjukkan pada tabel 2.2 dan 2.3 berikut ini :
Tabel 2.2 Tipe tower 150 kV
Tabel 2.3 Tipe tower 500 kV 2.7 Komponen-Komponen Menara / Tower listrik
Secara umum suatu menara / tower listrik terdiri dari:
Pondasi, yaitu suatu konstruksi beton bertulang untuk mengikat kaki
tower (stub) dengan bumi.
Stub, bagian paling bawah dari kaki tower, dipasang bersamaan dengan
Leg, kaki tower yang terhubung antara stub dengan body tower. Pada
tanah yang tidak rata perlu dilakukan penambahan atau pengurangan tinggi leg, sedangkan body harus tetap sama tinggi permukaannya.
Common Body, badan tower bagian bawah yang terhubung antara leg
dengan badan tower bagian atas (super structure).
Super structure, badan tower bagian atas yang terhubung dengan
common body dan cross arm kawat fasa maupun kawat petir.
Cross arm, bagian tower yang berfungsi untuk tempat menggantungkan
atau mengaitkan isolator kawat fasa serta clamp kawat petir. Pada umumnya cross arm berbentuk segitiga kecuali tower jenis tension yang mempunyai sudut belokan besar.
“K” frame, bagian tower yang terhubung antara common body dengan bridge maupun cross arm. “K” frame terdiri atas sisi kiri dan kanan yang simetri. “K” frame tidak dikenal di tower jenis pyramid.
Bridge, penghubung antara cross arm kiri dan cross arm tengah. Pada
tengah-tengah bridge terdapat kawat penghantar fasa tengah. Bridge tidak dikenal di tower jenis pyramida.
Rambu tanda bahaya, berfungsi untuk memberi peringatan bahwa
instalasi SUTT/SUTET mempunyai resiko bahaya. Rambu ini bergambar petir dan tulisan “AWAS BERBAHAYA TEGANGAN TINGGI”. Rambu ini dipasang di kaki tower lebih kurang 5 meter diatas tanah sebanyak dua buah, dipasang disisi yang mengahadap tower nomor kecil dan sisi yang menghadap nomor besar.
Rambu identifikasi tower dan penghantar / jalur, berfungsi untuk
memberitahukan identitas tower seperti: Nomor tower, Urutan fasa, Penghantar / Jalur dan Nilai tahanan pentanahan kaki tower.
Anti Climbing Device (ACD), berfungsi untuk menghalangi orang yang
tidak berkepentingan untuk naik ke tower. ACD dibuat runcing, berjarak 10 cm dengan yang lainnya dan dipasang di setiap kaki tower dibawah Rambu tanda bahaya.
Step bolt, baut panjang yang dipasang dari atas ACD ke sepanjang badan
tower hingga super structure dan arm kawat petir. Berfungsi untuk pijakan petugas sewaktu naik maupun turun dari tower.
Halaman tower, daerah tapak tower yang luasnya diukur dari proyeksi
keatas tanah galian pondasi. Biasanya antara 3 hingga 8 meter di luar stub tergantung pada jenis tower.
2.8 Isolator
Jenis isolator yang digunakan pada saluran transmisi adalah jenis porselin atau gelas. Menurut penggunaan dan kontruksinya dikenal tiga jenis isolator yaitu : Isolator jenis pasak, isolator jenis pos saluran dan isolator gantung. Isolator keramik ditunjukkan pada gambar 2 berikut ini :
Gambar 2.6 Isolator Keramik
Isolator jenis pasak dan isolator pos saluran digunakan pada saluran transmisi dengan tegangan relatif rendah, sedangkan isolator gantung dapat di gandeng menjadi rentengan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan. Isolator gantung ditunjukkan pada gambar 2.7 berikut ini :
Gambar 2.7 Isolator jenis Gantung
Isolator jenis pasak dan isolator pos saluran ditunjukkan pada gambar 2.8 dan gambar 2.9 berikut ini :
Gambar 2.8 Isolator jenis Pasak Gambar 2.9 Isolator jenis Pos Saluran
2.9 Kawat penghantar.
Penghantar untuk saluran transmisi lewat udara adalah kawat- kawat tanpa isolasi yang padat, berlilit atau berongga dan terbuat dari logam biasa, logam campuran atau logam paduan. Untuk tiap- tiap fasa penghantarnya dapat berbentuk tunggal maupun sebagai kawat berkas. Menurut jumlahnya ada berkas yang terdiri dari dua, tiga atau empat kawat. Kawat berkas dianggap ekonomis untuk tegangan Extra High Voltage (EHV) dan Ultra High Voltage (UHV).
Jenis- jenis kawat penghantar yang digunakan pada saluran transmisi adalah tembaga dangan konduktifitas 100 %, tembaga dengan konduktifitas 97,5 %, atau alumunium dengan konduktifitas 61 %.
Kawat penghantar alumunium terdiri dari berbagai jenis dengan lambang sebagai berikut :
AAC = ”All- Alumunium Conductor”, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari alumunium.
AAAC = ”All- alumunium – Alloy Conductor”, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari campuran alumunium.
ACSR = ”Alumunium ConductorSteel- Reinforced”, yaitu kawat penghantar alumunium ber- inti baja.
ACAR = ”Alumunium Conductor Alloy- Renforced”, yaitu kawat penghantar alumunium yang diperkuat dengan logam campuran.
Kawat penghantar tembaga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan kawat penghantar alumunium karena konduktivitas dan kuat tariknya lebih tinggi. Tetapi kelemahanya ialah untuk besar tahanan yang sama, tembaga lebih berat dari alumunium dan juga lebih mahal. Oleh karena itu kawat penghantar alumunium telah menggantikan kedudukan tembaga. Untuk memperbesar kuat tarik dari kawat alumunium digunakan campuran alumunium. Untuk saluran- saluran transmisi tegangan tinggi dimana jarak antara kedua tiang / menara jauh , dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi. Untuk itu digunakan kawat penghantar ACSR.
2.10 Kawat Tanah.
Kawat tanah atau ground wires juga disebut dengan kawat pelindung (shield wires) gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar atau kawat fasa terhadap sambaran petir. Jadi kawat tanah ini dipasang diatas kawat fasa. Sebagian
kawat tanah umumnya dipakai kawat baja (steel wires) yang lebih murah tetapi tidaklah jarang digunakan ACSR.
2.11 Andongan
Meskipun perhitungan andongan listrik dapat dimasukkan ke dalam golongan ‘klasik’ kelistrikan, dan tiap ‘orang listrik’ mengetahui, bahwa kawat yang digantung pada dua titik penggantungan akan merupakan suatu garis rantai, namun penguraian dari rumus yang diperoleh dalam kebanyakan buku pedoman, sulit ditemukan. Dibawah ini pertama-tama akan dijelaskan penurunan dari rumus untuk garis rantai. Dari rumus ini akan ‘ditelurkan’ rumus-rumus yang praktisdan sederhanayang biasa dipergunakan dalam praktek sehari-hari. Perlu dikemukakan, bahwa rumus-rumus ini, terutama yang khusus, akan disesuaikan dengan VAB (Voorschriften Voor De Aanleg Van Buitenleidingen) yang merupakan peraturan sementara untuk saluran transmisi. Sehingga cocok untuk keadaan di Indonesia.
2.11.1 Rumus-Rumus Umum
Pada suatu penghantar, yang digantungkan pada dua titik gantungan yang sama tingginya, diberi sistem koordinat sedemikian rupa, hingga titik nol terletak bersamaan dengan titik terendah dari pada penghantar tersebut. Kemudian kawat ini dipotong di dua tempat, yaitu pada x dan pada (x+∆x), hingga bagian ∆ℓ terpotong (seperti terlihat pada gambar 2.10).
Gambar 2.10 Kawat Digantung pada Dua Titik sama tinggi
Pada potongan kawat ∆ℓ bekerja gaya-gaya :
1. Px dengan komponen-komponen Vx dan Hx. 2. Px+∆x dengan komponen-komponen V x+∆x dan H x+∆x.
3. B ∆ℓ, yaitu berat kawat ∆ℓ itu, bilamana B merupakan berat per satuan panjang.
Agar kawat ∆ℓ itu tidak ‘melayang’, harus ada keseimbangan antara gaya-gaya itu. Syaratnya adalah bahwa jumlah semua gaya-gaya sama dengan nol. Sehingga dapat ditulis :
ΣX = 0 : → Hx = Hx+∆x = H ΣY = 0 : → Vx + B ∆ℓ = Vx+∆x
Bilamana ∆ℓ menjadi sangat kecil, dapat ditulis : dVx = Vx+ dx – Vx = Bdℓ
Karena :
Vx = H maka d ( H ) = Bdℓ
Karena :
(dℓ) 2 = (dy)2 + (dx)2 dapat ditulis :
dℓ = dx )2
d ( H ) = Bdx )2
Integrasi memberikan :
ln = ( + )2 ) = x+ K
dimana K merupakan konstanta integrasi, yang ditetapkan lebih jauh. Untuk x = 0 berlaku = 0, sehingga :
K = lnl = 0
Dengan demikian persamaan di atas menjadi :
ln = ( + )2 ) = x
Pengkuadratan :
1 + ( )2 = є 2 - 2 є . + ( )2
Integrasi sekali lagi memberikan :
y = x + x + K1
Sehingga :
y = [cos x -1]
Rumus ini dikenal dengan nama ‘garis rantai’.
Tapi rumus ini masih perlu ditinjau lebih jauh dengan memisahkan titik-titik penggantungan P (xp, yp) dan Q (xq, yq) tidak sama tinggi, jadi :
xp ≠ xq dan yp ≠ yq dalam gambar 2.11 berlaku:
x1 = (xp +xq) : 2
(x1 berada di tengah xp dan xq)
Maka diperoleh :
yp = [ cos xp -1]
Gambar 2.11 Kawat Digantung Pada Dua Titik Dengan Tinggi Tidak Sama yp = [ cos xq -1]
yt = [ cos xt -1] Kemudian berlaku :
f = (yp + yq) : 2 – yt = ½ yt + ½ yq + yt = [cos xp + cos xq] - - yt Karena :
Cos a + cos b = 2 cos cos Diperoleh :
f = cos ( xp + xq). Cos ( xp + xq) - - yt
= [ yt + ] [ cos - 1]
Perbedaan tinggi antara titik-titik penggantungan P dan Q, yaitu : b = yq – yy menjadi
b = ( cos xp – cos xq) Karena :
Cos a – cos b = 2 sin . sin Maka : b = sin ( xq + xp) x sin (xq + xp) Dengan demikian : b = sin ( xq – x p) .a Selanjunya : yt = cos xt = Dengan demikian :
f = ( cos .a – 1).
Rumus ini berlaku secara umum yaitu kedua titik gantungan boleh berbeda tinggi. Bilamana penggantungan sama tinggi artinya
a = am atau am : a = 1 maka berlaku :
f = (cos a – 1)
Penyesuaian rumus lebih lanjut maka dapat disimpulkan bahwa andongan tidak tergantung dari penampang. Sehingga rumus untuk andongan adalah :
f = dimana : f = andongan, m. b = kerapatan, kg/m. mm2 = kg/cm2. a = jarak tiang, m. p = tarikan, kg/mm2
Kemudian ditinjau rumus untuk panjang kawat : 1 = a (1+ ) = a (1 + )
Karena :
ℓ = a (1 + )
2.11.2 Pengaruh Suhu Terhadap andongan
Bilamana suhu to merupakan suhu permulaan, maka pada suhu itu andongan adalah sebesar :
f = fo = = a (1+ ) Bilamana suhu naik ∆t = t –to oC, maka :
ℓ1 = ℓo (1 + α∆t) = a (1 + )
Bilamana : α t 1, maka dapat ditulis :˂˂ ˂˂
ft = fo
Dapat dikemukakan, bahwa menurut VAB ayat 2bagian A1, harus diperhitungkan dengan :
1. Suhu tertinggi dari 600 C.
2. Suhu terendah, dalam derajat celcius, dihitung menurut rumus : 15- 0,55 h, dimana adalah tinggi diatas permukaan laut dinyatakan dalam hektometer.
2.11.3 Pengaruh Tekanan Angin
Tekanan angin mempengaruhi berat spsifik kawat. Berat sendiri kawat bekerja vertikal sedangkan tekanan angin dianggap seluruhanya bekerja horizontal.
![Gambar 2.11 Kawat Digantung Pada Dua Titik Dengan Tinggi Tidak Sama y p = [ cos x q -1]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/4183280.2846520/26.892.183.739.613.950/gambar-kawat-digantung-dua-titik-tinggi-y-cos.webp)
