PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP ARUS BOCOR
ISOLATOR PIRING JENIS PORSELEN
TERPOLUSI ABU VULKANIK
Tugas Akhir ini Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi listrik
Oleh :
OBET POWELL L TOBING
NIM: 090402065
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP ARUS BOCOR
ISOLATOR PIRING JENIS PORSELEN
TERPOLUSI ABU VULKANIK
Oleh:
OBET POWELL L TOBING 090402065
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada tanggal 19 bulan Agustus tahun 2015 di depan penguji : 1. Ketua Penguji : Syiska Yana, S.T, M.T
2. Anggota Penguji : Ir. Hendra Zulkarnaen Disetujui oleh : Pembimbing Tugas Akhir
Ir. Syahrawardi NIP: 19570223198303 1 002
Diketahui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU
ABSTRAK
Polutan yang menempel pada isolator dan keadaan udara di sekitar permukaan isolator akan mempengaruhi tahanan dan konduktivitas permukaan isolator. Perubahan tahanan dan konduktivitas permukaan isolator akan mempengaruhi arus bocor yang mengalir di permukaan isolator. Pada tugas akhir ini, polutan berupa abu vulkanik yang menempel di permukaan isolator dan kelembaban udara di sekitar permukaan isolator dibuat beragam. Isolator piring dikotori dengan abu vulkanik selama 10 detik. Kemudian, isolator yang sudah terpolusi abu vulkanik dimasukkan ke ruang pengujian dan dilakukan pengukuran arus bocor. Kelembaban udara di sekitar permukaan isolator dinaikkan secara perlahan mulai dari 73,1 %RH hingga 100 %RH dan dilakukan pengukuran arus bocor untuk berbagai tingkat kelembaban. Demikian seterusnya untuk lama pengotoran isolator yaitu selama 20 detik, 30 detik, 40 detik, 50 detik, dan 60 detik. Dari percobaan ini diperoleh bahwa penambahan kadar polutan berupa abu vulkanik yang menempel pada permukaan isolator mempengaruhi arus bocor yang mengalir di permukaan isolator. Meningkatnya nilai kelembaban di sekitar permukaan isolator mengakibatkan arus bocor yang mengalir di permukaan isolator semakin meningkat.
ii KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
segala berkat dan anugerah-Nya yang telah diberikan kepada penulis, sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
PENGARUH KELEMBABAN TERHADAP ARUS BOCOR
ISOLATOR PIRING JENIS PORSELEN TERPOLUSI ABU
VULKANIK
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk
menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik
Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orang tua yang telah
membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya,
danuntuksaudara kandung penulis atas seluruh perhatian dan dukungannya hingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
Selama masa kuliah sampai masa penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis
mendapat dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu,
dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Syahrawardi selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah
banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan,
bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas
Akhir ini. Terima kasih sebesar-besarnya penulis ucapkan untuk beliau.
2. Bapak Ir.RajaHarahap, M.T selaku dosen wali penulis.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
Elektro FT. USU dan Bapak Rahmat Fauzi, S.T, M.T selaku sekretaris
Departemen Teknik Elektro FT. USU
4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara
5. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
6. Seluruh asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, khususnya saudara
Memory dan Andi hidayat, yang dengan kerelaan hati meluangkan
waktunya untuk membantu pengambilan data tugas akhir.
7. Rekan-rekan Elektro 09, khususnya Alfonso MS, Zico VS, Thanks FS,
Join SGG, Yehuda Marbun, Daniel Marpaung dan Ridho Sanjaya
Tamba,S.T rekan-rekan yang tak dapat disebutkan yang selalu ada disaat
suka maupun duka selama enam tahun.
8. Teman-teman Elektro 2010,2011 dan 2012, khususnya Yudi, Richard,
Frederick dan rekan lainnya yang turut membantu dalam pengambilan data
tugas akhir ini.
9. Serta untuk semua yang telah mendukung penyelesaian tugas akhir ini
yang tidak dapat disebutkan penulis satu per satu.
Penulis sadar bahwa tugas akhir ini masih kurang sempurna oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi memperbaiki
tugas akhir ini. Akhir kata semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis dan
pembaca.
Medan, Agustus 2015 Penulis,
iv DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
Kata Pengantar ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... ix
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 3
1.4.1 Tujuan penelitian ... 3
1.4.2 Manfaat Penelitian ... 3
1.5 Metode penelitian ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Isolator ... 5
2.2 Jenis isolator ... 7
2.3 Isolator Piring ... 11
2.4 Isolator Terpolusi ... 15
2.5 Pembersihan Isolator Terpolusi ... 15
2.5.1 Perpanjangan Sirip ... 16
2.5.2 Pelapisan Minyak ... 16
2.5.3 Pencucian Berkala ... 16
2.5.4 Pelapisan RTV ... 17
2.5.5 Pelapisan Kaca ... 17
2.5.6 Penggunaan Isolator Komposit ... 17
2.6 Pengukuran Tingkat Polusi ... 18
2.7 Tahanan Isolator ... 20
2.9 Pengaruh Kelembaban Udara Terhadap Arus Bocor Isolator
3.5 Prosedur Eksperimen ... 30
3.5.1 Pengujian Arus Bocor Isolator Bersih ... 30
3.5.2 Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama
vi BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Percobaan ... 45
4.2 Analisa data ... 45
4.2.1 Arus Bocor Isolator ... 45
4.2.1.1Isolator dalam kondisi bersih ... 45
4.2.1.2Isolator piring dengan lama pengotoran 10 detik... 50
4.2.1.3Isolator piring dengan lama pengotoran 20 detik... 54
4.2.1.4Isolator piring dengan lama pengotoran 30 detik... 58
4.2.1.5Isolator piring dengan lama pengotoran 40 detik... 62
4.2.1.6Isolator piring dengan lama pengotoran 50 detik... 66
4.2.1.7Isolator piring dengan lama pengotoran 60 detik... 70
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 74
Daftar Pustaka ... 75 Lampiran A
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.2 Isolator piring yang diserikan pada tiang transmisi sistem
Tenaga listrik ... 6
Gambar 2.2 Jenis Isolator Tegangan Tinggi ... 7
Gambar 2.3 Bentuk-bentuk isolator keramik ... 8
Gambar 2.4 Jenis-jenis isolator pendukung ... 9
Gambar 2.5 Isolator rantai ... 10
Gambar 2.6 Isolator Piring Pada Tiang Penyambung ... 10
Gambar 2.7 Konstruksi Isolator Piring ... 11
Gambar 2.8 Isolator Gantung ... 12
Gambar 2.9 Jenis Isolator Piring Berdasarkan Bentuknya ... 14
Gambar 2.10 Arus Bocor pada Permukaan Isolator ... 21
Gambar 2.11 Rangkaian Ekivalen ArusBocor ... 22
Gambar 2.12 Rangkaian Ekivalen Arus Bocor pada Isolator ... 23
Gambar 3.1 Ruang pengabutan isolator ... 28
Gambar 3.2 Ruang Pengeringan ... 29
Gambar 3.3 Rangkaian Eksperimen Pengujian ... 30
Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan ... 32
Gambar 3.5 Diagram Alir ( Flowchart ) Penelitian ... 36
Gambar 4.1 Grafik arus bocor isolator dalam keadaan bersih pada Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kV, 20 kV, dan 30 kV ... 49
Gambar 4.2 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran10 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kV, 20 kV, dan 30 kV ... 53
Gambar 4.3 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran20 detik Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing 10 kV, 20 kV, dan 30 kV ... 57
viii Gambar 4.5 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran 40 detik
Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul
masing-masing 10 kV, 20 kV, dan 30 kV ... 65 Gambar 4.6 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran 50 detik
Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul
masing-masing 10 kV, 20 kV, dan 30 kV ... 69 Gambar 4.7 Grafik arus bocor isolator dengan lama pengotoran 60 detik
Pada berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Arus bocor isolator dalam keadaan bersih pada berbagai Tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing-masing
10 kV, 20 kV dan 30 kV... 46 Tabel 4.2 Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 10 detik pada
Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing- masing 10 kV, 20 kV dan 30 kV ... 50 Tabel 4.3 Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 20 detik pada
Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing- masing 10 kV, 20 kV dan 30 kV ... 54 Tabel 4.4 Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 30 detik pada
Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing- masing 10 kV, 20 kV dan 30 kV ... 58 Tabel 4.5 Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 40 detik pada
Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing- masing 10 kV, 20 kV dan 30 kV ... 62 Tabel 4.6 Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 50 detik pada
Berbagai tingkat kelembaban untuk tegangan pikul masing- masing 10 kV, 20 kV dan 30 kV ... 66 Tabel 4.7 Arus bocor isolator dengan lama pengotoran 60 detik pada
