1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Isolator rantai (string insulator) secara luas digunakan pada sistem tenaga listrik sebagai penopang mekanik dan isolasi listrik antara konduktor fasa dengan menara. Selain itu juga isolator rantai memiliki kekuatan mekanik yang kuat, pemasangannya serta operasinya yang mudah, dan biaya murah. Jumlah unit isolator rantai ditentukan oleh beberapa faktor seperti tegangan operasi, kekuatan mekanik, ketinggian di atas permukaan laut, kekuatan petir, dan kontaminasi lingkungan sekitar.
Kapasitansi yang timbul di seputar isolator pada setiap piring isolator dengan sekitarnya membuat distribusi tegangan menjadi tidak merata. Tegangan dan medan listrik pada isolator yang berada di dekat kawat adalah tiga sampai empat kali lebih besar daripada isolator yang lain, dimana hal tersebut memudahkan terjadinya korona, dan bila permukaan isolator relatif kotor akan memicu/ mempercepat terjadinya lewat-denyar (flashover). Peristiwa tersebut merupakan suatu perhatian serius untuk keamanan operasi pada jaringan transmisi. Sehingga perhitungan dari medan listrik dan distribusi tegangan adalah faktor yang sangat penting untuk penggunaan suatu isolator rantai [1].
Dalam aplikasinya pada sistem jaringan penyaluran daya listrik terdapat beberapa peristiwa yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada isolator piring. Terjadinya petir (surge) dan operasi hubung buka (switching) dapat menyebabkan mengalirnya arus impuls untuk menimbulkan flashover pada isolator piring. Kondisi perubahan suhu yang tajam untuk isolator berbahan gelas juga dapat mengakibatkan kerusakan pada rentengan isolator. Hal tersebut dapat mengakibatkan piringan isolator akan pecah.
Terpecahnya isolator tidak membuat isolator tersebut menjadi konduktor melainkan masih berfungsi sebagai isolator. Hal tersebut dikarenakan masih
2
tertinggalnya cap dan pin isolator yang antaranya dipisahkan oleh bahan dilektrik. Bongkol yang terbentuk sering disebut dengan istilah stub. Peristiwa tersebut menyebabkan jarak rambat yang menjadi lebih pendek akibat lempeng piring isolator telah terpecah.
Apabila terjadi kerusakan, maka posisi isolator yang diharapkan pecah terlebih dahulu adalah isolator yang posisinya berdekatan dengan kawat fasa pada saluran transmisi. Akan tetapi, berdasarkan tinjauan lapangan dilihat bahwa posisi unit isolator yang pecah adalah tidak bergantung terhadap lokasi kedekatannya dengan kawat fasa. Hal tersebut tentunya mempengaruhi formasi besarnya masing-masing distribusi tegangan yang dipikul akibat terpecahnya salah satu rentetan isolator pada setiap letak isolator piring gelas yang pecah.
Dalam beberapa jurnal ilmiah yang telah beredar banyak mengupas mengenai distribusi tegangan dengan menggunakan simulasi komputer menggunakan aplikasi seperti MATLAB, akan tetapi untuk menentukan nilai distribusi tegangan yang dialami isolator juga dapat dilakukan dengan melakukan percobaan di laboratorium.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan antara lain:
Apakah terpecahnya isolator dapat menyebabkan distribusi tegangan menjadi berubah ?
Bagaimana pengaruh distribusi tegangan terhadap tiap posisi kerusakan yang berbeda ?
1.3 BATASAN MASALAH
Untuk membatasi masalah penelitian pada Tugas Akhir ini, maka dibuat batasan cakupan masalah yang akan dibahas. Hal ini diperbuat agar isi dan
3
pembahasan dari Tugas Akhir ini dapat mencapai hasil yang diharapkan. Adapun pembatasan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
Pengujian menggunakan 8 (delapan) unit isolator piring gelas dimana kondisi isolator seragam.
Isolator piring yang pecah/ stub adalah hanya 1 (satu) unit.
Percobaan dilakukan menggunakan pembangkit tegangan AC dengan menggunakan elektroda bola-bola standar pada Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi FT-USU.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah:
Mengetahui besarnya distribusi tegangan apabila salah satu isolator piring pecah.
Mengetahui persentase distribusi tegangan yang dipikul oleh isolator lainnya akibat salah satu isolator piring pecah.
