PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP TEGANGAN
LEWAT DENYAR AC PADA ISOLATOR PIRING
TERKONTAMINASI POLUTAN
( APLIKASI PADA LABORATORIUM TEKNIK TEGANGAN
TINGGI FT-USU)
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Gelar Sarjana Teknik (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh
DANIEL YUS TRIANDI PURBA 120402080
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
i
ABSTRAK
Isolator banyak dipasang pada saluran listrik hantaran udara. Karena dipasang pada ruangan terbuka, permukaan isolator menjadi rawan polusi. Polutan berupa debu dan hujan asam yang akan menempel pada permukaan isolator. Menempelnya polutan tersebut akan mempengaruhi tahanan permukaan pada isolator sehingga permukaan isolator lebih konduktif. Semakin konduktif permukaan isolator maka tegangan lewat denyar pada isolator semakin menurun. Dalam meneliti pengaruh polutan tersebut, digunakan berbagai polutan seperti: CaCO3 dan HNO3 dengan tingkat konsentrasi polutan ringan, sedang, dan berat
pada isolator jenis piring yang berupa porselin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa polutan yang menempel pada permukaan isolator memberi dampak besar terhadap penurunan tegangan lewat denyar. Dari hasil analisis penelitian tugas akhir ini menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur maka nilai dari tegangan lewat denyar semakin menurun dari semua kondisi isolator. Persen penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih terhadap isolator terpolusi yang terendah adalah 18.84 % yang terjadi pada kondisi isolator terpolusi HNO3 ringan dan
persen penurunan tegangan lewat denyar yang tertinggi adalah 25.72 % yang terjadi pada kondisi isolator terpolusi HNO3 berat
ABSTRAK ... i
DAFTAR ISI ... ii
DAFTAR GAMBAR ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian ... 1
1.3 Batasan Masalah... 1
1.4 Metode Penulisan ... 2
1.5 Sistematika Penulisan ... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1 Isolator ... 3
2.1.1 Umum ... 3
2.1.2 Isolator Piring ... 3
2.1.3 Konstruksi Isolator ... 5
2.1.4 Bahan Dielektrik Isolator ... 7
2.1.5 Isolator Terpolusi ... 11
2.1.6 Parameter Isolator Terpolusi ... 13
2.1.7 Pembentukan Polutan Pada Isolator ... 14
2.2 Lewat Denyar Flashover ... 15
iii
2.2.2 Faktor - Faktor Yang Mempengaruhi Lewat denyar (Flashover) .... 16
2.2.3 Mekanisme Flashover Pada Isolator Terpolusi ... 18
BAB III METODOLOGI PENGUJIAN ... 19
3.1 Peralatan Pengujian ... 19
3.2 Bahan pengujian ... 23
3.3 Variasi Pengujian ... 23
3.4 Prosedur Percobaan ... 23
3.5 Diagaram Alir Penelitian ... 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
4.1 Hasil Pengujian Tegangan Lewat Denyar AC Isolator pada Saat Isolator Bersih ... 33
4.2 Hasil Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator pada Polutan dengan Tingkat Polusi Ringan ... 33
4.3 Hasil Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator pada Polutan dengan Tingkat Polusi Sedang ... 36
4.4 Hasil Pengujian Tegangan Flashover AC Isolator pada Polutan dengan Tingkat Polusi Berat ... 39
4.5 Hasil Persentase Penurunan Tegangan Lewat Denyar Isolator Bersih Pada Isolator Terpolusi Polutan ... 42
4.6 Hasil Perbandingan Persenatase Penurunan Tegangan Lewat Denyar Isolator Bersih dan Pada Isolator Terpolusi Polutan ... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 47
5.1 Kesimpulan ... 47
5.2 Saran ... 47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
2.1 Konstruksi Isolator Piring ... 5
2.2 Jenis Isolator Piring ... 5
2.3 Isolator tipe Porselen dan Isolator tipe Kaca... 10
2.4 Jarak Rambat ... 14
2.5 Rangkaian ekuivalen dari lapisan kering dan elektrolit pada permukaan isolator ... 18
3.1 Trafo uji ... 19
3.2 Control Desk ... 20
3.3 Tahanan peredam ... 20
3.4 Multimeter ... 20
3.5 Barometer/humiditymeter digital ... 21
3.6 Isolator piring ... 21
3.7 Conductimeter ... 22
3.8 Neraca ... 22
3.9 Diagram Alir Penelitian ... 24
3.10 Rangkaian Percobaan ... 25
3.11 Isolator dicelupkan ke dalam larutan ... 27
v 4.3 Grafik Penurunan tegangan flashover isolator terpolusi HNO3 ringan terhadap
temperatur ... 36 4.4 Grafik Penurunan tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 sedang
terhadap temperatur ... 37 4.5 Grafik Penurunan tegangan flashover isolator terpolusi HNO3 sedang terhadap
temperatur ... 38 4.6 Grafik Penurunan tegangan flashover isolator terpolusi CaCO3 berat terhadap
temperatur ... 40 4.7 Grafik Penurunan tegangan flashover isolator terpolusi HNO3 berat terhadap
temperatur ... 41 4.8 Grafik persentase penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih vs isolator terpolusi CaCO3 ringan... 42
4.9 Grafik persentase penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih vs isolator terpolusi CaCO3 sedang ... 42
4.10 Grafik persentase penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih vs isolator terpolusi CaCO3 berat ... 43
4.11 Grafik persentase penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih vs isolator terpolusi HNO3 ringan ... 43
4.12 Grafik persentase penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih vs isolator terpolusi HNO3 sedang ... 44
4.13 Grafik persentase penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih vs isolator terpolusi HNO3 berat ... 45
4.14 Grafik persentase penurunan tegangan lewat denyar isolator bersih vs isolator terpolusi CaCO3 ... 46
DAFTAR TABEL
2.1 Penggolongan bobot polusi berdasarkan IEC 60050-815:2000 edisi 01 .... 11
2.2 Tingkat polusi dilihat dari kondisi lingkungan ... 12
2.3 Gradien Permukaan pada Setiap Tingkat Polusi ... 13
3.1 Faktor koreksi suhu ... 28
3.2 Penggolongan tingkat pengotoran ... 29
4.1 Data tegangan flashover pada saat isolator bersih ... 33
4.2 Data tegangan lewat denyar pada isolator terpolusi CaCO3 ringan ... 34
4.3 Data tegangan lewat denyar pada isolator terpolusi HNO3 ringan ... 35
4.4 Data tegangan lewat denyar pada isolator terpolusi CaCO3 sedang ... 37
4.5 Data tegangan lewat denyar pada isolator terpolusi HNO3 sedang ... 38
4.6 Data tegangan lewat denyar pada isolator terpolusi CaCO3 berat ... 39
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat yang telah diberikan-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“Pengaruh Temperatur Terhadap Tegangan Lewat Denyar AC Pada
Isolator Piring Terkontaminasi Polutan”.
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 saya dan seluruh keluarga saya dan 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. Terimakasih Kepada Orangtua Saya Drs. Ferdinand Purba dan Sinur Sitanggang yang telah mendukung saya dalam mengerjakan Tugas Akhir Saya ini dan kepada Keluarga saya yang lain yang telah mensupport saya.
2. Bapak Ir. Hendra Zulkarnain 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.
3. Bapak Ir. Syahrawardi dan Ir. Raja Harahap, MT, selaku dosen pembanding Tugas Akhir.
4. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Dosen Wali penulis sekaligus Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU.
Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Teman-teman asisten di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi: Andika Alfonsus Ambarita, Novayanti Simalango dan Gomgom Sihombing yang membantu penulis saat melakukan pengujian dan memberikan saran yang sangat baik dalam mengerjakan TA saya.
8. Teman-teman stambuk 2012: Ray Calvin Situngkir dan Begin Raja Sembiring yang telah menemani dan membantu selama proses penelitian dan teman-teman 2012 lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
9. Semua teman-teman Sepermainan Futsal dan teman-teman yang sering duduk dirumah makan.
10.Semua Anggota Keluarga saya yang telah mensuport saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
11.Semua abang-kakak senior dan adik-adik junior yang telah mau berbagi pengalaman dan motivasi kepada penulis.
12.Semua orang yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu, penulis ucapkan terima kasih banyak.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini tidak luput dari kesalahan-kesalahan, baik dari segi tata bahasa maupun dari segi ilmiah. Untuk itu, penulis akan menerima dengan terbuka, segala saran dan kritik yang ditujukan untuk memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Medan, Oktober 2016 Penulis
