6
BAB II SALURAN TRANSMISI DAN KORONA
Saluran transmisi memegang peranan penting dalam proses penyaluran daya dari pusat-pusat pembangkit hingga kepusat-pusat beban. Agar dapat
melayani kebutuhan tersebut maka diperlukan sistem transmisi tenaga listrik yang handal dengan tingkat keamanan yang memadai. Salah satu penyebab terjadinya
kerusakan peralatan utama maupun peralatan lainnya seperti instrumen gardu induk adalah sambaran surja petir baik secara langsung maupun tidak langsung
pada peralatan di transmisi maupun peralatan di gardu induk. Dengan demikian, pada sebuah gardu induk dan sistem menara transmisi sangat diperlukan
perlindungan terhadap gangguan akibat surja petir. Untuk melindungi kawat fasa serta menjadi medium tempat mengalirnya arus gangguan akibat sambaran surja
petir maka diperlukan peralatan tenaga listrik yang disebut dengan kawat tanah
dan lightning arrester [1].
2.1 Tegangan Tinggi Impuls
Tegangan tinggi impuls
impulse voltage
adalah tegangan yang naik dalam waktu singkat sekali kemudian disusul dengan penurunan yang relatif
lambat menuju nol. Ada tiga bentuk tegangan impuls yang mungkin menerpa sistem tenaga listrik yaitu tegangan impuls petir yang disebabkan oleh sambaran
petir
lightning
, tegangan impuls hubung buka yang disebabkan oleh adanya operasi hubung buka
switching operation
dan tegangan impuls petir terpotong
[1].
7
Gambar 2.1 Jenis-jenis tegangan impuls
Tegangan impuls di definisikan sebagai suatu gelombang yang berbentuk eksponensial ganda yang dapat dinyatakan dengan persamaan:
=
−
−
−
2.1 dimana
Vo = Magnitud Tegangan kV
a,b = konstanta-konstanta yang dipengaruhi nilai RLC
Dari persamaan 2.1 dapat dilihat bahwa bentuk gelombang impuls ditentukan oleh konstanta a dan b, sedangkan nilai konstanta a dan b ini
ditentukan oleh komponen rangkaian [2]. Definisi bentuk gelombang impuls [2]
1. Bentuk dan waktu gelombang impuls dapat diatur dengan mengubah nilai
komponen rangkaian saluran konstanta a dan b 2.
Nilai puncak
peak value
merupakan nilai maksimum gelombang impuls. 3.
Muka gelombang
wave front
didefinisikan sebagai bagian gelombang yang dimulai dari titik nol sampai titik puncak. Waktu muka Tf adalah
waktu yang dimulai dari titik nol sampai titik puncak gelombang. 4.
Ekor gelombang
wave tail
didefinisikan sebagai bagian gelombang yang dimulai dari titik puncak sampai akhir gelombang. Waktu ekor Tt adalah
8 waktu yang dimulai dari titik nol sampai setengah puncak pada ekor
gelombang Suatu tegangan impuls dinyatakan dengan tiga besaran yaitu tegangan
puncaknya V
maks
, waktu muka T
f
, dan waktu ekor T
t
. Menurut IEC waktu muka dan waktu ekor untuk tegangan impuls petir adalah :
× = 1,2 × 50
�
Gambar 2.2 Tegangan impuls petir berdasarkan standar IEC
Standar bentuk gelombang impuls petir yang dipakai oleh beberapa Negara ditunjukan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Standar bentuk tegangan impuls petir [2] Standar
Tf x Tt
Jepang 1 x 40 µs
Jerman dan Inggris 1 x 50 µs
Amerika 1.,5 x 40 µs
IEC 1,2 x 40 µs
9 Nilai toleransi waktu muka dan waktu ekor gelombang untuk standar
Jepang adalah 0,5 – 2 μs dan 35 – 50 μs, standar Inggris 0,5 – 1,5 μs dan 40 – 60
μs, sedangkan untuk standar Amerika adalah 1,0 – 2,0 μs dan 30 – 50 μs seperti ditunjukkan pada Gambar 2.3. Dari Gambar 2.3 dapat dilihat bahwa standar IEC
merupakan kompromi antara standar-standar tegangan impuls berbagai Negara
[2].
Gambar 2.3 Standar bentuk gelombang tegangan impuls petir
2.2 Mekanisme Sambaran Petir
