3.2 Pengukuran Tegangan Tinggi Dengan Elektroda Bola Standar
Elektroda bola standar digunakan untuk mengukur tegangan tinggi bolak-balik, tegangan tinggi searah, dan tegangan tinggi impuls. Diameter elektroda bola terdiri atas
beberapa ukuran standar, antara lain: 2 cm, 10 cm, 50 cm, bahkan ada yang berukuran sampai 200 cm. Pada keadaan udara standar, yaitu temperatur udara
, 20
C tekanan udara 760 mmHg, dan kelembapan mutlak 11
,
3
m gr
tegangan tembus sela bola standar untuk berbagai jarak sela bola adalah tetap. Pada umumnya sela bola lebih sering
digunakan untuk pengukuran tegangan tinggi daripada sela dengan medan yang homogen maupun sela batang. Pada beberapa kasus tertentu sela dengan medan yang homogen dan
sela batang juga digunakan, namun ketelitiannya kurang. Tegangan tembus sela bola khususnya, tidak tergantung pada bentuk gelombang tegangan tinggi dan oleh sebab itu
sangat cocok untuk semua jenis bentuk gelombang dari tegangan dc sampai impuls untuk kenaikan waktu yang singkat kenaikan waktu
s
µ
5 ,
≥
. Sela bola juga dapat digunakan untuk pengukuran tegangan puncak ac pada frekuensi radio di atas 1 MHz.
Sela bola dibuat dari dua buah bola logam yang identik dengan diameter D dan memiliki alat untuk mengoperasikan dan isolator pendukung. Sela bola dapat disusun
1 secara horizontal dengan kedua sela bola dihubungkan pada sumber tegangan atau salah satunya dibumikan atau 2 secara vertical dengan sela bola yang lebih rendah atau
letaknya di bawah dibumikan.
Universitas Sumatera Utara
3.2.1 Pengukuran Dengan Susunan Elektroda Bola Secara Horizontal
Pada pengukuran dengan susunan elektroda bola secara horizontal, biasanya disusun dengan kedua bola simetris pada tegangan tinggi di atas permukaan tanah. Kedua
bola yang digunakan harus memiliki bentuk dan ukuran yang identik. Bentuk susunan elektroda bola secara horizontal dapat ditunjukkan pada gambar 3.1. Susunan horisontal
digunakan untuk diameter D 50 cm dengan rentang tegangan yang lebih rendah sedangkan untuk diameter yang lebih besar digunakan susunan vertikal yang mengukur
besar tegangan terhadap bumi. Tegangan yang akan diukur dilewatkan antara kedua sela bola dan jarak atau sela S diantara kedua bola tersebut memberikan suatu ukuran dari
besarnya tegangan tembus. Pada kasus nilai tegangan puncak ac dan pengukuran tegangan dc, tegangan yang
dipakai secara keseluruhan dinaikkan sampai terjadi tembus listrik pada sela bola.
S
D
Gambar 3.1. Susunan Elektroda Bola Secara Horisontal
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Pengukuran Dengan Susunan Elektroda Bola Secara Vertikal
Susunan elektroda bola secara vertikal lebih sering digunakan pada pengukuran tegangan tinggi. Berbeda dengan elektroda yang disusun secara horizontal yang lebih
sering digunakan pada pengukuran tegangan yang relative lebih rendah. Bentuk susunan elektroda bola secara vertikal dapat dilihat pada gambar 3.2. Isolasi yang menopang bola
di bagian atas harus berjarak kurang dari 0,5 D dengan D adalah diameter. Elektroda bola itu disokong oleh sebuah kaki logam yang bersifat konduktif yang tidak lebih dari 0,2 D
dan paling sedikit sebesar D sehingga titik percik sekurang-kurangnya berjarak 2 D dari ujung yang lebih rendah isolator bagian atas.
Tegangan tinggi harus tidak boleh lewat dekat dengan elektroda yang ada di atas. Idealnya tegangan tersebut harus dialirkan dari kaki elektroda menjauh melalui sebuah
bidang datar yang tegak lurus dengan kaki paling tidak 1 D dari elektroda. Elektroda yang terletak di bawah harus berjarak paling sedikit 1,5 D di atas permukaan tanah.
S D
Gambar 3.2. Susunan Elektroda Bola Secara Vertikal
Universitas Sumatera Utara
3.3. Pengaruh Objek Sekitar Terhadap Pengukuran Elektroda Bola-Bola