Gangguan Sambaran Langsung Petir Kawat Tanah sebagai Pelindung Saluran Transmisi

7 c d Gambar 2.1 Tahapan Sambaran Petir ke Tanah Ketika leader mendekati bumi terjadi medan listrik yang sangat tinggi antara ujung leader dengan bumi, sehingga terjadi penumpukan muatan di ujung suatu objek yang berada di permukaan bumi. Dengan demikian muatan yang berasal dari bumi bergerak menuju ujung leader. Titik bertemunya kedua aliran yang berbeda muatan ini disebut striking point dapat dilihat pada Gambar 2.1.c. Sesaat setelah itu terjadi perpindahan muatan dari tanah ke awan melalui sambaran balik. Perpindahan muatan dari awan ke tanah akan kembali memunculkan beda potensial yang tinggi antara pusat muatan di awan seperti pada Gambar 2.1.d. Akibatnya, terjadi pelepasan muatan susulan atau yang disebut pelepasan muatan berulang multiple stroke.

II.3 Gangguan Sambaran Langsung Petir

Gangguan akibat sambaran langsung petir adalah adanya sambaran petir yang langsung mengenai suatu objek tertentu. Sambaran petir langsung dapat menimbulkan bermacam-macam gangguan yang tidak hanya membahayakan peralatan listrik namun juga bisa Striking point Multiple stroke Universitas Sumatera Utara 8 mengancam keselamatan jiwa manusia. Besarnya tegangan yang diakibatkan sambaran petir ini dapat mencapai 3000 kV. Gangguan pada jaringan listrik dapat dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu sambaran petir mengenai kawat tanah dan sambaran petir mengenai kawat fasa. Sambaran petir yang langsung mengenai kawat tanah dapat mengakibatkan hal-hal sebagai berikut: • Terputusnya kawat tanah. Arus yang besar menyebabkan panas yang tinggi pada kawat tanah yang dapat melampaui kekuatan kawat untuk menahannya. • Naiknya potensial kawat tanah yang diikuti oleh backflashover ke kawat fasa. Pada saat terjadi sambaran pada kawat tanah, dengan cepat potensialnya naik mencapai nilai yang cukup tinggi sehingga dapat mengakibatkan lompatan muatan listrik ke kawat fasa di dekatnya. Sambaran langsung mengenai kawat fasa mengakibatkan kenaikan tegangan tinggi pada kawat fasa. Kenaikan tegangan yang cukup tinggi ini dapat menyebabkan pecahnya isolator, kerusakan trafo tenaga dan pecahnya arrester.

II.4 Kawat Tanah sebagai Pelindung Saluran Transmisi

Kawat tanah digunakan untuk melindungi kawat fasa dari sambaran yang langsung mengenai kawat fasa. Kawat tanah berfungsi sebagai perisai dari kawat fasa sehingga sering juga disebut pengamanan saluran transmisi dengan cara perisaian atau shielding. Universitas Sumatera Utara 9 Pada sambaran langsung, kawat tanah akan menangkap energi sambaran petir lalu dialirkan ke dalam tanah secara langsung melalui menara atau tiang yang ditanahkan. Dengan mengalirnya energi sambaran ini ke dalam tanah maka tegangan lebih yang timbul pada isolator dan saluran dapat dikurangi sehingga kerusakan pada isolator dapat dihindarkan. Salah satu yang harus menjadi pertimbangan dalam pembangunan jaringan transmisi adalah letak kawat tanah di atas kawat fasa. Kawat tanah harus dipasang sedemikian rupa agar sambaran-sambaran petir dapat terpusat pada kawat tanah saja dan tidak sampai mengenai kawat fasa sehingga tidak terjadi kegagalan perisaian. Posisi kawat tanah terhadap kawat fasa dapat dinyatakan dengan besarnya suatu sudut yang disebut dengan sudut perisaian yaitu sudut yang dibentuk oleh garis vertikal yang melalui kawat tanah dan garis yang menghubungkan kawat tanah dan kawat fasa paling luar pada konfigurasi horizontal dan kawat fasa paling atas pada konfigurasi vertikal. Kawat tanah Kawat fasa θ h Gambar 2.2 Sudut Perisaian pada Menara Transmisi Universitas Sumatera Utara 10 Besarnya sudut perisaian dalam prakteknya dipengaruhi oleh ketinggian kawat tanah di atas kawat fasa. Semakin tinggi kawat tanah maka sudut perisaian semakin kecil yang berarti kawat fasa semakin terlindung dari sambaran langsung.

II.5 Efektivitas Perlindungan Kawat Tanah