Besar tegangan yang terjadi pada kawat fasa adalah:
di mana: K
f
: faktor kopling coupling factor yaitu perbandingan impedansi surja bersama mutual surge impedance kawat tanah – kawat fasa dengan impedansi
kawat tanah Z
m
Z
g
. Jika impedansi surja Z
g
dan Z
c
sama, maka tegangan pada kawat fasa adalah : e
c
= K
f
e
g
+ 1-K
2 f
Z
c
i
c
; serta tegangan yang terjadi pada isolator adalah:
di mana: e
i
: tegangan pada isolator [kV]
II.3.3 Faktor Kopling Coupling Factor atau K
f
pada Transmisi Udara
Faktor kopling K
f
adalah perbandingan antara impedansi surja bersama kawat tanah-kawat fasa dengan impedansi surja kawat tanah. Adapun besar faktor
kopling K
f
dapat dihitung dengan cara sebagai berikut:
Kapasitansi dua kawat penghantar Besar kapasitansi antara dua kawat penghantar dengan radius r yang sama
didefenisikan perbandingan muatan pada penghantar dengan beda potensial antara dua kawat tersebut. Besar kapasitansi antara dua kawat penghantar dapat dihitung
berdasarkan Gambar 2.2.
Universitas Sumatera Utara
2r 2r
x 2H
Q -Q
f G
G
Gambar 2.2 Kapasitansi antara dua kawat penghantar
Sesuai dengan Gambar 2.2, muatan pada setiap konduktor adalah Q dengan polaritas yang berbeda, dengan jarak dari pusat ke pusat kawat penghantar adalah
2H. Pada pengujian unit muatan positif Q di titik f sejauh x dari pusat konduktor sebelah kiri, total gaya F
f
yang terjadi adalah:
di mana: Q : muatan pada kawat penghantar
[C] e
: permitifitas ruang bebas = 8,85 x 10
-12
[Fm] x : jarak titik uji
[m] 2H : jarak dari pusat ke pusat kawat pengahantar
[m] Sesuai dengan gaya total yang dihasilkan, maka perbedaan tegangan V antara
dua kawat penghantar adalah:
di mana: r : jari-jari kawat pengahantar
[m]
Universitas Sumatera Utara
Karena 2H r maka . Tegangan pada pertengahan kawat
penghantar G–G atau tegangan antara konduktor dengan tanah adalah V
g
= V2. Oleh karena itu:
Maka besar kapasitansi antara kawat penghantar dengan tanah dapat dihitung sebagai berikut:
Reaktansi antara kawat penghantar dengan tanah dapat dihitung sebagai berikut:
di mana: X
C
: reaktansi antar kawat penghantar dengan tanah [Ω]
f : frekuensi [Hz]
Maka besar impedansi antara kawat penghantar dengan tanah pada transmisi udara adalah:
Universitas Sumatera Utara
1
R R’
2 a
12
a
2R’
a
1R
a
RR’
2H
R
2H
1
I
1R
I
12
2H
R’
I
2R
Bidang Referensi 1 : Kawat tanah ke-1
2 : Kawat tanah ke-2 R : Kawat fasa R
Gambar 2.3 Perhitungan faktor kopling K
f
pada transmisi udara ganda
Sesuai dengan Persamaan 2.13 maka untuk transmisi udara seperti yang di tunjukkan pada Gambar 2.3, faktor koplingnya K
f
dapat dihitung sebagai berikut:
Impedansi bersama antara kawat tanah dengan kawat fasa Z
1R
di mana: Z
1R
= Z
m
: impedansi bersama kawat tanah- kawat fasa [Ω]
I
1R
: jarak kawat tanah ke bayang-bayang kwt fasa [m] a
1R
: jarak kawat fasa ke kawat fasa [m]
Impedansi sendiri kawat tanah Z
11
di mana: Z
11
= Z
g
: impedansi kawat tanah [Ω]
2H
1
: jarak kawat tanah ke bayang-bayang kawat tanah [m] r
g
: jari-jari kawat tanah [m]
Universitas Sumatera Utara
Maka besar faktor kopling factor coupling atau K
f
adalah:
II.3.4 Impedansi Surja Surge Impedance pada Transmisi Hantaran Udara
