29
16. Ruang pengeringan Isolator dalam keadaan basah akan dikeringkan selama ± 24 jam didalam
ruang pengeringan.
Gambar 3.2 Ruang Pengeringan
3.4 Variasi Pengujian
Pengujian ini menggunakan abu vulkanik yang menempel pada permukaan isolator. Untuk mendapatkan data arus bocor dari isolator, dilakukan tujuh variasi
pengujian. Variasi pengujian dilakukan pada keadaan isolator bersih, isolator terpolusi dengan lama pengabuanpengotoran 10 detik, isolator terpolusi dengan
lama pengabuanpengotoran 20 detik, isolator terpolusi dengan lama pengabuanpengotoran
30 detik,
isolator terpolusi
dengan lama
pengabuanpengotoran 40
detik, isolator
terpolusi dengan
lama pengabuanpengotoran
50 detik,
isolator terpolusi
dengan lama
pengabuanpengotoran 60 detik. Sedangkan kelembaban untuk masing-masing keadaan diatur mulai dari kelembaban terendah pada keadaan normal yaitu RH
= 73.1 sampai dengan kelembaban tertinggi yaitu RH = 100.
Universitas Sumatera Utara
30
3.5 Prosedur Eksperimen 3.5.1 Pengujian Arus Bocor isolator bersih
Pengujian pada isolator bersih akan memperlihatkan data arus bocor isolator untuk setiap kenaikan kelembaban hingga nilai kelembaban mencapai 100 .
Adapun prosedur yang dilakukan sebagai berikut: 1. Isolator dicuci bersih dengan air
2. Isolator dikeringkan di dalam ruang pengeringan ± 24 jam. 3. Setelah kering, isolator tersebut dirangkai sesuai Gambar 3.3.
AC
S
1
S
2
V
1
V
2
AT TU
S
1
S
2
V
1
= autotransformator = transformator uji
= saklar utama = saklar sekunder
= voltmeter internal V
2
= voltmeter eksternal D
1
= D
2
= dioda C
= kapasitor R
= resistor uji 1 MΩ
Gambar 3.3 Rangkaian eksperimen pengujian
4. Dalam eksperimen ini akan diukur besar arus bocor yang mengalir melalui permukaan isolator. Arus bocor yang akan diukur diperkirakan berada dalam
kisaran mikroampere μA sehingga pengukuran dengan menggunakan amperemeter praktis akan menghasilkan pembacaan yang tidak akurat. Oleh
karena itu untuk mengukur arus bocor, di dalam eksperimen ini ditambahkan AT
A…
D
1
D
2
C Ruang Kabut
Ketel Uap R
Isolator Piring
Keterangan : TU
A…
Universitas Sumatera Utara
31
suatu rangkaian sederhana yang memanfaatkan hukum Ohm. Pada kabel pembumian rangkaian percobaan dipasang resistor dengan nilai yang telah
diketahui, selanjutnya akan disebut sebagai resistor uji. Resistor uji kemudian dihubungkan pada voltmeter, sehingga pada saat tegangan 10 kV , 20 kV, dan
30 kV diberikan, pada voltmeter akan terbaca nilai tegangan yang dialami resistor. Dari nilai tegangan tersebut, dapat diperoleh besar arus bocor yang
mengalir melalui resistor uji dengan menggunakan Persamaan 3.1.
I
bocor
= �
� ………………………………...3.1
Dimana :
I
bocor
= Arus Bocor Ampere V = Pembacaan V
2
Volt R = Resistor Uji ohm
5. Air dalam ketel uap dipanaskan ± 35 menit. Sebelum uap dari ketel uap dimasukkan kedalam ruang kabut, terlebih dahulu dicatat nilai RH Nilai
RH pada kondisi ini adalah pada keadaan normal. 6. Saklar utama S1 ditutup dan AT diatur hingga tegangan keluarannya nol.
7. Lalu saklar sekunder S2 ditutup. 8. Tegangan keluaran AT dinaikkan secara perlahan hingga pembacaan pada V
1
= 10 kV. 9. Mencatat nilai tegangan pada V
2
. 10. Turunkan nilai keluaran AT hingga nol, buka saklar S2 dan S1.
11. Ulangi langkah 6 sampai 9 hingga didapat nilai V
2
berjumlah 4 nilai, Tegangan keluaran AT diatur hingga tegangan keluarannya nol, kemudian
saklar S2 dan S1 dibuka. 12. Uap air yang telah dipanaskan dimasukkan kedalam ruang kabut, yaitu dengan
membuka secara perlahan keran yang menghubungkan ketel uap dengan ruang kabut, hingga nilai kelembaban meningkat secara perlahan sesuai dengan nilai
kelembaban yang ditentukan. 13. Ulangi langkah 6 sampai 11.
14. Ulangi langkah 12 – 13 diatas hingga mencapai nilai kelembaban 100 .
15. Setelah nilai V
2
didapat untuk berbagai tingkat kelembaban, tegangan keluaran AT dinaikkan secara perlahan hingga pembacaan pada V
1
= 20 kV.
Universitas Sumatera Utara
32
16. Catat nilai tegangan pada V
2
dan ulangi langkah 9 sampai langkah 13. 17. Tegangan keluaran AT dinaikkan secara perlahan hingga pembacaan pada V
1
= 30 kV. 18. Catat nilai tegangan pada V
2
dan ulangi langkah 9 sampai langkah 13.
3.5.2 Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 10 detik
Adapun pengujian isolator yang dipolutani dengan abu vulkanik selama 10 detik, akan memperlihatkan data arus bocor pada isolator pada berbagai tingkat
kelembaban. Adapun prosedur yang dilakukan sebagai berikut: 1. Ulangi langkah 1 dan 2 diatas.
2.
Isolator bersih yang sudah kering, dimasukkan kedalam ruang pengabuan. Didalam ruang pengabuan, isolator akan dipolutani dengan abu vulkanik.
Prosesnya adalah dengan menggunakan bantuan blower, abu vulkanik disemburkan kedalam ruang pengabuan melalui sebuah pipa yang ujung
sambungannya berupa keran Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan. Proses penyemburan abunya dilakukan
selama 10 detik.
MEJA PENYANGGA
RUANG PENGOTORAN PENGABUAN
Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan 3. Ulangi langkah 3 sampai langkah 18 diatas pada Subbab 3.5.1.
Wadah Berisi Polutan Abu Vulkanik
BLOWER
ISOLATOR
Universitas Sumatera Utara
33
3.5.3 Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 20 detik
Adapun pengujian isolator yang dipolutani dengan abu vulkanik selama 20 detik, akan memperlihatkan data arus bocor pada isolator pada berbagai tingkat
kelembaban. Adapun prosedur yang dilakukan sebagai berikut: 1. Ulangi langkah 1 dan 2 diatas pada Subbab 3.5.1.
2. Isolator bersih yang sudah kering, dimasukkan kedalam ruang pengabuan. Didalam ruang pengabuan, isolator akan dipolutani dengan abu vulkanik.
Prosesnya adalah dengan menggunakan bantuan blower, abu vulkanik disemburkan kedalam ruang pengabuan melalui sebuah pipa yang ujung
sambungannya berupa keran Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan. Proses penyemburan abunya
dilakukan selama 20 detik. 3. Ulangi langkah 3 sampai langkah 18 diatas pada Subbab 3.5.1.
3.5.4 Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 30 detik
Adapun pengujian isolator yang dipolutani dengan abu vulkanik selama 30 detik, akan memperlihatkan data arus bocor pada isolator pada berbagai tingkat
kelembaban. Adapun prosedur yang dilakukan sebagai berikut: 1. Ulangi langkah 1 dan 2 diatas pada Subbab 3.5.1.
2. Isolator bersih yang sudah kering, dimasukkan kedalam ruang pengabuan. Didalam ruang pengabuan, isolator akan dipolutani dengan abu vulkanik.
Prosesnya adalah dengan menggunakan bantuan blower, abu vulkanik disemburkan kedalam ruang pengabuan melalui sebuah pipa yang ujung
sambungannya berupa keran Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan. Proses penyemburan abunya dilakukan
selama 30 detik. 3. Ulangi langkah 3 sampai langkah 18 diatas pada Subbab 3.5.1.
Universitas Sumatera Utara
34
3.5.5 Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 40 detik
Adapun pengujian isolator yang dipolutani dengan abu vulkanik selama 40 detik, akan memperlihatkan data arus bocor pada isolator pada berbagai tingkat
kelembaban. Adapun prosedur yang dilakukan sebagai berikut: 1. Ulangi langkah 1 dan 2 diatas pada Subbab 3.5.1.
2.
Isolator bersih yang sudah kering, dimasukkan kedalam ruang pengabuan. Didalam ruang pengabuan, isolator akan dipolutani dengan abu vulkanik.
Prosesnya adalah dengan menggunakan bantuan blower, abu vulkanik disemburkan kedalam ruang pengabuan melalui sebuah pipa yang ujung
sambungannya berupa keran Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan. Proses penyemburan abunya dilakukan
selama 40 detik.
3.
Ulangi langkah 3 sampai langkah 18 diatas pada Subbab 3.5.1.
3.5.6 Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 50 detik
Adapun pengujian isolator yang dipolutani dengan abu vulkanik selama 50 detik, akan memperlihatkan data arus bocor pada isolator pada berbagai tingkat
kelembaban. Adapun prosedur yang dilakukan sebagai berikut: 1. Ulangi langkah 1 dan 2 diatas pada Subbab 3.5.1.
2.
Isolator bersih yang sudah kering, dimasukkan kedalam ruang pengabuan. Didalam ruang pengabuan, isolator akan dipolutani dengan abu vulkanik.
Prosesnya adalah dengan menggunakan bantuan blower, abu vulkanik disemburkan kedalam ruang pengabuan melalui sebuah pipa yang ujung
sambungannya berupa keran Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan. Proses penyemburan abunya dilakukan
selama 50 detik.
3.
Ulangi langkah 3 sampai langkah 18 diatas pada Subbab 3.5.1.
Universitas Sumatera Utara
35
3.5.7 Pengujian Arus Bocor Isolator Terpolusi dengan lama pengotoran 60 detik
Adapun pengujian isolator yang dipolutani dengan abu vulkanik selama 60 detik, akan memperlihatkan data arus bocor pada isolator pada berbagai tingkat
kelembaban. Adapun prosedur yang dilakukan sebagai berikut: 1. Ulangi langkah 1 dan 2 diatas pada Subbab 3.5.1.
2. Isolator bersih yang sudah kering, dimasukkan kedalam ruang pengabuan. Didalam ruang pengabuan, isolator akan dipolutani dengan abu vulkanik.
Prosesnya adalah dengan menggunakan bantuan blower, abu vulkanik disemburkan kedalam ruang pengabuan melalui sebuah pipa yang ujung
sambungannya berupa keran Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.4 Sistem Pengkondisian Isolator Secara Tiruan. Proses penyemburan abunya dilakukan
selama 60 detik. 3. Ulangi langkah 3 sampai langkah 18 diatas pada Subbab 3.5.1.
Universitas Sumatera Utara
36
3.6 Diagram Alir Flowchart Penelitian
Mulai Menampung abu
vulkanik
Mencuci isolator piring
Isolator dikeringkan ±24 jam
Ingin melakukan percobaan isolator terpolusi abu
vulkanik ? Pengotoran
Isolator piring dengan abu
vulkanik Ingin mengotori
isolator selama 10 detik.
B
C A
Ingin mengotori isolator selama 20
detik.
D Tidak
Ya Ya
Ya Tidak
Tidak
Universitas Sumatera Utara
37
E
F
G
H Ingin mengotori
isolator selama 30 detik.
Ingin mengotori isolator selama 40
detik.
Ingin mengotori isolator selama 50
detik.
Ingin mengotori isolator selama 60
detik.
I D
Tidak
Tidak
Tidak
Tidak Ya
Ya
Ya
Ya
Universitas Sumatera Utara
38 A
Pengujian arus bocor isolator bersih pada keadaan
kelembaban tidak dinaikkan Kelembaban ruang
pengujian
Apakah ingin melakukan percobaan pada isolator bersih
yaitu pengaruh kenaikan kelembaban terhadap arus bocor
isolator ? Catat Nilai Arus Bocor
dan kelembaban Ruang pengujian
Pengujian Arus Bocor Pada Kelembaban
Yang dinaikkan
Catat nilai Arus Bocor dan
Kelembaban yang dinaikkan tersebut
Isolator dibersihkan
I Naikkan Nilai
Kelembaban
Apakah Nilai kelembaban sudah
100 ? Ya
Tidak
Tidak
Ya
Universitas Sumatera Utara
39 B
Pengujian arus bocor pada keadaan
kelembaban tidak dinaikkan Kelembaban
ruang pengujian
Apakah ingin melakukan percobaan yaitu pengaruh
kenaikan kelembaban terhadap arus bocor isolator ?
Catat Nilai Arus Bocor dan kelembaban Ruang
pengujian
Pengujian Arus Bocor Pada
Kelembaban Yang dinaikkan
Catat nilai Arus Bocor dan
Kelembaban yang dinaikkan tersebut
Isolator dibersihkan
I Naikkan Nilai
Kelembaban
Apakah Nilai kelembaban sudah
100 ? Ya
Ya Tidak
Tidak
Universitas Sumatera Utara
40
C
Pengujian arus bocor pada keadaan
kelembaban tidak dinaikkan Kelembaban
ruang pengujian
Apakah ingin melakukan percobaan yaitu pengaruh
kenaikan kelembaban terhadap arus bocor isolator ?
Catat Nilai Arus Bocor dan kelembaban Ruang
pengujian
Pengujian Arus Bocor Pada
Kelembaban Yang dinaikkan
Catat nilai Arus Bocor dan
Kelembaban yang dinaikkan tersebut
Isolator dibersihkan
I Naikkan Nilai
Kelembaban
Apakah Nilai kelembaban sudah
100 ? Ya
Ya Tidak
Tidak
Universitas Sumatera Utara
41
D
Pengujian arus bocor pada keadaan
kelembaban tidak dinaikkan Kelembaban
ruang pengujian
Apakah ingin melakukan percobaan yaitu pengaruh
kenaikan kelembaban terhadap arus bocor isolator ?
Catat Nilai Arus Bocor dan kelembaban Ruang
pengujian
Pengujian Arus Bocor Pada
Kelembaban Yang dinaikkan
Catat nilai Arus Bocor dan
Kelembaban yang dinaikkan tersebut
Isolator dibersihkan
I Naikkan Nilai
Kelembaban
Apakah Nilai kelembaban sudah
100 ? Ya
Ya Tidak
Tidak
Universitas Sumatera Utara
42 E
Pengujian arus bocor pada keadaan
kelembaban tidak dinaikkan Kelembaban
ruang pengujian
Apakah ingin melakukan percobaan yaitu pengaruh
kenaikan kelembaban terhadap arus bocor isolator ?
Catat Nilai Arus Bocor dan kelembaban Ruang
pengujian
Pengujian Arus Bocor Pada
Kelembaban Yang dinaikkan
Catat nilai Arus Bocor dan
Kelembaban yang dinaikkan tersebut
Isolator dibersihkan
I Naikkan Nilai
Kelembaban
Apakah Nilai kelembaban sudah
100 ? Ya
Ya Tidak
Tidak
Universitas Sumatera Utara
43 F
Pengujian arus bocor pada keadaan
kelembaban tidak dinaikkan Kelembaban
ruang pengujian
Apakah ingin melakukan percobaan yaitu pengaruh
kenaikan kelembaban terhadap arus bocor isolator ?
Catat Nilai Arus Bocor dan kelembaban Ruang
pengujian
Pengujian Arus Bocor Pada
Kelembaban Yang dinaikkan
Catat nilai Arus Bocor dan
Kelembaban yang dinaikkan tersebut
Isolator dibersihkan
I Naikkan Nilai
Kelembaban
Apakah Nilai kelembaban sudah
100 ?
Ya Ya
Tidak
Tidak
Universitas Sumatera Utara
44 G
I
SELESAI
Pengujian arus bocor pada keadaan
kelembaban tidak dinaikkan Kelembaban
ruang pengujian
Apakah ingin melakukan percobaan yaitu pengaruh
kenaikan kelembaban terhadap arus bocor isolator ?
Catat Nilai Arus Bocor dan kelembaban Ruang
pengujian
Pengujian Arus Bocor Pada
Kelembaban Yang dinaikkan
Catat nilai Arus Bocor dan
Kelembaban yang dinaikkan tersebut
Isolator dibersihkan
Naikkan Nilai Kelembaban
Apakah Nilai kelembaban sudah
100 ? Ya
Ya Tidak
Tidak
Gambar 3.5 Diagram Alir Flowchart Penelitian
Universitas Sumatera Utara
45
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh kelembaban terhadap arus bocor suatu isolator bila isolator tersebut terpolusi oleh abu vulkanik.
4.1 Data Hasil Eksperimen
Hasil data Eksperimen terdiri dari: 1. Pembacaan arus bocor isolator piring dalam keadaan bersih
2. Pengaruh kelembaban terhadap arus bocor isolator piring bersih 3. Pengaruh kelembaban terhadap arus bocor isolator piring terpolusi dengan :
a. Lama pengotoran isolator selama 10 detik. b. Lama pengotoran isolator selama 20 detik.
c. Lama pengotoran isolator selama 30 detik. d. Lama pengotoran isolator selama 40 detik.
e. Lama pengotoran isolator selama 50 detik. f. Lama pengotoran isolator selama 60 detik.
4.2 Analisa Data
Polutan berupa abu yang menempel pada permukaan isolator akan mempengaruhi arus bocor isolator piring. Kelembaban udara disekitar isolator
akan meningkatkan nilai arus bocor isolator piring.
4.2.1 Arus Bocor Isolator
Pada subbab ini akan dibahas perhitungan arus bocor yang didapat dengan memasukkan nilai V tegangan pada voltmeter dan memasukkan nilai resistor uji
R ke Persamaan 3.1.
4.2.1.1 Isolator dalam Kondisi Bersih
Dari percobaan diperoleh nilai arus bocor isolator pada keadaan bersih, pada nilai kelembaban relatif RH = 73.1 untuk tegangan pikul V
1
= 10 kV adalah sebesar 0.41225 µA, untuk tegangan pikul V
2
= 20 kV adalah sebesar
Universitas Sumatera Utara
