Distribusi Tegangan pada isolator rantai Metode kirchoff

15 Gambar 2.8 Isolator Rantai [1]

2.3 Distribusi Tegangan pada isolator rantai

Isolator rantai terdiri dari beberapa buat isolator piring yang disusun menjadi suatu rentengan. Dimana setiap unit isolator piring membentuk suatu susunan “konduktor-dielektrik-konduktor”. Gambar 2.9 isolator piring yang ekivalen dengan kapasitor [1] Oleh karena itu suatu isolator dapat juga dianggap sebagai suatu kapasitorgambar 4.4. Dan jika permukaan isolator kotor, maka akan muncul suatu resistansi yang paralel dengan kapasitansi isolator. Jika beberapa isolator piring disusun menjadi isolator rantai gambar, maka akan dijumpai tiga kelompok susunan “konduktor-dielektrik-konduktor”, masing-masing dibentuk oleh : Universitas Sumatera Utara 16 a. Kap isolator-dielektrik-fitting. Susunan ini membentuk kapasitansi sendiri isolator C1. b. Kap isolator-udara-menara. Susunan ini membentuk kapasitansi kap isolator dengan menara yang dibumikan C2 yang disebut kapasitansi tegangan rendah. c. Kap isolator-udara-konduktor transmisi. Susunan ini membentuk kapasitansi kap isolator dengan konduktor tegangan tinggi C3 yang disebut kapasitansi tegangan tinggi. Sehingga jika isolator dianggap bersih maka akan didapatkan suatu rangkaian kapasitansi sebagai berikut Gambar 2.10 Rangkaian ekivalen isolator rantai [1] Seperti yang terlihat pada gambar 2.9 karena timbulnya C2 dan C3 maka tegangan pada setiap unti isolator yang seharusnya sama menjadi berbeda-beda Universitas Sumatera Utara 17 dimana dapat dilihat bahwa unit isolator rantai yang paling dekat dengan kawat penghantar adalah unit yang menerima tegangan paling besar dibandingkan dengan unit lain. Dan tegangan akan semakin kecil untuk unit yang semakin jauh dari konduktor penghantar.

2.4 Metode kirchoff

Metode pendekatan kirchoff adalah salah satu cara yang dapat digunakan untuk menghitung distribusi tegangan pada isolator rantai. Hal ini dapat dilakukan dengan membuat suatu rangkaian ekivalen isolator rantai untuk menghitung distribusi tegangan pada isolator rantai seperti gambar 2.11 [1,3] Gambar 2.11 rangkaian ekivalen isolator rantai Dimana : C1 = kapasitansi sendiri self capacitance Universitas Sumatera Utara 18 C2 = kapasitansi antara jepitan isolator dengan menara tanah C3 = kapasitansi antara jepitan isolator dengan konduktor transmisi Dimana jika tegangan pada suatu kapasitor adalah V. Maka = Hukum kirchoff pada titik 1 adalah sebagi berikut : + = + Dengan demikian maka + − = + + − = + Hukum kirchoff pada titik 2 adalah sebagi berikut : + = + + − − = + + Hukum kirchoff pada titik n-1 adalah sebagai berikut : + = + + − − − ⋯ − = − − ⋯ − + Jika jumlah isolator piring adalah n, maka hukum kirchoff akan memberikan n-1 persamaan. Di samping n-1 persamaanitu ada satu persamaan tegangan yaitu: = + + … + Sehingga ada n persamaan dengan n tegangan yang tidak diketahui. Dengan demikian semua V dapat dihitung. Baik dengan metode eliminasi maupun substitusi. Universitas Sumatera Utara 19

2.5 Flashover pada Isolator Rantai