12
Universitas Sumatera Utara
di sepanjang saluran sedemikian rupa sehingga setiap penghantar akan menduduki posisi semula penghantar yang lain pada suatu jarak yang sama, lihat Gambar 2.1
Posisi 1
Posisi 2
Posisi 3 a
b
c c
a
b b
c
a D
12
D
23
D
31
Gambar 2.1 Siklus Transposisi
Persamaan ini juga dapat dapat digunakan untuk saluran tiga fasa dengan jarak pemisah tidak simetris karena ketidaksimetrisan antara fasa-fasanya adalah
kecil saja sehingga dapat diabaikan pada kebanyakan perhitungan induktansi [2].
2.2.3 Kapasitansi
Kapasitansi suatu saluran transmisi adalah akibat beda potensial antara penghantar, baik antara penghantar-penghantar maupun antara penghantar-tanah.
Kapasitansi menyebabkan penghantar tersebut bermuatan seperti yang terjadi pada pelat kapasitor bila terjadi beda potensial di antaranya. Untuk menentukan
nilai kapasitansi antara penghantar-penghantar ditentukan dengan persamaan [2] .
ln m
F r
D k
C
ab
2.8
Jika saluran dicatu oleh suatu transformator yang mempunyai sadapan tengah yang ditanahkan, beda potensial antara kedua penghantar tersebut dan
Universitas Sumatera Utara
13
Universitas Sumatera Utara
kapasitansi ke tanah kapasitansi ke netral, adalah muatan pada penghantar per satuan beda potensial antara penghantar dengan tanah. Jadi kapasitansi ke netral
untuk saluran dan kawat adalah dua kali kapasitansi antara penghantar-penghantar [2].
. ln
2 m
F r
D k
C
an
2.9
Dimana
ab
C = kapasitansi antara penghantar a-b Fm
an
C = kapasitansi antara penghantar-tanah Fm
k
= permeabilitan bahan dielektrik D
= jarak antara penghantar m r
= jari-jari antara penghantar m Persamaan 2.9 juga dapat digunakan untuk menentukakan kapasitansi
saluran tiga-fasa dengan jarak pemisah yang sama. Jika penghantar pada saluran tiga-fasa tidak terpisah dengan jarak yang sama, kapasitansi masing-masing fasa
ke netral tidak sama. Namun untuk susunan penghantar yang biasa, ketidaksimetrisan saluran yang tidak ditrasnposisikan adalah sangat kecil,
sehingga perhitungan kapasitansi dapat dilakukakan seakan-akan semua saluran itu ditransposisikan. Untuk saluran tiga fasa yang ditransposisikan, nilai
kapasitansi fasa ke netral ditentukan dengan persamaan [2]
ln 2
m F
r D
k C
eq n
untuk penghantar tunggal,
ln 2
m F
c D
D k
C
b s
eq n
untuk penghantar berkas.
Universitas Sumatera Utara
14
Universitas Sumatera Utara
Dengan
eq
D
adalah GMR penghantar, r adalah jari-jari penghantar dan
c D
b s
adalah GMR penghantar berkas. Nilai
c D
b s
akan berubah sesuai dengan jumlah lilitan dalam suatu berkas .
Untuk suatu berkas dua-lilitan
d r
d r
c D
b s
4 2
Untuk suatu berkas tiga-lilitan
3 2
9 3
rd d
d r
c D
b s
Untuk suatu berkas empat-lilitan
4 3
16 4
09 ,
1 2
2 1
rd d
d d
r c
D
b s
Untuk menghitung kapasitansi saluran kabel ke tanah perlu menggunakan metode muatan bayangan, lihat Gambar 2.1. Pada metode ini bumi dapat
diumpamakan dengan suatu penghantar khayal yang bermuatan di bawah permukaan bumi pada jarak yang sama dengan penghantar asli di atas bumi.
Penghantar semacam itu mempunyai muatan yang sama tetapi berlawanan tanda dengan penghantar aslinya dan disebut penghantar bayangan. Jika ditempatkan
satu penghantar bayangan untuk setiap penghantar atas-tiang, fluks antara penghantar asli dengan bayangannya adalah tegak lurus pada bidang yang
menggantikan bumi, dan bidang itu adalah suatu permukaan ekipotensial. Fluks di atas bidang itu adalah sama seperti bila bumi ada tanpa adanya penghantar
bayangan. Persamaan untuk menentukan kapasitansi saluran kabel ke tanah adalah [2] :
ln ln
2
3 3
2 1
3 31
23 12
H H
H H
H H
c D
D k
C
b s
eq n
2.10
Universitas Sumatera Utara
15
Universitas Sumatera Utara
Dimana
n
C = kapasitansi saluran kabel ke tanah Fm
12
H
= jarak antara penghantar 1 dengan penghantar bayangan 2 m
23
H = jarak antara penghantar 2 dengan penghantar bayangan 3 m
31
H = jarak antara penghantar 3 dengan penghantar bayangan 1 m
1
H
= jarak antara penghantar 1 dengan permukaan bumi m
2
H
= jarak antara penghantar 2 dengan permukaan bumi m
3
H = jarak antara penghantar 3 dengan permukaan bumi m
H 1
H 2
H 3
H 1
2 H
2 3
H 31
1 2
3
1 2
3 Permukaan bumi
Gambar 2.2 Metode Muatan Bayangan
Universitas Sumatera Utara
16
Universitas Sumatera Utara
2.3 Karakteristik Penyaluran Daya
