Pengaruh Posisi Stub Isolator Terhadap Distribusi Tegangan Pada Isolator Piring Gelas

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG MASALAH
Isolator rantai (string insulator) secara luas digunakan pada sistem tenaga

listrik sebagai penopang mekanik dan isolasi listrik antara konduktor fasa dengan
menara. Selain itu juga isolator rantai memiliki kekuatan mekanik yang kuat,
pemasangannya serta operasinya yang mudah, dan biaya murah. Jumlah unit
isolator rantai ditentukan oleh beberapa faktor seperti tegangan operasi, kekuatan
mekanik, ketinggian di atas permukaan laut, kekuatan petir, dan kontaminasi
lingkungan sekitar.
Kapasitansi yang timbul di seputar isolator pada setiap piring isolator
dengan sekitarnya membuat distribusi tegangan menjadi tidak merata. Tegangan
dan medan listrik pada isolator yang berada di dekat kawat adalah tiga sampai
empat kali lebih besar daripada isolator yang lain, dimana hal tersebut
memudahkan terjadinya korona, dan bila permukaan isolator relatif kotor akan
memicu/ mempercepat terjadinya lewat-denyar (flashover). Peristiwa tersebut
merupakan suatu perhatian serius untuk keamanan operasi pada jaringan

transmisi. Sehingga perhitungan dari medan listrik dan distribusi tegangan adalah
faktor yang sangat penting untuk penggunaan suatu isolator rantai [1].
Dalam aplikasinya pada sistem jaringan penyaluran daya listrik terdapat
beberapa peristiwa yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada isolator
piring. Terjadinya petir (surge) dan operasi hubung buka (switching) dapat
menyebabkan mengalirnya arus impuls untuk menimbulkan flashover pada
isolator piring. Kondisi perubahan suhu yang tajam untuk isolator berbahan gelas
juga dapat mengakibatkan kerusakan pada rentengan isolator. Hal tersebut dapat
mengakibatkan piringan isolator akan pecah.
Terpecahnya isolator tidak membuat isolator tersebut menjadi konduktor
melainkan masih berfungsi sebagai isolator. Hal tersebut dikarenakan masih
1
Universitas Sumatera Utara

tertinggalnya cap dan pin isolator yang antaranya dipisahkan oleh bahan dilektrik.
Bongkol yang terbentuk sering disebut dengan istilah stub. Peristiwa tersebut
menyebabkan jarak rambat yang menjadi lebih pendek akibat lempeng piring
isolator telah terpecah.
Apabila terjadi kerusakan, maka posisi isolator yang diharapkan pecah
terlebih dahulu adalah isolator yang posisinya berdekatan dengan kawat fasa pada

saluran transmisi. Akan tetapi, berdasarkan tinjauan lapangan dilihat bahwa posisi
unit isolator yang pecah adalah tidak bergantung terhadap lokasi kedekatannya
dengan kawat fasa. Hal tersebut tentunya mempengaruhi formasi besarnya
masing-masing distribusi tegangan yang dipikul akibat terpecahnya salah satu
rentetan isolator pada setiap letak isolator piring gelas yang pecah.
Dalam beberapa jurnal ilmiah yang telah beredar banyak mengupas
mengenai

distribusi

tegangan

dengan

menggunakan

simulasi

komputer

menggunakan aplikasi seperti MATLAB, akan tetapi untuk menentukan nilai
distribusi tegangan yang dialami isolator juga dapat dilakukan dengan melakukan
percobaan di laboratorium.

1.2

PERUMUSAN MASALAH
Adapun rumusan masalah dari Tugas Akhir berdasarkan latar belakang di

atas, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan antara lain:
• Apakah terpecahnya isolator dapat menyebabkan distribusi tegangan
menjadi berubah ?
• Bagaimana pengaruh distribusi tegangan terhadap tiap posisi kerusakan
yang berbeda ?

1.3

BATASAN MASALAH
Untuk membatasi masalah penelitian pada Tugas Akhir ini, maka dibuat

batasan cakupan masalah yang akan dibahas. Hal ini diperbuat agar isi dan

2
Universitas Sumatera Utara

pembahasan dari Tugas Akhir ini dapat mencapai hasil yang diharapkan. Adapun
pembatasan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
• Pengujian menggunakan 8 (delapan) unit isolator piring gelas dimana
kondisi isolator seragam.
• Isolator piring yang pecah/ stub adalah hanya 1 (satu) unit.
• Percobaan dilakukan menggunakan pembangkit tegangan AC dengan
menggunakan elektroda bola-bola standar pada Laboratorium Teknik
Tegangan Tinggi FT-USU.

1.4

TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah:
• Mengetahui besarnya distribusi tegangan apabila salah satu isolator
piring pecah.

• Mengetahui persentase distribusi tegangan yang dipikul oleh isolator
lainnya akibat salah satu isolator piring pecah.

3
Universitas Sumatera Utara