223420023 Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik Jilid II

BUKU PEGANGAN

TEKNIK
TENAGA
LISTRIK
JILID

II

DR. A. ARISMUNANDAR

DR. S. KUWAHARA

-ffi
USTAKAAN
RSIPAN
TWATIMUR

iiii:.l

iil.'.,':,:l

.'.i::ifi

:iri.l::s

t * I

-. O '-..,
::ii
- i;

e l==rT
r,'rl
IX-t

i.vt
v\t!t
t\-/l

,..' 1

--r-Irt
---

rtal
iiil:l

..:r.r..

ffiffi
ffiffi

r;lt
r-1t
lt-d

I

:

.3

SALUFII\N
TRA,NSMISI

BUKU PEGAI.{GA[{

TEKNIK TENAGA TISTRIK
JILID

II:

SALURAN TRANSMISI

OLEH

Dn. AnroNo

ARTsUUNANDAR,

M.A.Sc.

Dn. Susuuu Kuwanen.l
Executive Director, Electric Power Development Co., Ltd. (EPDC)
Tokyo, Japan

Cetakan Ketujuh

PT PRADNEA BRA}TITA
JAKA

R

TA

Perpustakaan Nasional : katalog dalam terbitan (KDT)

Arismunandar, Artono

Buku pegangan teknik tenaga listrik / Artono Arismunandar, Susumu Kuwahara, - Cet. 7.- Jakarta: Pradnya

Paramita,2004

jil.

: 26 cm.
Isi : Jil. I. Pembangkitan dengan tenaga air
Jil. II Saluran Transmisi; Jil. III Gardu Induk.
3

:

rsBN 979-408-176-0 (iil. 1).
rsBN e79-408-t77-9 (iil. 2).
rsBN 979-408-t78-7 (iil. 3).
1. Listrik, Tenaga. I. Judul. II. Kuwahara, Susumu.
621.31

v4L.W(

lBrc (PPo

Lb

BUKU PEGANGAN TEKNIK TENAGA LISTRIK
Oleh : DR. Artono Arismunandar M.A. Sc.

II

DR. Susumu Kuwahara

@ Association for International Technical Promotion
@ Hak Cipta dilindungi undang-undang
Diterbitkan

oleh :

PT Pradnya Paramita

JalanBungaS-8A
l3I4O

Anggota IKAPI

Jakarta

Cetakan

Dicetak

Ketujuh

:

oleh

: PT Percetakan Penebar Swadaya

2004

PRAKATA
Penulisan buku ini didorong oleh keinginan penulis untuk ikut mengisi kelangkaan

kepustakaan teknik, ltrususnya teknik tenaga listrik, dalam bahasa Indonesia. Kelangkaan
(scarcity) ini disebabkan karena berbagai hal, antara lain, karena mereka yang mendalami
persoalannya biasanya terlalu sibuk untuk dapat menyisihkan sebagian waktunya guna
menulis buku, atau karena mereka menganggapnya kurang menguntungkan dilihat dari
segi keuangan. Sebab yang lain adalah terbatasnya pasaran, yang dipengaruhi oleh jumlah
tenaga ahli dan tenaga kejuruan (yang merupakan lingkungan pembaca buku-buku teknik)
yang relatif kecil, serta iklim masyarakat yang memang belum gandrung-buku (book-minded).
Daya beli masyarakat yang masih terbatas juga merupakan faktor yang menentukan.
Berhubung dengan hal-hal di atas, maka penulis bersedia mempertimbangkan tawaran
Tuan Koichi Fukui, Sekretaris Jenderal Badan Promosi Teknik Internasional (AITEP Jepang),
untuk bersama seorang pengarang Jepang menulis sebuah buku pegangan dalam bidang
teknik tenaga listrik. Badan ini merupakan organisasi tanpaJaba (non-profit) yang pembentukannya disahkan oleh Menteri Luar Negeri Jepang pada tanggal 6 Desember 1967. Tujuannya
adalah ikut membantu perkembangan ekonomi wilayah Asia Tenggara dengan cara menerbitkan buku-buku pegangan dalam bidang teknik yang ditulis bersama (co-authorship) oleh
pengarang-pengarang Jepang dan penulis-penulis wilayah dalam bahasa tersebut terakhir.
Oleh karena tujuannya yang baik itu serta mengingat akan kekosongan akan kepustakaan
teknik tenaga listrik yang kian hari kian terasa, maka tawaran Tuan Fukui sungguh menarik
bagi penulis ini waktu itu. Namun, bila penulis teringat akan kenyataan bahwa tidak mungkin
merubah jumlah jam dalam sehari serta kesibukan-kesibukan penulis sebagai scorang administrator, maka uluran tangan persahabatan itu berat rasanya untuk dircrima. Pcnulis ini
memerlukan waktu berpikir beberapa malam untuk menimbang-nimbang manfaat buku ini
bagi masyarakat luas pada umumnya, dunia teknik tenaga listrik pada khususnya, dibandingkan dengan kelipat-gandaan usaha yang harus diberikan oleh penulis untuk menyisihkan

scbagian kecil dari waktunya bagi buku ini. Setelah merundingkan masalahnya dengan atasannya, Ir. Abdul Kadir, Direktur Utama Perusahaan Umum Listrik Negara, serta bcrkat pcngertian, dorongan dan izin beliau, penulis berketetapan untuk membantu usaha badan promosi tersebut terdahulu. Demikianlah, maka naskah perjanjian kerjasama ditandatangani
pada tgl 27 September l97l,dua bulan sesudah Tuan Fukui menyodorkannya kepada penulis.
Buku ini didasarkan atas naskah dalam Bahasa Inggeris berjudul ELECTRIC POWER
ENGINEERING HANDBOOK yang ditulis olch Dr. Susumu Kuwahara, salah seorang
Direktur dari Electric Power Development Company, Ltd. (EPDC), satu-satunya perusahaan
listrik yang dimiliki negara di Jepang. Oleh karena itu, mudah dimengerti mcngapa dasar
penulisannya adalah keadaan di Jepang sendiri. Dalam BUKU PEGANGAN TEKNIK
TENAGA LISTRIK ini dicoba menyesuaikan penulisannya dengan keadaan di Indoncsiatentu saja dalam batas-batas kemungkinan yang ada-serta melcngkapinya dengan keadaan
di negara-negara lain di luar Jepang, baik yang didapat dari kepustakaan, maupun dari pengalaman kcrja penulis ini sendiri di Kanada dan Amerika Serikat. Penyesuaian dengan keadaan Indonesia tidak mudah karena ketentuan-ketentuan, peraturan-peraturan dan standar-

(4)

Pralata

standar kurang sekali, tidak ada atau belum ada. Lagi pula, konsultasi penulis dengan lingkungan teknik yang lebih luas mengenai pengalaman-pengalaman praktis dalam bidang
tenaga listrik di Indonesia dewasa ini belum dimungkinkan. Kekurangan ini diharapkan
dapat diatasi pada edisi berikutnya.
Buku pegangan (handbook) yang lengkap mengenai teknik tenaga listrik seharusnya
memuat segala aspek pembangkitan (generation), transformasi, penyaluran (transmission)
dan distribusi tenaga listrik. Namun, karena berbagai hal, pada tahap pertama ini hanya

akan diterbitkan tiga jilid, yakni:
I. Pembangkitot dengan Tenaga Air.

U. Saluran Transmisi.
IIII. Gardu Induk.

Jilid I memuat hal-hal yang berhubungan dengan berbagai aspek pembangkitan tenaga listrik
dari tenaga air, mulai dari prinsipprinsipnya, hubungannya dengan aliran sungai, perencanaan pusat listrik tenaga air (PLTA), bangunan sipilnya, turbin air, pembangkit, pembangunan
dan pengujiannya bila selesai, sampai kepada operasi serta pemeliharaannya. Jilid II berisi
berbagai aspek penyaluran tenaga listrik, antara lain tentang penghantar, isolator, bangunan
penopang, karakteristik listrik, gangguan-gangguan dan pengamanannya, perencanaan dan
konstruksinya, serta penyaluran bawah-tanah. Jilid III menyangkut alat-peralatan serta halikhwal dalam gardu induk, misalnya tentang peralatan listrik yang ada, rangkaiannya, isolasi,
dan sebagainya. Karena sifat penerbitannya sebagai satu buku, tetapi yang terbagi menjadi
tiga jilid agar dapat dicapai oleh daya-beli masyarakat, maka apa yang sudah diuraikan dalam
jilid yang satu tidak akan dibahas lagi dalam jilid yang lain. Contohnya, koordinasi isolasi
yang dibahas dalam Jilid III tidak akan diungkapkan lagi dalam jilid-jilid yang lain, meskipun
ceritanya berlaku pula di sana.
Buku ini ditujukan kepada masyarakat luas yang ingin mengetahui sedikit-banyak tentang
teknik tenaga listrik. Namun, pemanfaatannya secara optimal baru akan terasa bila pembaca
memiliki pengetahuan sekurang-kurangnya sederajat dengan sarjana muda teknik tenaga

listrik. Dalam rangka partisipasi penulis dalam pembinaan bahasa nasional, maka dalam
buku ini diusahakan sebanyak mungkin penggunaan istilah-istilah Bahasa Indonesia, baik
yang sudah lazim dipakai, maupun yang di sana-sini baru kadang-kadang saja digunakan oleh
para teknisi Indonesia. Apabila dalam hal terakhir ini penulis dianggap terlalu berani, maka
penulis bersedia menerima kecaman yang membangun dari para pembaca. Yang penting
adalah bahwa dari kecaman-kecaman ini akan lahir istilah-istilah yang definitip, sehingga
lambat-laun Bahasa Indonesia dapat berkembang menjadi bahasa teknik dan ilmu pengetahuan, setaraf dengan bahasa-bahasa lain di dunia. Seperti telah disinggung di atas, buku ini
masih jauh dari sempurna. Scbabnya adalah waktu persiapannya yang terlalu singkat, sehingga
kurang kesempatan untuk melihat sampai di mana kondisi-kondisi yang berlaku di luar
negeri (terutama Jepang dan Amerika Serikat) dapat diterapkan di Indonesia. Tetapi penulis
bcserta rekan-rekannya bersedia mencantumkan nama mereka pada buku ini karena mereka
yakin bahwa adanya sesuatu pegangan, standar atau ketentuan, lebih baik dari pada ketiadaan
pegangan sama sekali. Yang jelas, di dalam buku ini ada satu pegangan yang menurut pendapat penulis penting artinya bagi kaum teknisi lndonesia, yaitu adanya uraian tentang pemeliharaan (maintenance) dalam tiap-tiap jilid. Mudah-mudahan dari satu segi ini saja buku ini
sudahboleh dikatakan ada gunanya.
Sebagai buku pegangan, presentasi dalam buku ini ditekankan pada pokok-pokok yang
diperlukan dalam praktek teknik tenaga listrik sehari-hari. Oleh sebab itu di sini akan lebih

6)

Prakata

banyak terlihat tabcl-tabel dan gambar-gambar dari pada rumus-rumus yang rumit; apabila
persamaan-persamaan diperlukan juga, maka penurunannya tidak diberikan oleh karena hal
ini sudah ada dalam karya yang direferensikan. Dalam penentuan bahan referensi, yang
dipertimbangkan adalah kebenaran isi dan kepentingannya. Meskipun penutis sudah berusaha
untuk memasukkan semua karya asli yang penting sebagai referensi dalam buku ini, masih
ada kemungkinan bahwa beberapa diantaranya belum tersebut. Bila yang terakhir ini terjadi,

penulis mohon dimaafkan.
Di atas disinggung bahwa pada tahap pertama ini hanya akan diterbitkan sebagian saja
dari bahan'bahan yang seharusnya ada dalam suatu buku pegangan tentang teknik tenaga
listrik. Bagian'bagian yang lain, misalnya yang menyangkut pembangkitan tenaga Iistrik dari
tenaga termis (uap, diesel, gas, nuklir, panas bumi) serta distribusi tenaga listrik akan diterbitkan pada waktunya, bila keadaan telah memungkinkan. Karena berbagai hal, antara lain,
berlakunya Ejaan Bahasa Indonesia Yang Disempurnakan, bagian-bagian yang sudah dapat
diterbitkanpun tidak keluar menurut urutan nomor jilidnya. Sangat besar kemungkinannya
bahwa Jilid Il akan terbit paling awal.
Buku ini merupakan hasil karya sebuah kelompok Jepang-lndonesia yang terdiri dari Dr.
S. Kuwahara tersebut terdahulu, dibantu oleh Tuan-Tuan Toshiyasu Tako, Hiroshi Horie
dan Bunichi Nishimura, serta pejabat-pejabat Lembaga Masalah Ketenagaan, yakni Ir. Ibnu
Subroto, Ir, Supartomo, Ir. Komari dan penulis sendiri. Tanpa kerjasama yang baik, buku
ini tidak mungkin dapat muncul dalam bentuknya yang sekarang ini. Dalam hal terakhir,
kepercayaan penerbit kepada penulis juga merupakan faktor pendorong yang tak ternilai
artinya. Para penulis sangat berterima-kasih kepada Ir. Abdul Kadir, Direktur Utama Perusahaan Umum Listrik Negara, atas pengertian yang baik, pemberian izin pencrbitan serta sambutan beliau untuk buku ini; dan kepada Tuan Haruki Watanabe, Penasehat Ahli (Pemerintah
Jepang) pada Lembaga Masalah Ketenagaan, atas bantuan serta jasa-jasanya dalam berbagai
bentuk. Penulis Prakata ini berhutang budi kepada kedua orang tuanya yang telah banyak
memberikan dorongan kepada anak-anak mereka untuk maju dan berguna bagi masyarakat.
Akhirulkalam, penulis ini ingin menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada isteri dan anak-anaknya yang telah banyak mengorbankanjam-jam rekreasi,
hari-hari Minggu dan hari-hari libur untuk kepentingan penulisan buku ini oleh suami dan
ayah mereka; dan khusus kepada isterinya atas pengertiannya yang mendalam serta bantuannya yang tak terhingga dalam pengerjaan gambar-gambar, tabel-tabel dan daftar-daftar.
Jokarta, Agustus 1972.

/4/;,n, "a.JIID

A. Ansxuxaxom

SAMBUTAN
Buku-buku dalam bidang teknik yang ditulis dalam Bahasa [ndonesia sedikit sekali
jumlahnya. Buku-buku dalam bidang teknik tenaga listrik (electric power engineering) pada
umumnya, yang mencakup hal-hal yang perlu diketahui oleh seorang sarjana muda ke atas
pada khususnya, boleh dikatakan tidak ada. Padahal, kebutuhan akan buku-buku tadi makin
hari makin terasa. Betapa tidak. Permintaan masyarakat akan tenaga listrik melonjak dengan
pesat, meskipun kemampuan Negara memenuhinya masih terbatas. Sesudah mengalami rpasa

suram sebelum tahun 1966, sekarang sudah mulai terlihat titik-titik terang, meskipun belum
sepenuhnya memenuhi harapan masyarakat. Dari Anggaran Pembangunan Lima Ta'hun
(PELITA) Pertama didapatkan dana untuk menambah kapasitas terpasang schingga jumlahnya pada tahun 1974 akan mencapai kurang lebih I juta kilowatt. Jumlah anggaran yang
disediakan dalam PELITA Kedua diharapkan akan bertambah besar, berhubung dengan
meningkatnya peranan sektor tenaga listrik karena aksentuasi PELITA Kedua, Ketiga, dan
seterusnya, pada industrialisasi secara bertahap. Dengan perkembangan ekonomi sebesar 7 /.
setahun dalam PELITA Kedua, diharapkan akan dicapai laju pertumbuhan sektor tenaga
listrik sebesar 12,51setahun, sehingga jumlah daya terpasang pada akhir masa PELITA
tersebut akan meniapai 1,75 juta kilowatt.
Oleh karena itu, kami menyambut dengan gembira terbitnya buku ini di tengah-tengah
kita. BUKU PEGANGAN TEKNIK TENAGA LISTRIK ini berguna sekali bagi mereka
yang ingin mcngetahui sedikit-banyak mengenai teknik tenaga listrik, serta bagi para sarjana
dan sarjana muda teknik tenaga listrik yang ingin mempelajari kembali hal-hal yang telah
mereka perdapat di bangku kuliah guna kepentingan kerja praktek mereka sehari-hari.
Meskipun dalam buku ini masih banyak digunakan ketentuan-ketentuan serta norma-norma
Iuar negeri, tetapi hal ini tidak mengurangi nilainya sebagai buku, karena prinsipprinsip yang
digunakan tetap berlaku. Penggunaan ketentuan serta norma tadi semata-mata adalah karena

belum adanya ketentuan dan norma Indonesia sendiri. Bila pengaturan di Indonesia kelak
diadakan, maka prinsip yang universil ilu tentu saja akan diterapkan pada ketentuan dan
norma Indonesia.
Sekian sambutan kami. Kami ucapkan "selamat'atas terbitnya buku ini. Semoga buku-

buku lain menyusul.
Jakarta, September 1972

hnusrxmx Unuu Lrsrnrr Nnclu
Direksi

Direktur Utama.

DAFTAR ISI
(3)

PRAKATA

....(7)
...... (ls)

SAMBUTAN
DAFTAR TABEL

(17)

DAFTAR GAMBAR
BAB

l.l

1.

KARAKTERISTIK I.'MI.'M SALURAN TRANSI\{ISI

1.2 Sistim Tenaga Listrik
1.3 Tegangan Transmisi
1.4 Jatuh Tegangan ..
1.5 Hilang-Daya dan Daya-Guna

1.6

2
2
3

Transmisi

3

1.5.1 Hilang-Daya Tahanan
1.5.2 Hilang Korona
1.5.3 Hilang Kebocoran pada Isolator.. ...
1.5.4 Hilang-Hilang I-ain
1.5.5 Daya-Guna Transmisi .. ...

4
4
4

Referensi

5

BAB
2.r

I
I

Umum

2.

5

PENGHANTAR I'NTUK SALURAN TRANSMISI UDARA

Kelasifikasi Kawat Penghantar
2.1.1 Ktasifikasi Kawat menurut Konstruksinya
2.1.2 Klasifikasi Kawat menurut Bahannya
2.1.3 Sifat-Sifat Kawat Logam

7

..

.

E

l0
l3
l3

Karakteristik Penghantar

2.2.1 Karakteristik Listrik
2.2.2 Karakteristik Mekanis
2.2.3 Kapasitas Penyaluran Arus dari Penghantar.
2.3

t4
15

Andongan (Sag) Penghantar

2.3.1
2.3.2

Penghantar Ditunjang oleh Tiang yang sama Tingginya'
Penghantar Ditunjang oleh Tiang yang tidak sama Tingginya ' '

PerlengkapanPenghantar

l8
l8
l9
20
20

...

2.4.1 Sambungan Penghantar (Joints)
2.4.2 Perentang(Spacer)
2.4.3 Batang-Batang Pelindung (Armor Rods) ....
2.4.4 Peredam(Danpers)

7

2l
.

2t
2t
2L

Referensi

BAB

3.

ISOLTTOR PORSELIN

3.1

Jenis Isolator Porselin

23

3.2

Karaktcristik Isolator
3.2.1 Karakteristik Listrik

24

u

(10)

Daftar Isi

3.2.2 Karakteristik Mekanis
3.2.3 Pengujian Isolator

3.3

25
28

Pasangan Isolator
3.3.1 Pasangan Isolator

28

3.3.2 Tanduk Api dan Cincin Perisai
3.3.3 Jepitan

29

Pengotoran Isolator

29

3.4.1 Karakteristik Lompatan Api dari Isolator Kotor
3.4.2 Kelasiflkasi Daerah-Daerah Pengotoran
3.4.3 Cara-Cara Penanggulangan Pengotoran Garam dan Debu

30

3.5

Pemburukan Isolator

32

3.6

Referensi

32

3.4

BAB

4.1

4.

28
28

3l
3l

KONSTRUKSI PENOPANG SALURAN TRANSIUISI

Jenis Penopang

33

4.1.1 Menara Baja dan Tiang Baja
4.1.2 Tiang Beton Bertulang
4.1.3 Tiang Kayu
4.2 Beban pada Konstruksi Penopang .. .
4.2.1 Tekanan Angin
4.2.2 Kuat-Tarik Penghantar
4.2.3 Tegangan pada Bagian-Bagian Baja
4.3

4.4
4.5
4.6
4.7

34
35

37
37

40

4t

Menara Baja Transmisi
4.3.1 Rencana Menara Baja Transmisi
4.3.2 Pondasi Menara
Tiang Transmisi Baja
4.4.1 Perencanaan Tiang
4.4.2 Pondasi Tiang.
Tiang Beton Bertulang
4.5.1 Perencanaan Tiang

42
42
44
45
45
47
47
47

Tiang Kayu

48

4.6.1 Perhitungan Tegangan
4.6.2 Pondasi dan Kawat Penguat

48

Referensi

5l

BAB

5.1

33

5.

50

KARAI(TERISTIK LISTRIK DARI SALURAN TRANSMISI

Konstanta Saluran

53

5.1.1
5.1.2

53

Tahanan
lnduktansi
5.1 .3 Kapasitansi
5.2 Gejala Korona

5.2.1 Tegangan Kritis untuk Gejala Korona
5.2.2 Hilang-Korona .. .
5.2.3 Berisik Korona

53

55

56

.. r .,.

.. ...

.

.

56
57
57

Daftar Isi

5.3

Karakteristik Penyaluran Daya

.

5.3.1 Saluran Transmisi Jarak-Pendek
5.3.2 Saluran Transmisi Jarak-Menengah
5.3.3 Saluran Transmisi Jarak-Jauh
5.3.4 Diagram Lingkaran Daya
5.3.5 Hilang-Daya (Rugi) Transmisi
5.4

5.5

5.6

5.7

Stabilitas Sistim Transmisi
5.4.1 Stabilitas Keadaan-Tetap .. .
5.4.2 Stabilitas Peralihan
Kapasitas Saluran Transmisi
5.5.i '"Cara Pembebanan Impedansi Surja
5.5.2 Cara Koeffisien Kapasitas . . ..
Pembumian (Pentanahan) Titik Netral
5.6.1 Macam Sistim Pembumian
5.6.2 Perbandingan Sistim Pentanahan Titik Netral
Referensi

BAB

6.1
6.2
6.3

(ll)
58

58
59
59

6t
62
62
63

64
65

6s
66

66
66
67
67

6. GANGGUAN PADA SALURAN TRANSIVIISI DAN INTERFERENSI
PADA SALURAN KOMUNIKASI KARENA INDUKSI MAGNETIS

Transmisi
..
Cara Menghitung Hubung-Singkat
6.3.1 Satuan Perhitungan
Sebab-Sebab Gangguan pada Saluran

69

Jenis Gangguan

69

7l
7l

6.3.2 Perhitungan Hubung-Singkat Tak-Seimbang dengan Cara Komponen

Simetris

6.4

6.3.3 Cara Menghitung Tegangan dan Arus pada Titik Gangguan
6.3.4 Cara Menghitung Arus Hubung-Singkat 3-Fasa
6.3.5 Cara Menghitung Arus Tanah
Interferensi Elektro-Magnetis terhadap Saluran Komunikasi
6.4.1 Tegangan Induksi Elektro-Magnetis karena Arus Urutan Nol ..
6.4.2 Cara Melindungi terhadap Induksi Elektro-Magnetis..

6.4 Referensi

7l
72
73
75
76
76
77
77

BAB

7.

PENERAPAN RELE PENGAMAN

7.1

Umum

79
19

7.2

Pertimbangan mengenai Kemampuan Pengamanan
7.1.2 Pertimbangan mengenai Kondisi Sistim Tenaga
7.1
Contoh Penerapan Sistim Pengamanan
Pengamanan menurut Jenis Rangkaian Saluran Transrnisi.

7.2.1
'7.2.2
7,2.3
7.2.4
7.2.5

Saluran Radial

87

Saluran Tertutup
Saluran Ganda Sejajar dengan Dua Terminal . . . .

E8

Saluran Banyak-Terminal

88

Saluran Kabel.

E9

7.1

.l

.3

80
80
87

8E

(12)

f,hftar Isi

7.2.6 Saluran dengan Kapasitor Seri

7.3

89

Pengamanan menurut Sistim Pembumian

1,i:L

:llll:ffii"'ffi'ff ";;;;;;;; ::::::::::::::::::::

:::::

7.3.3 Sistim Pembumian dengan Gulungan Petersen
7.3.4 Sistim Pembumian Langsung (Effektip)
7.4

7.5

7.6

Penutupan

8.2

8.3

8.4

Kembali

Rele Pelepas

90
90

92

Sistim

93

94
94
94

Referensi

94

PERENCANAAN DAN KONSTRUKSI SALURAN UDARA

Perencanaan Listrik
8.1.1 Tegangan Transmisi dan Jumlah Saluran
8.1.2 Perencanaan Isolasi Saluran Transmisi
8.1.3 Perencanaan Tahan Petir .
Perencanaan Mekanis

95
95

95
100

t02

8.2.1 Tekanan Angin
8.2.2 Penghantar

102

Pemilihan Konstruksi Penopang

105

8.3.1 Jenis Konstruksi....
8.3.2 Macam Beban Konstruksi

r05
r06
r06

102

Pembangunan Saluran Udara

8.4.1 Survey
8.4.2 Pondasi Menara dan Tiang Baja
8.4.3 Pendirian Tiang dan Menara Baja ..
8.4.4 Pendirian Tiang Kayu dan Tiang Beton
8.4.5 Pemasangan Kawat

.

8.5 Referensi

BAB

9.

...... 106
.. .. .. 107
.. .. 108
. .. .. 109
.. .. .. 109
.... lll

PEMELIHAR.AAN SALI.JRAN TRANSNflSI

9.1

Tujuan Pemeliharaan.....

9.3

Pekerjaan Patroli dan Inspeksi
9.3.1 Pekerjaan Patroli
9.3.2 Pekerjaan Inspeksi

....

9.4 PekerjaanPemeliharaan

9.4-1 TujuandanJenisPeket'aan
9.4.2 PekerjaanpadaKonstruksiPenopang ....
9.4.3 Pekerjaanpadalsolator ....

L,-r

89

91

7.5.1 Sistim Pelepas Hubung-Singkat Tetap
7.5.2 Sistim Pelepas Keadaan Tak-Serempak . . . .
7.5.3 Sistim Pelepas Frekwensi Tak-Normal

8.

89

::

9l

7.4.1 BeberapaDefinisi ......:..,.......
7.4.2 Jenis Sistim Penutupan Kembali

BAB
E.l

:

89

l13
l13

lt4
l14

ll5

.. 116
...... 116
.... 116
.... 116

DAFTAR GAMBAR
I
2
3

4

Pengaruh Ketakmurnian terhadap Konduktivitas Listrik untuk Tembaga ..
Pengaruh Ketakmurnian terhadap Konduktivitas Listrik untuk Aluminum. .
Karakteristik Mekanis dan Listrik dari Kawat Tembaga Hard-Drawn
Hubungan antara Diameter dan Karakteristik Mekanis serta Listrik untuk Kawat
Tembaga

Hard-Drawn

l4
t4

l5
15

Hubungan antara Jumlah Jam Pendinginan dengan Konduktivitas Kawat
Tembaga

Hard-Drawn

16

Hubungan antara Suhu Pendinginan dan Karakteristik Mekanis Kawat Tembaga

Hard-Drawn

7

8.

9

(a) Tiang Penunjang sama Tingginya ..
(b) Tiang Penunjang tidak sama Tingginya

l0 Batang Pelindung

ll

t2

l3
t4
l5
l6
t7
l8
l9
20

2t
22
23
24

...
Kawat-Berkas

Sambungan Kompressi untuk A.C.S.R.
Perentang Per Jenis Ball & Socket untuk

Stockbridge
Isolator Gantung 250 mm
Isolator Jenis Pasak
Isolator Batang Panjang.
Isolator Pos Saluran
Peredanr

Distribusi Tegangan pada Gandengan lsolator (Tanpa Tanduk Busur Api)
Distribusi Tegangan Pada Gandengan Isolator (Dengan Tanduk Busur Api)
Diagram Distribusi Kekuatan Mekanis pada Isolator Gantung 250 mm
Karakteristik Lompatan Api Isolator Gantung 250 mm
Gandengan Isolator Gantung Tunggal
Gandengan Isolator Tarik Tunggal .. ..
Gandengan Isolator Tarik Ganda
Karakteristik yang Direkomendasikan untuk Perencanaan Tegangan Ketahanan
Isolator Gantung 250 mm
Karakteristik yang Direkomendasikan untuk (Perencanaan) Tegangan Ketahanan
Isolator Batang-Panjang (Long-Rod) ..

25
26
27

Jenis-Jenis Menara Baja
Jenis-Jenis Tiang-Baja
Kelasifikasi Tiang Baja Bertulang dan Tiang Kayu menurut.Cara

28

Menghimpunnya .
Koeffisien Tahanan untuk Menara Persegi

29

32
33
34

19

20

20

2l
2l
23
23
23

23

24
24
25
2E

29
30
30

3l
3l
34
34
34
39

40
40

30

3l

16
18

Pondasi Menara Baja
Pondasi Tiang Baja
Penampang Tiang Beton Bertulang
Susunan Kawat untuk Saluran Ganda

45
47
,t8
54

Dafatr Gambar

(18)

35
36
37
38
39

N
4l

Rangkaian dengan Saluran Kembali lewat

Penghantar
Faktor Koreksi Berisik Korona

Tanah

45

K

47
48
49
50

5l

55
58

Rangkaian Ekivalen untuk Saluran Transmisi Jarak-Pendek .. . .
Rangkaian Ekivalen untuk Saluran Transmisi Jarak-Menengah. . .
Diagram Lingkaran Daya .
Diagram Lingkaran Hilang-Daya

42 RangkaianKonstantaKutub'Empat...
43 Diagram Lingkaran Daya untuk Tegangan Pengiriman dan Penerimaan

U

54

Susunan

58

.......
Konstan.

I-engkung Daya Sebagai Fungsi Perbedaan Sudut Fasa
Hubungan antara Daya dan Sudut Fasa dalam Cara Sama-Lu?s ..
Hubungan antara Daya dan Sudut Fasa bila Terjadi Hubung-Singkat yang
Kemudian Ditiadakan
Koeffisien Pembebanan Impedansi Surja
Sistim Pembumian
.......
Data Gangguan di Jepang menurutSebabnya(1955- 1964) .
Data Gangguan di Jepang menurut Jenisnya (1955 - 1964)
Data Cangguan di Jepang menurut Akibat (Kerusakannya) terhadap Peralatan

(ress

-

59

.......

r964)

6l
62

.

62
63

63
64
64
65

66
70
70
70

52

Lengkung Arus Hubung Singkat Tiga-Fasa

75

53

Nilai K.

75

Posisi Saluran Transmisi Tenaga terhadap Saluran Komunikasi
Pengamanan Saluran dengan Rele Arus Lcbih .
Pengamanan Saluran dengan Rele Jarak
(a) Sistim Rele Pilot-Kawat dengan Prinsip Tegangan Berlawanan
(b) Sistim Rele Pilot-Kawat dengan Prinsip Arus Bersirkulasi .
Prinsip Perbandingan Arah pada Sistim Rele Carrier
Prinsip Perbandingan Fasa pada Sistim Rele Carrier
(a) Prinsip Transferred Tripping pada Sistim Rele Carrier untuk Pengamanan

77

v
55
56
57
58
59

60

83
83
85
85
85
86
87

Saluran

(b) Prinsip Transferred Tripping pada Sistim Rele Carrier dalam hal HubungSingkat pada Transformator

6l

87

(a) Diagram Urutan Waktu Penutupan Kembali Pemutus Beban
(b) Contoh Waktu Tanpa-Tegangan Minimum...

62 Contoh Diagram Jarak-Bebas
63 Besarnya Arus Petir yang Diukur pada Menara Baja
64 Effisiensi Perisaian Sebuah Karvat Tanah
65 Perisaian 100/. dari Kawat Tanah Ganda
66 Diagram Toleransi Menara
67 Pondasi Beton dengan Penggalian Biasa
68 Penggalian Tabung Pondasi
69 CaraMendirikanTiangdenganMenegakkannya..
70 Dua Cara Mcndirikan Tiang dengan Menggantungkannya

7l CaraPemasanganKawat....
72 Pasangan Drum dan Penegang Kawat
73 CaraMenegangkanKawat ....

92
92
98

. l0l
.. .. .. l0l
. . . . .. l0l
.. . . .. 107
...... 107
...... 108
.... 109
.. 109
.... ll0
'. ll0
.. 110
.

(1e)

Ehftar Gambar

74
7

5

76
77
78
79
80

8l

82
83

Contoh Bagan Organisasi Dinas Pemeliharaan
Alat Pencuci Isolator untuk Saluran Bertegangan (Hot Linc)
Prinsip Kerja Penemu Gangguan Jenis B
Prinsip Kerja Penemu Gangguan Jenis C
Prinsip Kerja Penemu Gangguan Jenis F
Peralatan Pengait untuk Komunikasi Pembawa (PLC)
Peralatan Pengait (Coupling Equipment) dalam Gardu

.. ll4
. I 17
.. . . . . 120
.. . . .. 120
.. .. .. l2l
.. .... 127
.. .. .. 128
.. 129
...... l2g
.. 132
.....

Sistim Rangkaian Transmisi dengan Pembawa (PLC)
Contoh Konstanta Attenuasi Saluran Transmisi
Contoh Peralatan Radio
(a) Peralatan Radio 60/150 MH Band VHF untuk Stasion Tetap dan Stasion

Pangkalan

......

132

(b) Peralatan Radio 150 MH Band VHF untuk Stasion Mobil
....., 132
... 132
(c) Peralatan Radio 150 MH Band VHF untuk Stasion Jinjingan.
(d) Peralatan Radio 7000 MH Band All Solid State Microwave Repeater ., 132
F4
85
86
8'7

88

Contoh Antena
Contoh Sistim Komunikasi Radio Mobil untuk Pemeliharaan Saluran
Lintasan Gelombang Mikro yang Dipantulkan oleh Reflektor Pasif
Reflektor Pasif (A) dan Antena Parabolis (B) Gelombang Mikro
Contoh Konfigurasi Sistim Bawah-Tanah . . ..

..

..

133

i34

.
..

...

136
136
138

l

I

Daftar Isi

(t 3)

9.4.4
9.4.5
9.5
9.6

Pekerjaan pada Kawat Penghantar
Pekerjaan pada Saluran Bertegangan
Biaya Pekerjaan Pemeliharaan
Penemu Gangguan

9.6.1 Tujuan dan Sifat
9.6.2 PenemuGangguanJenisB
9.6.3 Penemu Gangguan Jenis C . ! .. . t
9.6.4 Penemu Gangguan Jenis F

9.7 Referensi

Il6
tt7

ll8
ll8
.. ll8
...... ll9
...... l2l
.. .... l2l
....121

BAB 10. TELEKOMI.JNIKASI UNTUK INDUSTRI TENAGA LISTRIK

I0.l

Kelasifikasi ..
10.1.1 Komunikasi untuk Pembagian Beban
10.1.2 Komunikasi untuk Pemeliharaan .. .
10.1.3 Komunikasi untuk Keperluan Administratip

Fasilitas
Kawat
Telekomunikasi
Transmisi
Tenaga
Pengait
Transmisi
PLC
Radio.
VHF
Mikro
10.5 Referensi . ...
10.1.4 Jenis
10,2 Komunikasi dengan
10.2.1 Saluran
10.2.2 Sistim
10.3 Komunikasi dengan Pembawa Saluran
10.3.1 Peralatan
10.3.2 Rangkaian
10.3.3 Peralatan
10.4 Komunikasi
10.4.1 Komunikasi
10.4.2 Komunikasi Gelombang

BAB

1I.

...... 123
.. 123
. .. 123
.. 123
...... 123
. . .. . . 125
.. 125
..,. l1s
.. .... 125
.. l2S
. . .. 128
.... 129
....... 129
.. 133
.. 134
. . .. .. 136

SALURAN TRANSMISI BAWAH-TANAH

l.l

Sistim Transmisi
Il.l.l Sistim Listrik
I 1.1.2 Konfigurasi Sistim
ll.2 Kelasifikasi Kabel'fenaga
ll.3 Sistim Menaruh Kabel .
I 1.4 Kapasitas Transmisi
ll.5 Pemeliharaan .
I 1.5.1 Patroli dan Inspeksi ....
11.5.2 Pengukuran Isolasi ....
11.5.3 Pengukuran Lokasi Gangguan
I 1.6 Referensi
I

DAFTAR

ISTILAH

137
137
137

r38
r39

l4l
t43
t43
143

r44
t44

.. ".

I45

DAFTAR TABEL
I
2
3
4
5
6
7
8
9
l0
I

I

Sifat-Sifat Fisik Kawat Tanpa Isolasi (Bare)
Kawat Tembaga Tanpa Isolasi (Bare)
Kabel Tembaga Berlilit Tanpa Isolasi (Bare, Stranded) .
Kabel Tembaga Berlilit Hard-Drawn untuk Saluran Udara

Kelasifi.kasi Daerah
Perbandingan Sifat dan Kekuatan Tiang Kayu Amerika dan

19

Tekanan Angin dan Koeffisien Tahanan (pada 40
Tekanan Angin Ekivalen pada Menara Bqja

20

2l

l0

Kawat Aluminum Hard-Drawn
Kabel ACSR (Aluminum Cable Steel Reinforced)
Kawat Aluminum Campuran Hard-Drawn
Kabel Aluminum Campuran Berlilit Hard-Drawn
Kabel Baja Galvanisasi Berlilit untuk Saluran Udara
Telangan-Tarik dan Pemanjangan untuk Kawat Aluminum Hard-Drawn dan
Kawat Baja Galvanisasi
Kapasitas Penyaluran Arus untuk Berbagai Penghantar Saluran Udara
Karakteristik Lompatan Api Isolator Gantung 250 mm
Karakteristik Isolator Jenis Pasak (Pin Type)
Karakteristik Isolator Jenis Batang-Panjang (Long Rod)
Karakteristik Isolator Jenis Pos Saluran (Line Post)

12
13
14
15
16
17

l8

8
9

Pengotoran

Nilai-Nilai K,
Gawang

Ko,

Kp

Standar

K2

....

..

m/s)

Indonesia

.

32
33
34
35
36
37
38

12

12
13
13

l5
16

26
27
27
27

3l
36
38

.......

22 Lebar Kaki (Stance) Menara Baja
23 Kombinasi Beban pada Menara Baja
24 Kondisi-Kondisi untuk Perhitungan Pondasi
25 Kombinasi Beban pada Tiang Baja ..
26 Nilai I pada Kawat Lilit..
27 Faktor Permukaan Kawat
28 Konstanta Kutub-Empat untuk Berbagai Rangkaian
29 Perbandingan Berbagai Sistim Pembumian (Pentanahan) ....
30 Rumus-Rumus untuk Perhitungan Tegangan dan Arus Hubung-Singkat

3l

ll
ll

Reaktansi Mesin Serempak(%)
Reaktansi Transformator (%)
Sistim Pengamanan Saluran Transmisi
Kelasifikasi Rele Jarak
Jumlah Isolator Saluran Yang Diperlukan Guna Pengamanan terhadap Surja
Hubung (Tanpa Tanduk Api) .
Jumlah Isolator Yang Diperlukan dan Lebar Sela Tanduk Guna Pengamanan
terhadap Surja Hubung .....
Jarak Isolasi Standar dan Jarak Isolasi Minimum
Jarak-Bcbas Tegak terhadap Tanah

39

42
42
43
43

4

45
54
56

60
68
73

74
74

8l
82
96
97
97
99

(16)
39

0
4l

42

Dafrsr Teble

Jrrrnllh Isolator Gantung Standar dalam suatu Gandcngan untuk Kcadaan

......
Udara C,cmar
Nilai Tahanan Spcsifik bsrbagai Jqnis Tanah
....
Tekanan Angin untuk Perencanaan (Keccpatan Angin 40 m/s)
......
Batas Harga Tegangan Harian (EDS) schingga Tidak Terjadi Pemutusan Kawat
......
karena Lctih

43 ContohMasalnspcksi

U

45

6

Biaya Pemeliharaan(I-angsung) Saluran Transmisi di
Penemu
Jenis Fasilitas Telekomunikasi untuk Industri Tenaga

Gangguan

Jepang
Listrik

47 Karakteristik dan Struktur Kabel Tclekomunikasi
48 Contoh Spesifikasi Peralatan Pembawa Saluran Tenaga (LPC)
49 Contoh Spesifikasi Pcralatan
50 Kelasifikasi Kabel dan Tegangannya .. ..

5l

52
53

Ciri Bebcrapa Sistim Menaruh (Lay) Kabel
Contoh Arus yang Diperbolehkan untuk Kabel
Contoh Frekwensi Inspcksi Saluran Bawah Tanah

t00
102
103
105

.... ll5
...... ll8
.. ll9
...... 124
.... 126
.. .... 130
.... l3l
.. .. .. 139
.. .. 140
...... 142
.... 144

KARAKTERISTIK UMUM
SALURAN TRANSMISI
1.1

Umum
Pusat-pusat listrik, biasa juga disebut sentral-sentral listrik (electric power stations),
terutama yang menggunakan tenaga air, biasanya jauh letaknya dari tempat-tempat

dimana tenaga listrik itu digunakan. Karena itu, tenaga listrik yang dibangkitkan
harus disalurkan melalui kawat-kawat (saluran-saluran) transmisi. Saluran-saluran ini
membawa tenaga listrik dari Pusat-Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA) atau Pusat-Pusat
Listrik Tenaga Termis (PLTT) ke pusat-pusat beban (load centers), baik langsung
maupun melalui saluran-saluran penghubung, gardu-gardu induk (substations) dan
gardu-gardu rele (relay substations)
Saluran transmisi biasanya dibedakan dari saluran distribusi karena tegangannya.
Di Jepang, saluran transmisi mempunyai tegangan 7 kV ke atas, sedang saluran distribusi 7 kV ke bawah. Di Amerika Serikat, dikenal tiga jenis saluran, yakni, saluran distribusi dengan tegangan primer 4 sampai 23 kV, saluran subtransmisi dengan tegangan
13 sampai l38kV, dan saluran transmisi dengan tegangan 34,5kV ke atas.r) Saluran
transmisi yang hrtegangan 230 kV sampai 765 kV dinamakan saluran Extra High Voltage (EHV),2' yang bertegangan di atas 765 kV dinamakan saluran Ultra High Voltage

(uHv;.,,
Ada dua kategori saluran transmisi:'saluran udara (overhead line) dan saluran
bawah-tanah (underground). Yang pertama menyalurkan tenaga listrik melalui kawatkawat yang digantung pada tiang-tiang transmisi dengan perantaraan isolator-isolator,
sedang saluran kategori kedua menyalurkan listrik melalui kabel-kabel bawah-tanah.
Kedua cara penyaluran mempunyai untung-ruginya sendiri-sendiri. Dibandingkan
dengan saluran udara, saluran bawah-tanah tidak terpengaruh oleh cuaca buruk,
taufan, hujan angin, bahaya petir, dan sebagainya. Lagi pula, saluran bawah-tanah
lebih estetis (indah), karena tidak tampak. Karena alasan terakhir ini, saluran-saluran
bawah-tanah lebih disukai di Indonesia, terutama untuk kota-kota besar. Namun;
biaya pembangunannya jauh lebih mahal daripada saluran udara, dan perbaikannya
lebih sukar bila terjadi gangguan hubung-singkat dan kesukaran-kesukaran.

1.2

Sistim Tenaga Listrik
Menurut jenis arusnya dikenal sistim arus bolak-balik (A.C. atau alternating current) dan sistim arus searah (D.C. atau direct current). Di dalam sistim A.C, penaikan
dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan transformator.
Itulah sebabnya maka dewasa ini saluran transmisi di dunia sebagian besar adalah
saluran A.C. Di dalam sistim A.C. ada sistim satu-fasa dan sistim tiga-fasa. Sistim tigafasa mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sistim satu-fasa karena (a) daya yang

Eab

l.

Karaktcristik Umum Saluran Transmisi

disalurkan lebih bcsar, (b) nilai sesaatnya (instantaneous value) konstan, dan (c)
medan magnit putarnya mudah diadakan. Berhubung dengan keuntungan-keuntungannya hampir scluruh pcnyaluran tenaga listrik di dunia dewasa ini dilakukan dengan

arus bolak-balik. Namun, sejak bebcrapa tahun terakhir ini penyaluran arus searah
mulai dikembangkan di beberapa bagian dunia ini. Penyaluran D.C. mempunyai
keuntungan karcna, misalnya, isolasinya yang lebih sederhana, daya-guna (efficiency)
yang tinggi (karena faktor dayanya l) serta tidak adanya masalah stabilitas, sehingga
dimungkinkan pcnyaluran jarak jauh. Namun persoalan ekonominya masih haruq
dipcrhitungkan. Penyaluran tenaga listrik dengan sistim D.C. baru dianggap ekonomis
bilajarak saluran udara lebihjauh dari 640 km atau saluran bawah-tanah lebih panjang
dari 50 km.2r Ini disebabkan karena biaya peralatan pengubah dari A.C. ke D.C.
dan sebaliknya (converter dan inverter equipment) mahal.

1.3

Tegangan Transmisi
Untuk daya yang sama, maka daya-guna penyaluran naik oleh karena hilang-daya
ransmisi turun, apabila tegangan transmisi ditinggikan. Namun, peninggian tegangan
transmisi berarti juga penaikan isolasi dan biaya peralatan dan gardu induk. Oleh karena itu, pemilihan tegangan transmisi dilakukan dengan memperhitungkan daya yang
disalurkan, jumlah rangkaian, jarak penyaluran, keandalan (reliability), biaya peralatan
untuk tegangan tertentu, serta tegangan-tegangan yang sekarang ada dan yang direncanakan. Kecuali itu, penentuan tegangan harus juga dilihat dari segi standarisasi
peralatan yang ada. Penentuan tegangan merupakan bagian dari perancangan sistim
secara keseluruhan.
Di Jepang, tegangan kawat antara dua fasa (line-to-line) pada saluran transmisi
distandarisasikan sebagai berikut :')
Tegangan Nominal
-22 - 33 - (66, 7'7) - | l0 - (154, 187)

(kV):

ll

(22A,

Tegangan Kerja Maksimum

Di

-

275)

-

500

(kV): ll,5 - 23 - 34,5-69230 -287,5 - 525

80,5

-

l15

-

161- 195,5-

sesuatu daerah tertentu, hanya dipakai salah satu dari dua tegangan dalam tanda

kurung.

Di

negara-negara lain juga dipakai tegangan-tegangan nominal 132

kV,

330 kV,

kV, 440 kV dan 700 kV.
Meskipun tidak jelas menyebutkan keperluannya sebagai tegangan transmisi, di
Indonesia, Pemerintah telah menyeragamkan deretan tegangan tinggi sebagai berikut:5'
(30) - 66 - l r0 - (r50) - 220 - 380- s00
Tegangan Nominal Sistim (kV):
Tegangan Tertinggi untuk Perlengkapan : (36) - 72,5 - 123 - ( I 70) - 245 - 420 - 525
Tegangan nominal 30 kV hanya diperkenankan untuk daerah asuhan dimana tegangan
distribusi primer 20 kV tidak dipergunakan. Tegangan nominal I50 kY tidak dianjurkan
380

dan hanya diperkenankan berdasarkan hasil studi khusus. Penentuan deretan tegangan
di atas disesuaikan dengan rekomendasi International Electrotechnical Commission.6)

1.4

Jatuh Tegangan
Jatuh tegangan pada saluran transmisi adalah selisih antara tegangan pada pangkal
pengiriman (scnding end) dan tegangan pada ujung penerimaan (recciving end) tenaga

1.5

Hilang-Daya dan Gaya-Guna Transmisi

listrik. Pada saluran bolak-balik besarnya tergantung dari impedansi dan admitansi
saluran serta pada beban dan faktor daya. Jatuh tegangan relatip dinamakan regulasi
tegangan (voltage regulation), dan dinyatakan oleh rumus:

,*
dimana

x $o%

V,:
Y,:

(t)

legangan pada pangkal pengiriman
tegangan pada ujung penerimaan

Untuk jarak dekat regulasi tegangan tidak berarti (hanya beberapa /o saja), tetapi
untuk jarak sedang dan jauh dapat mencapai 5-15|l.
Bila beban pada saluran EHV tidak berat, sistim tenaga dioperasikan pada regulasi
yang konstan, karena pengaruh arus pemuat (charging current) besar. Untuk memungkinkan regulasi yang kecil, saluran transmisi dioperasikan pada tegangan yang konstan
pada ujung penerimaan dan pangkal pengiriman tanpa dipengaruhi oleh beban. Bila
tegangan pada titik penerimaan turun karena naiknya beban, maka dipakai pcngatur
tegangan dengan beban (onJoad voltage-regulator), guna memungkinkan tegangan
sekunder yang konstan, meskipun tegangan primernya berubah.

1.5

Hilang-Daya dan Daya-Guna Transmisi
Hilang-daya (rugi-daya) utama pada saluran transmisi adalah hilang-daya tahanan
pada penghantar. Disamping itu ada hilang-daya korona dan hilang-daya karena kebocoran isolator, terutama pada saluran tegangan tinggi. Pada saluran bawah-tanah ada
hilang-daya dielektrik dan hilang-daya pada sarung kabel (sheath).

1.5.1. Hilang-Daya Tahenan
Hilang-daya tahanan untuk saluran tiga-fasa tiga-kawat untuk saluran transmisi
yang pendek dinyatakan oleh persamaan:

Pt: 3I2Rl

(2)

sedang untuk saluran panjang dimana arus pemuat diperhitungkan
Pt

:

:
R:
/:
cos 9r :
.f :
/" :

dimana

Pr

3Rt(Iz

-

I.I"sin 9, +

{r31

(3)

hilang-daya tahanan (W)
tahanan kawat per fasa (O/kn)
panjang saluran (km)
faktor-daYa beban
orus bcban (A)
arus pemuat pada titik pengiriman (A)

Dalath persamaan di atas jatuh-tegangan diabaikan, sehingga distribusi arus pemuat
adalah linier. Untuk menghitung hilang-daya pada saluran jarak jauh sccara tepat
harus digunakan rumus-rumus tersebut dalam 5.3.5.
Hilang-daya sepcrti dinyatakan di atas dihitung atas dasar I (arus) pada waktu
tertcntu. Dari segi ekonomis, hilang-tenaga tahunan atau hilang-tenaga tahunan ratarata pcrlu dipertimbangkan juga.-Faktor hilang-tahunan (annual loss factor) adalah

Bab

l.

Karaktcristik Umum Saluran Transmisi

perbandingan antara hilang tenaga tahunan rata-rata dan hilang-daya pada beban
maksimum, atau

faktor hilang-tahunan

:

(4)

Dalam hubungannya dengan faktor beban (load factor), sering digunakan persamaan
pendekatan (approximate)7)

far:0,3fn *

:
fn :

dimana ,frr

0,7Uo),

(s)

faktor hilang-tahunan

faklor beban-tahunan
UT

:
:
8760 :

dimana Ur
P".

P"- x

(6)

8760

tenaga (yang diterima oleh beban) setahun,
daya maksimum pada beban (kW)
jumlah jam dalam setahun

kwh

Faktor beban dapat didefinisikan secara umum sebagai perbandingan antara beban
rata-rata selama suatu perioda tertentu dan beban puncak yang terjadi dalam perioda
tersebut.t)

Faktor hilang-tahunan terutama dipakai untuk memungkinkan studi mengenai
evaluasi hilang tenaga; namun, ia dapat juga digunakan untuk menetapkan jam
ekivalen, yaitu jumlah jam rata-rata dalam sehari dimana beban puncak harus
dipertahankan sehingga dihasilkan jumlah hilang-tenaga yang sama dengan beban
yang berubah (variable load).e) Dengan demikian maka jam ekivalen tahunan adalah
tahunan (kWh)
_ hilang-tenaga
-:-j:16*'?::"-:'
,._@
-,'.

,,
r7

(7)

1.5.2. Hileng Korona
Bila garis-tengah (diameter) kawat kecil dibandingkan dengan tegangan transmisi,
maka terjadilah gejala tegangan tinggi yang disebut korona. Korona menyebabkan
hilang-korona yang akan dibahas lebih lanjut dalam 5.2.2. Biasanya gejala korona
baru terjadi bilategangannyamencapaiTTkY atau lebih. Di luar negeri hilang-korona
baru dipertimbangkan pada ketinggian tertentu dari muka laut dan bila tegangannya
melebihi EHY (periksa Jilid III, Buku ini).

1.5.3. Hilang Kebocoren

pede Isolrtor

Isolator mempunyai hilang-daya dielektrik dan hilang-daya karena kebocoran
(leakage) pada permukaannya. Yang terakhir ini kecil, kecuali bila udaranya kotor
(polluted).

1.5.4. Hilang-Hihng Lein
Kecuali hilang-hilang daya pada saluran transmisi yang telah disebutkan, terdapat
hilang-hilang daya pada peralatan-peralatan dalam gardu dan pusat-pusat listrik
(misalnya transforurator, periksa Jilid III, Buku ini).

1.6

Referrnsi

1S.5. Drye-Grnr Trensulcl
Daya-guna (efEciency) saluran transmisi adalah perbandingan antara daya yang
diterima dan daya yang disalurkan

q:*xfio/":ffxtoo%

(8)

dimana P, : daya yang dircrima (kW)

:
P, :
P,

daya yang dikirimkan (kW)

hilang-daya (kW)

Daya-guna transmisi rata-rata tahunan dinyatakan oleh

ftol

,,:*x

(e)

-wG
:
dimana

U,r:
U,r:
Uxt :

U,r

tenaga tahunan yang diterima

(kwh)

tenaga tahunan yang dikirimkan (kWh)

hilang-tenaga tahunan (kwh)

Referensi

Di dalam Bab I ini digunakan referensi terhadap sumber-sumber yang berasal
dari luar, yang ditandai oleh angka-angka yang dinaikkan (superscript), sebagai berikut:
l) D.N. Reps, "Subtransmission and Distribution Substations", Distribution Systems,
Westinghouse, East Pittsburgh, Pa., USA 1959, Tabel 13, hal. 87.
2) L. O. Barthold, E. M. Hunter, "The Electrical Design of Future EHV Systems:
An Over-All View", Proceedings, American Power Conference, vol. XXIV,
t962.

3) J. G. Anderson, et al, "Ultrahigh-Voltage Power Transmission", Proceedings,
IEEE, vol. 59, No. ll, November 1971, hal. 1548-1556.
4) Japanese Electrotechnical Committee, Standard Voltage, JEC-158, Denki Shoin,
5)

t970.
Keputusan Direktur Jendral Tenaga dan Listrik No. 39iK/1971, 16 Mei

6)

tentang Tegangan Tinggi.
Publications 38,International Electrotechnical Commission, Fourth Edition, 1967,

7)

F. H. Buller, C. A. Woodrow, "Load Factor: Equivalent Hour Values Com-

8)
9)

hal.5,

ll,

1970,

13.

pared", Electrical World, vol. 92, No. 2, July 14 1928, hal. 59-60.
American Standard Definitions of Electical Terms, Group 35, Generation, Transmission and Distribution, ASA C.42-35-1957.
L. W. Manning, *Load Characteristics", Distribution Systems. Westinghouse, East
Pittsburgh, Pa., USA" 1959, hal. 28.

BAB

2,1

2.

PENGHANTAR UNTUK SALURAN
TRANSMISI UDARA

Klasifikasi Kawat Penghantar
Penghantar untuk saluran transmisi lewat udara (atas tanah) adalah kawat-kawat
tanpa isolasi (bare, telanjang) yang padat (solid), berlilit (stranded) atau berrongga
(hollow) dan terbuat dari logam biasa, logam campuran (alloy) atau togam paduan
(composite). Untuk tiap-tiap fasa penghantarnya dapat berbentuk tunggal maupun
sebagai kawat berkas (bundled conductors). Menurut jumlahnya ada berkas yang
terdiri daridua, tiga atau empat kawat. Kawat berkas dianggap ekonomis untuk tegangan EHV dan UHV.I)

2.1.1. Klasifikasi Kawat

menurut Konstruksinya

Yang dinamakan kawat padat (solid, wire) adalah kawat tunggal yang padat (tidak

berrongga) dan berpenampang bulat; jenis

ini

hanya dipakai untuk penampang-

penampang yang kecil, karena penghantar-penghantar yang berpenampang besar
sukar ditangani (handle) serta kurang luwes (flexible).
Apabila diperlukan penampang yang besar, maka digunakan 7 sampai 6l kawat
padat yang dililit menjadi satu, biasanya secara berlapis dan konsentris. Tiaptiap
kawat padat merupakan kawat komponen dari kawat berlilit tadi. Apabila kawatkawat komponen (component wire) itu sama garis-tengahnya maka persamaan-persamaan berikut berlaku:

N:3n(l*n)*l
D: d(l * 2n\
A: an
W: wN(t * k,)
.R: (l I kr)r[N
dimana Y: jumlah kawat komponen
7 : jumlah lapisan kawat komponen
2 : garis-tengah luar dari kawat berlilit
al: garis-tengah kawat komponen
,{ : luas penampang kawat berlilit
ll/ : berut kawat berlilit
rv : trerat kawat komponen per satuan panjang
&r : perbandingan berat terhadap lapisan
R : tahanan kawat berlilit
r : tahanan kawat komponen per satuan panjang
k, : perbandingan tahanan terhadap lapisan

(10)

(t

l)

(12)
(13)

(t4)

Kawat rongga (hollow Conductor) adalah kawat berrongga yang dibuat untuk
mendapatkan garis-tengah luaryang besar. Ada duajenis kawat rongga: (a) yang rong-

2.

B8b

Fcnghantar untuk Saluran Transmisi Udara

ganys dibuat oleh kawat lilit yang ditunjang oleh sebuah batang "I" ([-beam), dan (b)
yang rongganya dibuat oleh kawat-kawat komponen yang membentuk segmen-segmen
scbuah silinder.
I(awat berkas terdiri dari dua kawat atau lebih pada satu fasa, yang masingmasing terpisah dengan jarak tertentu. Kawat berkas mempunyai kelebihan dibandingkan dengan kawat padat karena mengurangi gejala korona, mempunyai kapasitansi
yang lebih besar dan reaktansi yang lebih kecil. Pada umumnya kawat berkas digunakan
pada tegangan EHV dan UHV atau pada tegangan transmisi yang lebih rendah bila
dibutuhkan kapasitas saluran yang lebih tinggi.

2.1.2. Khsifikrsi Keret

menurut Brbennye

Kawat logan biasa dibuat dari logam-logam biasa seperti tembaga, aluminum,
besi, dsb.

Kawat logam campuran (alloy) adalah penghantar dari tembaga atau aluminum
yang dibcri campuran dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain guna menaikkan
kekuatan mekanisnya. Yang sering digunakan adalah "copper alloy", tetapi "aluminum
alloy" juga lazim dipakai.
Tebel

l.

Sifet-Sifet Fisik Kewet Tenpa Isolasi (Bare)

lesi3tivitrs prds

Sifrt
Fisik

Icnir

Krvrtt

Intcmstioill

lm

Yil,as

,itas l3i
AO cm)

Batas

Kocffisicn

Tirik

Kocffisicn

Pa nar

Elastis
k8/mm!)

El.stisitas

Lcbur

Pcmuaian

Spc-

Linicr
(/dcr)

Massa

sifik

25-29,5

1,2-tt,2

5.mG12.000

(kB/mm.)

("c)

20'c

(O mr)

1,724t

0, I 5!2t

0,(n393

t,69

l0l-97 I,7070

0,15176

0,m397

E,19

t,7774

0, l 5802

0,003Et

8,89

1,7593

0, I 56,1 I
o, I 5967

0.m3E5
0,00377

8,E9

34-/18

7,5-3 I,5

9.000-12.r@

0,18033
0,10656

0,m334

8,t9
t,89

50-65

2812

50-70

28{5

0.000-l 3.000
0.000-r 1.000

Strndard
Anacalcd Coppcr
Annalcd Coppcr

Tc8aBerat rgan-Tarik
(Tcnsilc
fahanar Jcnir
Strcss)
padr ,lrEm(1.3/mmt)

iicn

Suhu

Resisti-

vitrr
(%)

Kcffi-

20'c

Kondukri.

r.083

0,00@17

0,094

Hard-Drrvn
Coppcr

9t-96

r,7958
Cedmium Coppcr

85

2.,OzE,.

Sili.on Eronzc

50

3,4t2
l,t3l3

't5

Herd-Drawn

0,1'l(Xz

0,00197
0,@177

0,00001 7

0,0@017

Coppcr Silvcr Altoy
Coppcr Niclrel
Silicon Alloy

96
45
ll()

l

0, I 5967
0,34062

0,@l8r

t,E9

7,5-3t ,5
,t0-56

0,00001 7

E,E'

3+-50
70-90

9.m0-12.500

0,m177

1.000- I 3.000

0,000017

4,3 103

0,tEl20

0,oolr7

Aluminum
Hard-Drrwn
Aluminum Alloy
Thcrmtl Rcristrnt
Aluminum Alloy

5t

2,t265

o,7ffi2

0,0040

2,70

l5-17

k.l.9,t

k.l.6.300

52

3,3

15

0,t95 l9

0,0035

2,70

k.1.20

k.t.7.0q)

,t

2,9726

0.toat

0.0039

2,10

k.t.9,8

k.1.6.5m

Bcai (lrotr)

l6

I0,3-r

min

13,262

Galvenizcd Iron
Grlvenizcd Stccl

ll
I

t,795t

I,rl

r

l

5

t0,3.157

2-t

0,005
0,005

Alumioum Clrd

Stcl

.

{,197 I

0,1$55

t0

,.t523

0,'17?7t

m

t,a93r

0.r5970

0,m3t
0.q)r6

t

35-.a5

7,80

7,t0
7,m

tlo

min.

rr-tt

0,006t

G.lvrniz.d StcGl
for A.C.S.R.
Coppcr Chd Stccl

ll.5

t,20

I

t7,5-r9,5

l5-.a5
55-100

17,5-45,0

25- r a{l

7(F95

t

too-l

6,59

t00-r,o

7.r@-20.50(

k.l. 2l

80-t l0

t,l5

5.5q

100

658,7

0,000021
0,000021
0,000021

z

*,
I.400

0,0000

r.3@

o,m@u5

I

0,00001 2

k.l.16.900

o,oml]

k.l. 15.t00

0,0qnt3

30

Istilah sengaja tidak diterjenuhkan karena salinaruya belum serogam

o,2t2

0,u3

2.1
E

8-

R-

.i

Err

Q Q a O - d a I t n € F € 6 g - N 6 !t n €F o a Q tli
=

-i

-'

"i

| :t n g h

9Q

q Q

E5

2It

EB

q { t Aqi i
33- e. q q 3.
to' t-oi.dt- trs 8-d t-$ 8.ri qri 8.j E+ t Rd e- Eai tci 8.ci 8. 8--: e E
8i -: tdd d d d dd i ?d A
ddA
d d d dd d d

TC
-E

r8
iE

9

Klasifikasi Kawat Fcnghantar

i!$r

dio€doo€idao-lGadFd6
-€i-6o9ha6-oo6-FF6€6
j J Jaff dd----

=

s. q
d d

N !! ! n 9EO

a o€o-o€F€6?
h l+litaa6oa
O OdOdOOOOOO

-CtoCtOOOO

!.{

3E
ar
E€

q

dE

FE
c,

i

e

o- c- o- o- o- o- o-

q

o- o-

o. o- q o- q q q q

o- oj of o.

iE
.E

a-N6lo6-€dFd9aN96-69
O o-dOlah99F
ni d t{ cd d d d J -'.I.i di ?i ii j j i vi vi d vi .d d d 6 d d d 6 d 6
6o666il!!!!!!lailiii
! lal!?!!!!!

Lg

qqqqqqq

!

*

F.E

:

E,qt

o- o_ o-

q

h66h€€9€6€96O6tsFFFFF
NNNNNNdddNdNNdddNddN

o- o- o- o- o- o- o-

q

q

o- q

o- o- o-

qqq

-N OrO@€OOE
NdddddNN

!i

e
E6
ED

tA
!l
tr
cE

I

E
at

F
I

D

I

I

c
'rI

is$t

C

li

ooooooooooooo6600000
FFFFFFFFFFF
FFFNFF6€9
o66600q6606666666660

r;

Ee
c
o

ri$s sttttttttStStSsttttS

v

€
!
6
A
J

h 6

o-q

i i$s

r-

3,

E9

t!
E.{}

E

.o-

?d

-?
!.i

3i

qq

qqqqq

o.

q q q qo. q

o.

q

6-F

Fado--6-i€
€daFh6-aFh
6ddEF--

"s3B
] R3l3*3;;
0 000000000c
€ 66464OO600
€€i99999!O9\9
6

iR

ss

a

- ; - -

Is* EEAEEsE:;:rFRi::3Bii

N

xa

-N

oocrcrcrooFF-F€-ahh-oid
i!FoN6lF-FA;h6iOl-6F
?o? 1q nq -6 E€hloa{d
Odd-r--

EJ

v

'3e
x)
)c

qqqqqqqqq q q

h h6600eaeQQeoohh6na6

&e

t E.:'t

-o .=

al

qqqqqqq

Ess

E

iE

o-

hhhhcooooooodociooyih6

tE

q q q o- o-o-o-o-o-q qq'l.lFlFlo.o.q

qqqq

o. q

d j ja

e
h !o
j

I 88t88ttte8eetrttr3t t t

dat96FF-O
F€60-66€60!FO-66tsts6
hNFh96dao--l-6-Filvr-F
- d d a I h I F 6 - { € d 9. q d- 9-

a

FaNF6A6!_

i6OO-S496
d6-6O66hF{dd!O66F?6
h-F!l-OdFOF6!-il@FFO
-dd6!hgF6OaF-9d-!FhN
OOOOOOOOOq!-Ndath9€-

+
N

n99;8eBRN-6arr!666
i"j j j iei..iFjoiod dvi.d j;

^
rr} Yl !. o: sl
q 9. @- 6- d- q 9dddo'ddddd ji.i.i.idiiviF.cdO- j : N Fif S --S ip ; ! $

Nl;a66FoOa@-6aNh6F{
rE,dNalh.-=:

a6doo----

66d6{6a6-

N I 6 - O a N € ? F h I F d C\ 6 I o I
j@F6FidFFi
bohENn--!--o
COQI!Oh-Fl-€Fhi6NN-C6hi6NddE:E

-O s33F83!s:!3:ESSREFE
qvI r.nq.l--6 e i ! 6 Y) -iq!--.
@.

o €hraNNd---OOOOOOOOO

a S

t1

O

g

oO

-

-.i

Ic

E.*a
,EC

,E!
'ib
c o^
OEE

EEc

*!o

6EE

3

-dh6qen-a
3
!N6a6N6-^
F
- xsF33FF38ESt8B3f,35B
q.
E
r.G"qaqqR.e.3.q8.Et8.t3.B.8.5.
-.qc.5.s.=.\F-3.aqG.r.8.a:.:.{5.3.
6@oo€6@r!ohdaoo9hl6daiii ooooooooooooooooooo
o o
-ts6666dd---

+t

+#+++

t

q

?.

q

g.

+l

a?

++++#

+r

+++++

i i -q i

R.

4

=q

8,

i

?

+1

8. 8.

66066

6

0

3 388S88855655E5tt8t8 to to
+ + + + + +r +i + + + tl # + + + + + + + + + +

8ttt8tttt88383383388
oooooooooooooooooooo

e.

o ooooooooooooooooooo

e 8. t

? i. q

^8.

Ii

1 !.

+1

i I i i I I :. : :. i

:

l0

Eab

2.

Pcnghantar untuk Saluran Transmisi Udara

Kawat logam paduan (composite) adalah penghantar yang terbuat dari dua jenis
logam atau lebih yang dipadukan dengan cara kompressi, peleburan (smelting) atau
pengelasan (welding). Dengan cara demikian maka dikenal kawat baja berlapis tembaga atau aluminum.

Kawat lilit cantpuraz adalah kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam
atau lebih. Yang paling ter