Pengaruh Pembersihan Oleh Hujan Terhadap Arus Bocor Isolator PIN-POST 20 KV Terpolusi

PENGARUH PEMBERSIHAN OLEH HUJAN TERHADAP ARUS BOCOR ISOLATOR PIN-POST

20 KV TERPOLUSI Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi Listrik Oleh: ZICO VENANCIO SINAGA NIM: 090402058 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

  LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PENGARUH PEMBERSIHAN OLEH HUJAN TERHADAP ARUS BOCOR ISOLATOR PIN-POST 20 KV TERPOLUSI

  Oleh:

ZICO VENANCIO SINAGA NIM: 090402058

  Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

  Sidang pada tanggal 30 bulan April tahun 2014 di depan penguji: 1) Ir. Syahrawardi : Ketua Penguji : ...............

  2) Ir. Masykur Sjani, M.T : Anggota Penguji : ...............

  Disetujui oleh:

  Pembimbing Tugas Akhir Ir. Hendra Zulkarnain NIP: 19610514 198601 1 003

  Diketahui oleh:

  Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP: 19540531 198601 1 002

  LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PENGARUH PEMBERSIHAN OLEH HUJAN TERHADAP ARUS BOCOR ISOLATOR PIN-POST 20 KV TERPOLUSI

  Oleh:

ZICO VENANCIO SINAGA NIM: 090402058

  Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

  Sidang pada tanggal 30 bulan April tahun 2014 di depan penguji:

1) Ir. Syahrawardi : Ketua Penguji 2) Ir. Masykur Sjani, M.T : Anggota Penguji

  Disetujui oleh:

  Pembimbing Tugas Akhir Ir. Hendra Zulkarnain NIP: 19610514 198601 1 003

  Diketahui oleh:

  Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP: 19540531 198601 1 002

  

ABSTRAK

  Isolator yang terpasang pada ruangan terbuka akan dilapisi polutan yang berasal dari lingkungan di sekitarnya. Sedikit banyaknya (intensitas) polutan akan mempengaruhi konduktivitas permukaan isolator dan menyebabkan arus bocor (leakage current) mengalir pada permukaan isolator. Akan tetapi ketika cuaca hujan, air hujan akan mengikis polutan yang menempel pada isolator sedikit demi sedikit. Hal ini tentu saja akan mempengaruhi intensitas polutan tersebut, sehingga arus bocornya juga ikut berubah.

  Dalam tugas akhir ini akan diamati bagaimana pengaruh pembersihan yang dilakukan oleh hujan terhadap besarnya nilai arus bocor yang mengalir pada permukaan isolator yang terpolusi asam nitrat (HNO ). Penelitian menunjukkan

  3

  bahwa semakin sering diterpa oleh hujan, maka konduktivitas polutan semakin berkurang. Pada isolator uji yang digunakan, penurunan konduktivitas polutan akibat pembersihan yang dilakukan oleh hujan adalah 1 sampai 8 kali. Menurunnya konduktivitas polutan menyebabkan arus bocor isolator juga menurun sebesar 1 sampai 6 kali dari keadaan awal isolator terpolusi.

  Kata kunci: arus bocor, isolator pin-post, polutan, ESDD, hujan

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur tiada terkira penulis panjatkan kepada Allah YEHUWA (Ibrani:

  הוהי − YHWH) atas segala berkat dan karunia-Nya yang telah diberikan

  kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:

PENGARUH PEMBERSIHAN OLEH HUJAN TERHADAP ARUS BOCOR

  Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  Tugas Akhir ini penulis persembahkan untuk kedua orang tua yang telah membesarkan penulis dengan kasih sayang yang tak ternilai harganya, yaitu Marsen E. Sinaga dan Dra. Rismawati Sigiro, serta adik-adik penulis, yaitu Vasco Ignacio Sinaga, Francesco Clemencio Sinaga, dan Keyko Cecilia Sinaga, yang selalu memberikan semangat kepada penulis dalam proses penyelesaian Tugas Akhir ini.

  Selama masa kuliah sampai penyelesaian Tugas Akhir ini, penulis juga banyak mendapat dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.

  Bapak Ir. Hendra Zulkarnain, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah banyak meluangkan waktu dan pikirannya untuk memberikan bantuan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini.

  2. Almarhum Bapak Ir. Satria Ginting, selaku Dosen Wali penulis.

  3. Bapak Ir. Syahrawardi, selaku Kepala Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, yang telah mengizinkan penulis untuk mengambil data di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi.

  4. Abang Johannes Sembiring, S.E, selaku Pemandu Pelajaran Alkitab di Rumah (PAR) penulis.

  5. Keluarga besar Saksi-saksi Yehuwa di Sidang Medan Baru, khususnya Eko Tampubolon, Rahmad Hariadi, Amd., dan Abdi Hidayat, di Medan English Group, dan di Sidang Pekanbaru Barat.

  6. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si, selaku Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU dan Bapak Rahmat Fauzi, S.T, M.T, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT USU.

  7. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  8. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

  9. Seluruh asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, khususnya Join Sigalingging dan Raymond Aryanto Sitorus, yang dengan kerelaan hati meluangkan waktunya untuk membantu pengambilan data Tugas Akhir.

  10. Sahabat-sahabat Sendok~09, khususnya Obet Powell L Tobing, Alfonso M Siregar, dan Eko Kurniawan, yang selalu ada di saat suka maupun duka.

  11. Teman-teman 2011, 2012, 2013, dan 2010 yang selalu setia meramaikan Sekretariat Ikatan Mahasiswa Teknik Elektro (IMTE) FT USU.

  12. Serta untuk semua yang telah mendukung penyelesaian Tugas Akhir ini yang tidak dapat disebutkan penulis satu persatu.

  Penulis sadar bahwa Tugas Akhir ini masih kurang sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

  Medan, 30 April 2014 Penulis,

  Zico Venancio Sinaga

  

DAFTAR ISI

ABSTRAK ......................................................................................................... i KATA PENGANTAR ....................................................................................... ii DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................. ix

  BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2. Perumusan Masalah ............................................................................... 1 1.3. Batasan Masalah .................................................................................... 2 1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian .............................................................. 3 1.4.1. Tujuan Penelitian ......................................................................... 3 1.4.2. Manfaat Penelitian ....................................................................... 3 1.5. Metode Penulisan ................................................................................... 3 1.6. Sistematika Penulisan ............................................................................ 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Isolator ................................................................................................... 6 2.1.1. Jenis Isolator ................................................................................ 6 2.1.2. Tahanan Isolator .......................................................................... 10 2.1.3. Pengukuran Resistansi Bahan Isolasi Padat ................................ 12 2.1.3.1. Metode Pengukuran Langsung ............................................. 12 2.1.3.2. Metode Pengukuran Tidak Langsung ................................... 14 2.1.4. Isolator Terpolusi......................................................................... 17 2.1.5. Pengukuran Tingkat Polusi.......................................................... 19 2.2. Pengaruh Kadar Asam terhadap Arus Bocor Isolator ............................ 21 2.2.1. Larutan Elektrolit dan Nonelektrolit ........................................... 21 2.2.2. Molaritas (M)............................................................................... 22 2.2.3. Daya Hantar Listrik ..................................................................... 22

  BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 24 3.2. Bahan Pengujian .................................................................................... 24 3.3. Alat Penelitian dan Spesifikasinya......................................................... 24 3.4. Variasi Pengujian ................................................................................... 26 3.5. Prosedur Percobaan ................................................................................ 26 3.5.1. Pengujian Arus Bocor Isolator dalam Keadaan Bersih ............... 26 3.5.2. Pengujian Arus Bocor Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Berat ................................................................................. 28 3.5.3. Pengujian Arus Bocor Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Sedang .............................................................................. 32 3.5.4. Pengujian Arus Bocor Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Ringan............................................................................... 32 3.6. Diagram Alir (Flowchart) Penelitian ..................................................... 34 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Hasil Percobaan ............................................................................. 38 4.2. Analisis Data .......................................................................................... 38 4.2.1. Pengolahan Data Hasil Percobaan untuk Arus Bocor ................. 38 4.2.1.1. Kondisi Isolator Bersih ......................................................... 39 4.2.1.2. Kondisi Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Berat ..... 39 4.2.1.3. Kondisi Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Sedang .. 40 4.2.1.4. Kondisi Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Ringan .. 41 4.2.2. Pengolahan Data Hasil Percobaan untuk ESDD (Equivalent Salt Deposit Density ) ................................................................... 43 4.2.2.1. Kondisi Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Berat ..... 43 4.2.2.2. Kondisi Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Sedang .. 44 4.2.2.3. Kondisi Isolator dengan Tingkat Intensitas Polusi Ringan .. 46 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ............................................................................................ 48 5.2. Saran ...................................................................................................... 49 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 50