Modul Distribusi

89
JARINGAN DISTRIBUSI Tujuan Instruksional : Setelah mempelajari bab ini,mahasiswa diharapkan dapat : Menjelaskan bagian-bagian dari system distribusi tenaga listrik. Mengidentifikasi system distribusi tiga fasa dan satu fasa pada saluran udara tegangan menengah dan tegangan rendah,saluran kabel tanah tegangan menengah dan tegangan rendah, jaringan tegangan menengah dan tegangan rendah. Menjelaskan konfigurasi sistem jaringan distribusi pada jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi sekunder. Menyebutkan bagian-bagian dari sistem cubicle pada jaringan distribusi tegangan menengah. I.I Pendahuluan Sistem distribusi tenaga listrik adalah bagian dari suatu proses sistem tenaga listrik yang secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga tahap,yaitu : 1. Proses produksi di pusat pembangkit tenaga listrik. 2. Proses penyaluran daya dengan tegangan tinggi yang disalurkan dari pusat pembangkit ke gardu listrik. 3. Proses pendistribusian tenaga listrik dengan tegangan menengah dan tegangan rendah gardu induk ke pemakai atau konsumen.

Transcript of Modul Distribusi

Page 1: Modul Distribusi

JARINGAN DISTRIBUSI

Tujuan Instruksional :

Setelah mempelajari bab ini,mahasiswa diharapkan dapat :

Menjelaskan bagian-bagian dari system distribusi tenaga listrik.

Mengidentifikasi system distribusi tiga fasa dan satu fasa pada saluran udara tegangan

menengah dan tegangan rendah,saluran kabel tanah tegangan menengah dan tegangan

rendah, jaringan tegangan menengah dan tegangan rendah.

Menjelaskan konfigurasi sistem jaringan distribusi pada jaringan distribusi primer dan

jaringan distribusi sekunder.

Menyebutkan bagian-bagian dari sistem cubicle pada jaringan distribusi tegangan

menengah.

I.I Pendahuluan

Sistem distribusi tenaga listrik adalah bagian dari suatu proses sistem tenaga listrik yang

secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga tahap,yaitu :

1. Proses produksi di pusat pembangkit tenaga listrik.

2. Proses penyaluran daya dengan tegangan tinggi yang disalurkan dari pusat pembangkit ke

gardu listrik.

3. Proses pendistribusian tenaga listrik dengan tegangan menengah dan tegangan rendah gardu

induk ke pemakai atau konsumen.

Tenaga listrik dibangkitkan dalam Pusat Listrik seperti PLTA,PLTU,PLTG.PLTP,PLTD

dan PLTN, kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikkan

tegangannya oleh transformator penaik tegangan ( Step Up Transformer ) yanga ada di Pusat

Listrik. Saluran transmisi tegangan tegangan tinggi kebanyakan mempunyai tegangan 6 kV, 150

kV dan 500 kV. Khusus untuk tegangan 500 kV dalam praktek saat ini disebut sebagai tegangan

ekstra tinggi.

Saluran transmisi ada yang berupa saluran udara dan ada pula yang berupa kabel tanah.

Karena saluran udara harganya jauh lebih murah dibandingkan kabel tanah, maka saluran

Page 2: Modul Distribusi

transmisi kebanyakan berupa saluran udara. Kerugian dari saluran udara adalah mudah

terganggu, misalnya karena tersambar petir, kejatuhan pohon dan lain-lain.

Setelah tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi maka sampailah tenaga listrik

di gardu listrik ( GI ) untuk diturunkan tegangannya melalui transformator penurun tegangan

( Step Down Transformer ) menjadi tegangan distribusi primeratau yang juga disebut sebagai

jaringan Tegangan Menengah ( JTM ). Jaringan tegangan menengah yang digunakan adalah 20

kV,12 kV, dan 6 kV. Kecenderungan saat ini menunjukkan bahwa jaringan tegangan menengah

yang berkembang adalah 20 kV.

Jaringan Setelah keluar dari GI pada umumnya disebut jaringan distribusi, sedangkan

jaringan antara Pusat Listrik dengan GI pada umumnya disebut jaringan transmisi. Setelah

tenaga listrik disalurkan melalui jaringan tegangan menengah, maka kemudian tenaga listrik

diturunkan tegangannya dalam gardu-gardu distribusi menjadi tegangan rendah dengan tegangan

380/220 V atau 220/127 V, kemudian disalurkan melalui Jaringan Tegangan Rendah ( JTR )

untuk selanjutnya disalurkan ke rumah-rumah pelanggan ( konsumen ) melalui sambungan

rumah. Proses penyampaian tenaga listrik secara keseluruhan ditunjukkan dalam gambar 1.1

Gambar 1.1 Bagan Proses Penyampaian Tenaga Listrik Kepada Pelanggan

Page 3: Modul Distribusi

Pada gambar tersebut diperlihatkan bahwa untuk beban industri dicatu langsung dari

Gardu Induk dengan menggunakan kabel tanah. Walaupun saluran tenaga listrik dengan

menggunakan saluran udara lebih murah dibandingkan dengan saluran kabel tanah, namun

kegiatan industri pada umumnya menggunakan peralatan yang besar misalnya crane sehingga

saluran udara menjadi tidak efektif. Pelanggan-pelanggan yang mempunyai daya tersambung

besar tidak dapat disambung melalui jaringan tegangan rendah melainkan disambung langsung

pada jaringan tegangan menengah bahkan ada pula yang disambung pada jaringan transmisi

tinggi, tergantung besarnya daya tersambung.

1.2 Sistem Jaringan Distribusi

Pengertian dari system jaringan distribusi adalah bagian dari suatu system tenaga listrik

antara gardu induk,jaringan distribusi primer, gardu distribusi, jaringan distribusi sekunder, dan

sampai dengan pelayanan kepada konsumen. Berikut adalah diagram satu garis suatu sistem

jaringan distribusi, seperti yang diperlihatkan pada gambar 1.2.

Gambar 1.2 Diagram satu Garis Sistem Jaringan Distribusi

Page 4: Modul Distribusi

1.2.1. Gardu Induk

Gardu Induk ( GI ) pada prinsipnya adalah suatu instalasi yang merupakan bagian dari

sistem tenaga listrik yang terdiri dari susunan sejumlah peralatan listrik yang menempati daerah

tertentu dan berfungsi menerima dan menyalurkan daya dalam berbagai saluran serta menjamin

keandalan sistem tenaga listrik. Gardu Induk juga berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan

tegangan . Gardu Induk ( GI ) berfungsi sebagai tempat untuk merubah tegangan transmisi

(tegangan tinggi termasuk tegangan ekstra tinggi) menjadi tegangan distribusi primer (tegangan

menengah).

Pada suatu gardu induk distribusi biasanya berisi beberapa peralatan seperti transformator

daya, transformator arus, transformator tegangan, transformator kapasitor tegangan (Capacitor

voltage transformator), pemutus tenaga ( PMT ) atau circuit breaker, saklar pemisah

( disconnecting switch, DS ), penangkap petir ( Lightning arsters ), dan peralatan lainnya.

Berikut menunjukkan suatu bentuk gardu induk ( GI ) seperti yang diperlihatkan pada gambar

1.3.

Gambar 1.3 Bentuk Gardu Induk

Page 5: Modul Distribusi

1.2.2 Jaringan Distribusi Primer

Bagian dari sistem tenaga listrik yang terletak antara Gardu Induk Distribusi (distribution

substation) dan Gardu Distribusi (distribution transformers) disebut sistem distribusi primer atau

jaringan distribusi primer.

Sistem jaringan distribusi primer (primary distribution feeders) berisi beberapa feeder,

yaitu feeder utama yang biasanya adalah saluran tiga fasa empat kawat, dan feeder lateral yang

biasanya saluran satu fasa atau saluran tiga fasa yang di-tap dari feeder utama, dan sublateral

yang di-tap dari lateral.. Pada umumnya feeder lateral dan sublateral dilokasikan untuk daerah

tempat tinggal dan pedesaan yang menggunakan saluran satu fasa yang terdiri dari satu hantaran

fasa dan satu hantaran netral, serta menggunakan trafo distribusi satu fasayang dihubungkan

antara hantaran fasa dan netral. Pada jaringan diberi peralatan proteksi jaringan seperti fuse cut

out, sectionalizer dan recloser yang berfungsi untuk mengamankan jaringan distribusi jika terjadi

gangguan.

Untuk beban besar dan padat di daerah perkotaan biasanya menggunakan saluran kabel

tanah (Underground) dengan tiga fasa kabel penghantar susunan radial. Saluran kabel tanah

tidak terpengaruh oleh cuaca buruk , seperti taufan,hujan angin, dan bahaya petir. Selain itu pula

saluran kabel tanah estetis, karena tidak mengganggu pandangan, sehingga untuk daerah

perkotaan sistem ini lebih disukai. Namun saluran kabel tanah memerlukan biaya yang lebih

mahal dibandingkan dengan saluran udara, dan bila terjadi gangguan pada sistem, maka akan

lebih sulit secara operasional dalam pendeteksiannya. Berikut adalah diagram satu garis jaringan

distribusi primer seperti diperlihatkan pada gambar 1.4.

Page 6: Modul Distribusi

Gambar 1.4 Diagram Satu Garis Sistem Jaringan Distribusi Primer

Page 7: Modul Distribusi

Ada beberapa macam konfigurasi sistem jaringan distribusi primer, yaitu :

1. Sistem radial

Sistem radial adalah suatu sistem jaringan di mana pada feeder utama dibuat

beberapa buah lateral dan sublateral yang masing-masing melayani transformator

distribusi.

Gambar 1.5 Konfigurasi Sistem Radial

Pada gambar 1.5 tersebut menunjukkan konfigurasi sistem radial yang paling

sederhana Feeder utama adalah saluran tiga fasa dengan tiga atau empat kawat,

sedangkan feeder lateral dan sublateral saluran tiga fasa atau satu fasa.

Page 8: Modul Distribusi

Sedangkan pada gambar 1.6 menunjukkan suatua modifikasi dari konfigurasi radial

dengan tie dan sechtionalizing switch. Sistem ini untuk meningkatkan pelayanan ke

konsumen. Apabila terjadi ganguan pada salah satu seksi, maka akan dapat

dipisahkanoleh pembukaan switch.

Gambar 1.6 Konfigurasi sistem Radial dengan Tie dan Sechtionalizing Switch

Page 9: Modul Distribusi

Pada gambar 1.7 menunjukkan bentuk lain dari konfigurasi sistem radial yang

dilenkapi dengan express feeder dan backfeed. Bagian dari feeder antara gardu induk

dan pusat beban disebut sebagai express feeder atau feeder cadangan, dan tanpa

menggunakan lateral, tetapi antara pusat beban kea rah gardu induk dilengkapi

dengan backfeed.

Gambar 1.7 Konfigurasi Sistem Radial dengan express feeder dan backfeed

Page 10: Modul Distribusi

Gambar 1.8 berikut menunjukkan konfigurasi sistem feeder fasa, masing-masing fasa dari

ketiga feeder fasa tersebut melayani daerah tertentu.

Gambar 1.8 Konfigurasi Sistem Radial Fasa

2. Sistem loop

Sistem loop adalah suatu sistem jaringan bentuk tertutup antara feeder beban dan

feeder bus. Sistem tersebut dapat difungsikan dengan menggunakan loop tei

Page 11: Modul Distribusi

disconnect switch atau dengan breaker normally open atau breaker normally closed.

Pada gambar 1.9 berikut menunjukkan konfigurasi sistem tersebut.

Gambar 1.9 Konfigurasi Sistem Loop

Page 12: Modul Distribusi

3. Sistem network

Sistem network adalah suatu sistem jaringan interkoneksi di mana feeder disuplai

oleh sejumlah gardu induk. Suatu feeder konfigurasi radial dapat di-tap dari feeder

interkoneksi, dan juga diambil secara langsung dari gardu induk. Masing-masing tie

feeder mempunyai circuit breaker untuk mengatasi gangguan. Sistem network dapat

mensuplai beban dari beberapa arah. Keandalan pengaturan pelayanan dari sistem

network jauh lebih tinggi daripada sistem radial dan loop. Tetapi dalam hal desain

dan operasi lebih sulit. Pada gambar 1.10 menunjukkan suatu konfigurasi sistem

network.

Gambar 1.10 Konfigurasi Sistem Network

Page 13: Modul Distribusi

4. Sistem tie lines

Sistem tie lines adalah suatu sistem jaringan yang disuplai dengan dua gardu induk,

dan berfungsi dapat meningkatkan pelayanan darurat saat penggantian dari satu

Sistem ke sistem lainnya. Gambar 1.11 menunjukkan suatu konfigurasi sistem tie

lines.

Gambar 1.11 konfigurasi Sistem Tie Lines

Page 14: Modul Distribusi

Sistem tie lines dalam hal pelayanan mengatasi gangguan mempunyai dua fungsi,yaitu :

a. Meningkatkan pelayanan darurat untuk feeder. Jika terjadi gangguan pada salah satu

feeder, maka dapat digantikan oleh feeder yang lain dengan waktu singkat, sehingga

waktu lamanya gangguan ke konsumen dapat dikurangi

b. Meningkatkan pelayanan darurat untuk gardu induk, sehingga jika terjadi gangguan pada

salah satu gardu induk dapat di suplai oleh gardu induk yang lain.

1.2.3 Gardu Distribusi

Gardu distribusi adalah suatu kelompok peralatan listrik yang terdiri dari satu atau lebih

trafo distribusi lain dan dilengkapi perlatan penunjang, antara lain sebagai berikut :

Pengaman sisi tegangan menengah

Pengaman sisi tegangan rendah

Peralatan switching

Trafo Pengukuran

Grounding

Papan bagi tegangan rendah.

Gardu distribusi berfungsi mendistribusikan tenaga listrik ke konsumen dengan cara

menurunkan tegangan menengah ke tegangan rendah melalui trafo distribusi, dan tegangan ini

yang selanjutnya dimanfaatkan oleh pelanggan untuk penerangan, industri dan lain-lain. Ada

empat macam gardu distribusi yang umum dipakai, yaitu sebagai berikut :

1. Gardu Beton

Yaitu gardu distribusi yang bangunannya secara keseluruhan terbuat dari beton.

2. Gardu Kios

Yaitu gardu distribusi yang bangunannya terbuat dari metal dan instalasinya termasuk

klas pasangan dalam

Page 15: Modul Distribusi

3. Gardu Tiang

Yaitu gardu distribusi di mana trafo distribusi serta instalasinya dipasang di atas tiang

4. Gardu Portal

Yaitu gardu distribusi yang seluruh instalasinya dipasang di atas tiang termasuk papan

bagi sisi tegangan rendah.

Gardu konsumen besar di atas 1 MVA dilengkapi dengan komponen peralatan

pemisah,pemutus tenaga,trafo arus,trafo tegangan yang ditampilkan dalam ruangan tertutup dari

metal yang disebut sebagai cubicle atau gardu distribusi yang dilengkapi dengan panel listrik

Penggunaan cubicle akan diperoleh manfaat keamanan dan kemudahan operasional serta

mengurangi kebutuhan ruangan .Selain itu juga bersih dan terjaga dari gangguan

binatang.Cubicle umumnya tipe pasangan dalam dan disebut menurut peralatan yang ada

didalamnya:

1. Cubicle untuk saluran masuk(incoming cubicle) berisi pemisah atau Disconneting switch

2. Cubicle untuk saluran keluar(outgoing cubicle) berisi Load break switch atau air break

switch

3. Cubicle pemutus tenaga beri si pemutus tenaga(PMT) dengan relay proteksinya.

Page 16: Modul Distribusi

Gambar 1.12 Bentuk Visual Cubicle 20 kV

1.2.4 Jaringan Distribusi Sekunder

Bagian dari sistem tenaga listrik yang terletak antara sistem distribusi primer dan

pelayanan kepada konsumen disebut sistem distribusi sekunder atau jaringan distribusi

sekunder.

System tersebut berisi transformator step down,feeder utama sekunder,feeder

lateral,dan pelayanan kepada konsumen.pada umumnya jaringan distribusi sekunder

didesain dalam satu fasa untuk daerah tempat tingga, dan tiga fasa untuk daerah industry

atau komersial dengan kepadatan beban tinggi. Ada beberapa macam konfigurasi system

distribusi sekunder,yaitu sebgai berkut:

Page 17: Modul Distribusi

1 Sistem Radial

Sistem radial adalah suatu system dengan feeder utama sekunder yang disuplai oleh

sebuah trannsformator distribusi untuk melayani suatu grup konsumen.

Gambar 1.13 Konfigurasi system Radial

Pada gambar 1.13 tersebut menunjukkan diagram satu garis konfigurasi sistem radial.

Biasanya sistem radial melayani daerah tempat tinggal, pedesaan, dan penerangan komersial.

2. sistem bank

Sistem sekunder bank atau banking of distribution transformers adalah suatu sistem

jaringan dengan feeder utama sekunder yang disuplai oleh dua atau lebih transformator

distribusi secara parallel dan diambil dari feeder primer yang sama. Sistem tersebut biasanya

untuk melayani daerah tampat tinggal dan penerangan komersial. Adapun keuntungan dari

banking transformator distribusi adalah:

Page 18: Modul Distribusi

Memperbaiki pengaturan tegangan

Mengurangi kedip tegangan

Memperbaiki kontinuitas pelayanan

Memperbaiki fleksbilitas dalam menyesuaikan pertumbuhan beban

Pada gambar 1.14 dan 1.15 berikut menunjukkan dua macam metode dari sistem sekunder

bank yang dibedakan oleh pemakaian peralatan fuse dan breaker.

Gambar 1.14 konfigurasi sistem sekunder bank dan fuse

Page 19: Modul Distribusi

Gambar 1.15 konfigurasi sistem sekunder bank dengan fuse dan breaker

3. sistem network

Sistem network adalah suatu system jaringan dengan feeder utama sekunder yang disuplai

oleh transformator distribusi secara network dari dua atau lebih feeder primer.

System tersebut diperlukan untuk beberapa pelayanan khusus seperti daerah bisnis, instalasi

militer, rumah sakit, dimana tingkat keandalan dan kontinuitas pelayanan jauh lebih penting

daripada pertimbangan biaya dan ekonomi .

Sistem network bisanya untuk melayani daerah beban yang dibangun dengan sistem kabel

tanah. Walapun sistem saluran udara secara ekonomis lebih baik daripada sistem saluran

kabel tanah untuk kepadatan beban sedang, namun saluran kabel tanah mempunyai tingkat

keandalan yang lebih tinggi.

Page 20: Modul Distribusi

Pada gambar 1.16 menunjukan diagram satu gais konfigurasi sistem network yang disuplai dari

tiga buah feeder Primer.

Gambar 1.16 Konfigurasi sistem Network

Page 21: Modul Distribusi

4. Sistem spot network

Sistem spot network adalah sutu sistem bentuk khusus dari sistem network dimana

mempunyai dua atau lebih unit network yang dikumpul pada beberapa bus, sedangkan

penyambungnya dengan cara di-tap.

Penggunaan kapasitas transformer pada sistem spot network lebih baik darii pada sistem

network untuk pembagian beban yang sama, karena pada sistem spot network jumlah

transformer dapat diatur sesuai kebutuhan. Berikut adalah konfigurasi sistem spot network

seperti yang ditunjukan pada gambar 1.17 .

Gambar 1.17 Konfigurasi Sistem Spot Network

Page 22: Modul Distribusi

Soal –soal :

1. Jelaskan pengertian dari distribusi tenaga listrik !

2. Jelaskan pengertian dari sistem distribusi tenaga listrik !

3. Sebutkan bagian –bagian dari sistem jaringan distribusi tenaga listrik !

4. Identifikasikan istilah-istilah berikut :

a) Sistem distribusi 3ɸ, 20 kV,4 kawat

b) SUTM 20 kV,SKTM 20 Kv

c) SUTR 380/220 V

d) JTM 3ɸ,20 kV,3 kawat

e) JTR 3 ɸ,380/220 V

5. Sebutkan dan jelaskan konfigurasi jaringan distribusi primer dan jaringan distribusi

sekunder !

6. Sebutkan bagian-bagian dari sistem cubicle 20 kV !

Page 23: Modul Distribusi

GANGGUAN PADA JARINGAN DISTRIBUSI

Tujuan instruksional:

Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa di harapkan dapat :

Menjelaskan sifat gangguan temporer dan gangguan permanen

Menjelaskan komponen-komponen pemadaman listrik

Menjelaskan variabel-variabel untuk menentukan ukuran dari pemadaman listrik

2.1 Tinjauan Umum

Pada system jaringan yang menggunakan saluran udara terbuka dengan penghantar

telanjang, maka gangguan dari system jaringan tersebut sulit dihindari. Penyebab gangguan

jaringan tersebut lebih banyak dari luar, seperti pohon, binatang, petir dan juga akibat dari

kegagalan peralatan sistemnya.

2.2 Sifat Gangguan

Sifat gangguan yang terjadi pada suatu system jaringan distribusi pada umumnya dapat di

klasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu:

1. Gangguan Temporer

Gangguan temorer dapat di katakana sebagai gangguan yang dapat teratasi atau

terbebaskan dengan pemutusan saluran sesaat. Contoh dari gangguan temporer adalah yang di

sebabkan oleh petir, ayunan penghantar dan kontak sesaat penghantar dan benda asing, misalnya

dahan pohon, burung dan lain-lain. Apabila gangguan temporer ini tidak terbebaskan dengan

segera, baik dengan sendirinya maupun dengan kerja peralatan proteksi, maka sifat gangguan

dapat menjadi gangguan permanen.

2. Gangguan Permanen

Gangguan permanen dapat di katakana sebagai gangguan yang tetap, tak tergantung

kecepatan operasi peralatan pelindung atau jumlah waktu membuka atau menutupnya peralatan

Page 24: Modul Distribusi

tersebut. Contoh sifat gangguan permanen adalah putusnya penghantar karena tertimpa pohon

atau terbakarnya penghantar karena busur api.

Pada operasionalnya pada system distribusi saluran udara, maka sifat gangguan permanen

lebih kecil di banding dengan sifat gangguan temporer, oleh sebab itu efisiensi penyaluran tenaga

listrik dapat di capai dengan pemilihan dan penggunaan system proteksi yang tepat dan sesuai.

2.3 Pemadaman Listrik

Pemadaman listrik adalah terhentinya pelayanan tenaga listrik kepada beberapa konsumen

sebagai akibat dari terganggunya satu atau beberapa komponen system jaringan distribusi.

Pemadaman listrik meliputi tiga komponen pemadaman, yaitu sebagai berikut:

1. Luas Area Pemadaman

Luas area pemadaman adalah cakupan luas area yang mungkin mengalami pemadaman listrik

pada setiap kejadian gangguan listrik di system jaringan yang mengakibatkan terputusnya

penyaluran tenaga listrik ke beban.

2. Besar Daya Pemadaman

Besar daya pemadaman adalah besarnya beban yang mengalami pemadaman listrik pada setiap

kejadian gangguan listrik di jaringan yang mengakibatkan putusnya penyaluran tenaga listrik ke

beban.

3. Lama Pemadaman

Lama pemadaman adalah waktu yang di perlukan system operasi jaringan distribusi untuk

menghidupkan kembali bagian jaringan distribusi yang mengalami pemadaman listrik, dari saat

mulai terjadi pemadaman sampai normal seperti sebelum terjadi pemadaman.

Lama pemadaman di tentukan oleh beberapa variable, yaitu sebagai berikut:

Page 25: Modul Distribusi

1. Waktu Indikasi (WI)

Waktu indikasi adalah waktu antara saat informasi terjadinya pemadaman sampai saat dapat di

rasakan dan di ketahui operator jaringan distribusi.

Waktu indikasi ini sangat di pengaruhi oleh:

Teknologi komunikasi yang di gunakan

Teknologi transformasi data dan informasi

Kecepatan data dan informasi

Validitas data dan informasi

Jumlah data dan informasi

Organisasi data dan informasi

Bentuk serta sifat data dan informasi

Definisi data dan informasi

2. Waktu Penyajian Data (WPD)

Waktu penyajian data adalah waktu antara saat datangnya informasi pemadaman sampai saat

oprator menerima informasi pemadaman tersebut.

Waktu penyajian data tersebut ditentukan oleh:

Alat penyajian data yang di perlukan

Sistem penyajian data

Sistem organisasi dan manajemen operasi

Sistem dan prosedur operasi

3. Waktu Analisa Data (WAD)

Waktu Analisa Data adalah waktu yang di perlukan untuk mengolah data yang ada sampai di

peroleh hasil analisa yang di kehendaki, sebagai solusi untuk mengatasi system jaringan

distribusi pada saat keadaan pemadaman tersebut. Solusi tersebut berupa manipulasi jaringan

distribusi yang di perlukan dalam rangka memanimalisasi pemadaman akibat gangguan.

Waktu analisa data di tentukan oleh:

Page 26: Modul Distribusi

Kecepatan alat yang di gunakan untuk menganalisa data

Kecanggihan system yang di gunakan

4. Waktu Manipulasi Gangguan (WMG)

Waktu manipulasi ganggun adalah waktu yang di perlukan untuk memanipulasi sistem

jaringan distribusi dari saat di peroleh hasil analisa data sampai dengan selesainya

manipulasi sistem jaringan distribusi yang di butuhkan, memanimalisasi pemadaman akibat

gangguan.

Waktu manipulasi gangguan di tentukan oleh:

Akat yang di gunakan untuk memanipulasi jaringan

Sistem dan prosedur manipulasi gangguan

Sistem komunikasi yang digunakan

Alat komunikasi yang di gunakan

5. Waktu Perbaikan Jaringan (WPJ)

Waktu perbaikan jaringan adalah waktu yang di perlukan untuk memperbaiki bagian jaringan

yang rusak akibat gangguan. Perbaikan jaringan yang rusak akibat gangguan ini sangat di

perlukan untuk mengembalikan sisem jaringan ke keadaan semula.

Manipulasi jaringan adalah merupakan upaya sementara yang diperlukan untuk mengatasi

pemadaman, oleh karena itu jaringan dalam keadaan tersebut merupakan konfigurasi jaringan

keadaan darurat.

Waktu perbaikan jaringan akibat gangguan di tentukan oleh:

Sistem dan prosedur perbaikan jaringan

Peralata yang di gunakan

Sistem komunikasi yang di gunakan

Kombinasi kehilangan daya penyaluran dan lamanya kehilangan daya tersebut , merupakan

kerugian yang harus di tekan, seperti yang di perlihatkan pada persamaan berikut:

Page 27: Modul Distribusi

Kp = Dp x Lp …………………………………………………………………………….(2-1)

Di mana:

Kp = Kerugian karena pemadaman (KWH)

Dp = Besar daya pemadaman (KW)

Lp = Lama pemadaman (H)

Soal-soal:

1. Sebutkan dan jelaskan sifat-sifat gangguan pada sistem distribusi saluran udara !

2. Sebutkan dua macam factor yang dapat mempengaruhi kontinyuitas pelayanan tenaga

listrik!

3. Sebutkan dan jelaskan komponen-komponen pemadaman listrik !

4. sebutkan dan jelaskan variable-variabel yang dapat menentukan ukuran dari lama

pemadaman !

Page 28: Modul Distribusi

3. SISTEM DAN PERALATAN PROTEKSI JARINGAN DISTRIBUSI

Tujuan Instruksional :

Setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan :

Manjelaskan sistem dan pelatan proteksi pada jaringan distribusi tenaga kerja.

Manjelaskan fungsi dan kegunaan dari pengaman pada sistem jaringan distribusi.

3.1 Tinjauan Umum

Tujuan proteksi pada sistem jaringan distrbusi terutama adalah untuk mencegah

terjadinya gangguan atau memadamkan gangguan yang terjadi, serta melokalisirnya dan

membatasi pengaruh-pengaruhnya, dengan cara mengisolir bagian-bagian yang terganggu tanpa

mempengaruhi bagian lain yang tidak mengalami gangguan. Selain itu tujuan proteksi adalah

untuk mencegah atau membatasi kerusakan pada jaringan beserta peralatannya, guna

meningkatkan pelayanan kepada konsumen, serta menciptakan semaksimal mungkin faktor

perlindungan bagi keselamatan umum bila terjadi gangguan maupun dalam keadaan tidak terjadi

gangguan.

Adapun fungsi dari system proteksi jaringan distribusi tersebut adalah :

Melakukan koordinasi dengan gardu induk

Mengamankan peralatan dari kerusakan

Membatasi kemungkinan terjadinya kecelakaan

Membatasi daerah yang mengalami pemadaman

Secepatnya membebaskan pemadaman karena gangguan

Mengurangi frekuensi pemutusan tetap akibat gangguan

Penerapan system proteksi tegantung pada system jaringan, system pentanahan, system

peralatan dan karakteristik beban. Untuk daerah beban yang padat, seperti perkotaan, seharusnya

membutuhkan jaringan disteribusidengan kabel tanah dengan sistem tertutup. Dengan demikian

membutuhkan peralatan proteksi yang lebih andal tingkatnya, sehingga tentunya memerlukan

Page 29: Modul Distribusi

biaya yang mahal sedangkan pada daerah yang mempunyai kepadatan beban rendah seperti

pedesaan, jaringan yang di perlukan cukup dengan saluran udara dengan peralatan proteksi yang

lebih sederhana dan biaya yang murah serta tingkat keandalannya masih bisa diterima

pemakainya.

Pada sistem jaringan distribusi saluran udara dan beberapa peralatan proteksi yang

biasanya digunakan, yaitu ntara lain seperti pemutus tenaga (PMT), pemutus beban (air break

switch), saklar pemisah (disconnecting switch), penutup balik otomatis (recloser), pemutus seksi

otomatis (sectionalizer), sekering pemutus ( fuse cut out) dan penangkap petir (arester).

3.2 Pemutus Tenaga

Peralatan Pemutus Tenaga (PMT) merupakan saklar utama dalam sistem penyaluran daya

digunakan untuk menghubungkan atau memutuskn daya listrik sesuai rating-nya.

Pada sistem jaringan distribusi PMT dipasang pada awal feeder. Pemutus tenaga funsinya

seperti Circuit Breaker (CB), hanyan saja dalam pengoperasiannya di lengkapi dengan rele

pengaman. PMT berfungsi sebagai pengaman arus lebih dan pengaman arus hubung singkat.

Untuk dapat menjalnkan fungsinya, pemutus tenaga harus mampu menutup dan

mengalirkan arus beban penuh dalam waktu yang lama, serta harus mempunyai kemampuan

menginterupsi gangguan secara cepat yang berkoordiansi dengan rele pengaman. Pemutus tenaga

juga harus mampu menahan gangguan dan menahan panas yang timbul dari bunga api pada saat

pemutusan. Ada beberapa jenis dari pemutus tenaga yang digunakan, yaitu sebagai berikut :

a. Pemutus Tenaga Minyak Volume Besar

b. Pemutus Tenaga Minyak Volume Sedikit

c. Pemutus Tenaga Semburan Udara

d. Pemutus Tenaga SF6 (sulfur hexafluoride)

e. Pemutus Tenaga Hampa Udara

f. Pemutus Tenaga Semburan Magneti

Page 30: Modul Distribusi

Gambar 3.1 berikut memperlihatkan suatu bentuk Pemutus Tenaga (PMT) dari jenis

minyak.

Gambar 3.1 Pemutus Tenaga Jenis Minyak

3.3 Air Break Switch

Air Break Switch (ABSW) merupakan peralatan untuk membuka dan menutup rangkaian

dalam keadaan berbeban maupun tak berbeban.Adapun Konstruksi dari ABSW berbentuk seperti

pisau – pisau yang terbuat dari metal.

Page 31: Modul Distribusi

Pada jaringan distribusi, ABSW ditempatkan diatas tiang , alat ini doperasikan untuk joint

feeder , untuk memisahkan rangkaian jaringan distribusi bila ada perbiakan jaringan .

Gambar 3.2 Sistem pemasangan ABSW

3.4 Disconnecting Switch

Disconnecting Switch (DS) merupakan peralatan yang berfungsi untuk memisahkan atau

menghubungkan rangkaian tanpa beban dalam keadaan bertegangan ataupun tidak bertegangan .

peralatan pengaman ini dibedakan menjadi dua macam , yaitu sebagai berikut :

Pemisah peralatan

Berfungsi untuk mengisolasi peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi yang

bertegangan . pemasukan atau pelepasan disconnecting switch ini harus dalam keadaan tanpa

beban

Pemisah tanah

Berfungsi untuk mengamankan peralatan dari sisa tegangan yang timbul , setelah jaringan

dibebaskan , atau induksi tegangan penghantar atau kabel lain . hal demikian perlu bagi

keamanan pekerja yang bekerja pada peralatan instalasi .

Pada sistem distribusi , disconnecting switch dipasang pada tiang dan pada cubicle in

coming dan out going.

Page 32: Modul Distribusi

3.5 Recloser

Recloser (R) adalah suatu peralatan listrik yang fungsinya terhadap gangguan permanen

adalah memisahakan jaringan yang terganggu dari system secara cepat serta mengatasi daerah

pemadaman kecil mungkin . sedangkan fungsinya terhadap gangguan temporer adalah

memisahkan daerah terganggu secara sesaat, serta apabila masuk kembali (reclose),dengan

interval waktu reclose tergantung dari setting-nya. Sehingga jaringan akan menyala / aktif

kembali secara otomatis .

Peralatan ini terditi dari PMT recloser dan electronic control box recloser, PMT recloser

adalah peralatan recloser yang berhubungan langsung dengan tegangan menengah , dimana

peralatan inilah yang mengadakan interrupter ,yaitu pemasukan / pelepasan beban sebagaimana

PMT pada umumnya. Sedangkan electronic control box recloser daalah suatu peralatan

elektronik sebagai kelengkapan recloser, dimna peralatan ini berhubungan secara langsung

dengan tegangan menengah,dan dari peralatan inilah PMT dikendalikan , baik cara pemasukan

maupun cara pelepasannya , dari dalam peralatan ini pula setting recloser ditentukan , misalnya

pada saat arus berapa ampere, recloser harus membuka / lepas , dan berapa detik kemudian

recloser harus masuk kembali (reclose), serta berapa kali reclose yang dikehendaki .

Kerja sebuah recloser terhadap gangguan permanen dan gangguan temporer

diperlihatkan pada gambar 3.3 dan gambar 3.4, dengan setting recloser adalah sebagai berikut:

Interval : ke 1, 5 detik

Ke 2, 10 detik

Lock out : ke 3, (reclose 2 x)

Reset Delay : 60 detik

Page 33: Modul Distribusi

Reset delay 60 detik

Gambar 3.3 kerja sebuah Recloser Terhadap gangguan permanen

Reset delay 60 detik

Gambar 3.4 kerja sebuah Recloser terhadap Gangguan temporer

Page 34: Modul Distribusi

Counter recloser akan bertambah satu angka setiap kali PMT recloser membuka, baik di

lepas karena pengoprasian ataupun karena gangguan.

a. Automatic circuit recloser terkontrol secara elektronik.

b. Diagram rangkaina proteksi yang di lengkapi dengan Proteksi Surja

Page 35: Modul Distribusi

Gambar 3.5 Recloser

3.6. Sectionalizer

Sectionalizer (s) adalah peralatan pemisah saluran yang secara otomatis akan bekerja

sendiri untuk membuka jaringan setelah melakukan deteksi arus dan melakukan perhitungan

oprasi pemutusan dari peralatan pengaman di sisi sumbernya. Pembukaan sumbernya di lakukan

pada saat peralatan pada sisi sumber sedaang dalam posisi terbuka.

Sectionalizer pada perinsipnya hanya akan dapat berfungsi sebagai pengaman apabila di

pasang pada Jaringan Tegangan Menengah setelah recloser, seperti di lihatkan pada gambar

berikut:

Gambar 3.6 sistem Pemasangan Sectionalizer

Page 36: Modul Distribusi

Ada dua hal yang sangat penting dalam penentuan setting sectionalizer, yaitu :

1. Count to open

Count to open adalah cara kerja secara elektronis yang mencatat jumlah padamnya

tegangan menengah,yang terjadi akibat kerjanya recloser yang terpasang sebelum

sectionalizer. Satu keharusan jumlah count to open setting sectionalizer selalu n-1, dimana

“n” adalah jumlah log out dari roecloser sebelum sectionalizer.

2. Actuating current

Actuating current adalah besarnya setting arus primer yang melalui sectionalizer, artinya

apabila sectionalizer di lalui arus sebesar setting actuating current-nya,maka secara elektronis

sectionalizer akan mencatat dan bekerja sebagaimana mestinya.

Apabila count to open dan Actuating current sudah terpenuhi sesuai setting yang di terapkan

, maka sectionalizer akan membuka pada saat peralatan pengaman di sisi sumber sudah

membuka.

Page 37: Modul Distribusi

a. Sectionalizer terkontrol secara elektronik

Page 38: Modul Distribusi

b. Diagaram Rangkaian Proteksi yang Dilengkapi dengan Proteksi Surya

Gambar 3.6 Sectionalizer

3.7 Fuse Cut Out

Fuse Cut Out (FCO) atau sekering pemutus adalah peralatan proteksi terhadap arus lebih.

Alat ini akan memutuskan rangkaian listrik yang satu dengan yang lain, apabila dilalui arus yang

melebihi kapasitas kerjanya.

Page 39: Modul Distribusi

Fungsi peralatan pelindung arus lebih pada suatu sistem jaringan adalah mendeteksi

ganguan dalam rangkaian dan memutus arus lebih pada harga rating pemutusnya, serta dapat

membantu bilamana peralatan pelindung yang lain yang berdekatan tidak bekerja dengan baik.

Peralatan Fuse Cut Out digunakan sebagai pengaman dan sebagai pemisah daerah yang

terkena gangguan, agar daerah pemadaman tidak terlalu luas. Pada sistem jaringan distribusi fuse

cut out dipasang sebagai pengaman pada peralatan transformator, kapasitor, pengatur tegangan

(voltage regulator) dan jaringan pencabangan 1 fasa

Pengaman tersebut digunakan karena murah harganya dan mudah pemasangan maupun

pengoperasiannya. Namun ada kelemahan dari pengaman jenis ini, yaitu penggunaanya terbatas

pada penyaluran daya yang kecil, serta fuse cut out tidak dilengkapi dengan alat peredam busur

api yang timbul pada saat terjadi gangguan hubung singkat.

Fuse Cut Out dalam sistem jaringan distribusi yang dioperasikan untuk tegangan di atas

600 volt, digolongkan sebagai disrtibutioan cut out atau power fuse, seperti diperlihatkan pada

Gambar 3.7 Penggunaan Fuse Cut Out pada jaringan distribusi.

Page 40: Modul Distribusi

3.8 Arester

Arester (A) atau sering juga disebut penangkap petir adalah alat pelindung bagi peralatan sistem

tenaga listrik terhadap surja petir.

Peratalatan arester berfungsi sebagai jalan pintas (by pass) sekitar islolasi. Arester

membentuk jalan yang mudah dilalaui oleh arus kilat atau petir, sehingga tidak timbul tegangan

lebih yang tinggi pada peralatan, dan jalan pintas ini tidak boleh mengganggu sistem aliran daya

50 Hz.

Pada kerja normal, arester berlaku sebagai isolator, sedang bila timbul tegangan surja,

Arester berlaku sebagai konduktor untuk menyalurkan arus yang lebih tinggi. Setelah surja

hilang, arester harus dengan cepat kembali sebagai isolator, sehingga pemutus tenaga tidak

sempat membuka. fungsi lain dari arester adalah dapat memutuskan arus susulan tanpa

menimbulkan gangguan. pada sistem jaringan distribusi, arrester digunakan untuk melindungi

alat-alat listrik, seperti transformator ditribusi, recloser, dan kapasitor. Pada gambar 3.8 berikut

memperlihatkan penggunaan arester untuk melindungi peralatan recloser.

Page 41: Modul Distribusi

Gambar 3.8 Penggunaan arester pada peralatan Recloser

Soal-soal :

1. Jelaskan pengertian dari sistem proteksi !

2. Jelaskan sistem dan peralatan proteksi pada jaringan distribusi !

3. Sebutkan nama-nama peralatan pengaman yang digunakan pada sistem jaringan distribusi

!

4. Jelaskan fungsi dan kegunaan peralatan pengaman pada jaringan distribusi !

5. Jelaskan maksud dan penerapaan koordinasi proteksi pada sistem distribusi !

4 SALURAN UDARA DAN SALURAN BAWAH TANAH

Page 42: Modul Distribusi

Tujuan :

setelah mempelajari bab ini, mahasiswa diharapkan dapat :

Menjelaskan perbedaan antara saluran udara dan saluran bawah tanah

Menyebutkan komponen-komponen saluran udara dan saluran bawah tanah

Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi dan akibatnya terhadap salurun udara dan

saluran bawah tanah

Menjelaskan faktor-faktor desain dan konstruksi dari sluran udara

Menjelaskan karakteristik listrik kabel pada sluran bawah tanah

Menjelaskan penentuan pemakaian kabel pada saluran bawah tanah

4.1 Tinjauan Umum

Sistem distribusi dapat dilakukan baik dengan saluran udara maupun dengan saluran

bawah tanah,tetapi biasanya dilakukan dengan saluran udara, walaupun untuk kepadatan yg

lebih besar di kota-kota atau daerah-daerah metropolitan digunakan saluran bawah tanah. Pilihan

antara saluran udaradan bawah tanah tergantung pada sejumlah faktor yang sangat berlainan,

antara lain pentingnyakontinyuitas pelayanan, arah perkembangan daerah, biaya pemeliharaan

tahunan yang sama, biaya modal dan umur manfaat system tersebut.

Sistem slauran bawah tanah menjadi lebih ekonomis dalam keadaan khusus, seringkali

gabungan dari system udara dan sistem bawah tanah juga diperlukan. Pada sistem gabungan,

distribusi primer dengan sluran bawah tanah sedang transformator dan distribusi skunder dengan

saluran udara atau sebaliknya. Ada manfaat dan kerugian dari setiap sistem tersebut. Pengaturan

tegangan dengan sistem kabel bawah tanah lebih efisien dibandinhkan dengan saluran udara,

oleh sebab itu di wilayah kota makin meningkat penggunaan kabel tegangan tinggi, bahkan

sampai 132 kV. Sistem tegangan kabel dipilih pada umumnya sangat mendekati optimal secara

ekonomis dengan mempertimbangkan pemindahan tenaga. Tenggang pemindahan tenaga secara

umum yang ekonomis dapat diterima, seperti ditunjukkan pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1

Kapasitas Pemindahan Ekonomis

Page 43: Modul Distribusi

Sistem tegangan kabel

(kV)

Tenggang perkiraan pemindahan ekonomi

(MVA setiap sirkuit)

11

22

33

66

132

3-10

7-12

12-30

30-80

80-300

4.2 Saluran Udara

Pertimbangan termal dari saluran udara harus diberikan terhadap batas rugi

tegangan dan pemenuhan ketentuan tentang kelonggaran, tekanan-tekanan dan

sebagianya. Saluran udara dipengaruhi oleh beberapa factor, antara lain :

Suhu kerja yang diizinkan

Suhu kerja yang diizinkan dari saluran udara tergantung pada perawatan dari kelonggaran

yang memadai dan batas kerugian kekuatan akibat pelembekan, Umumnya arus

maksimum yang direncanakan untuk suatu beban bagi setiap saluran udara harus tidak

menimbulkan pemanasan sehinggga mengakibatkan pelembekan logam dari penghantar

atau mengurangi dari toleransi yang ditetapkan. Biasanya untuk pembebanan harian

dipekenankan adanya suhu kerja maksimum 75° C, dalam keadaan beban darurat boleh

meningkat samapai 100° C.

Kerugian kekuaatan karena pelembekan

Page 44: Modul Distribusi

Pelembekan logam penghantar berpengaruh sedikit pada semua suhu dan merupakan

fungsi suhu dan waktu. Bersamaan dengan penurunan batas tegangan tarik pada keadaan

komulatif. Pelembekan yang terlihat dan kerugian tegangan tarik tidak berpengaruh jika

penghantar bekerja dalam batas suhu yang dianjurkan. Pada keadaan tertentu harga-harga

pada suatu tingkat umur yang ditaksir dapat ditentukan.

Dasar penetapan pemakaian

Pemakaian suatu saluran udara dihitung dari kondisi neraca panas yang mengaitkan

hubungan antar panas yang diterima dari berbagai sumber panas yang dipancarkan oleh

penghantar tersebut.

Sumber – sumber panas

Rugi listrik :

Masukan panas akibat rugi listrik hcond diperoleh dari persamaan :

Hcond = I2R (watt/cm)…………………………………..4.1

Dimana :

I = arus penghantar (ampere)

R = tahanan rus bolak-balik (Ω/cm)

Panas yang di serap oleh matahari :

Panas yang di serap dari matahari Hsun di berikan dari persamaan :

Hsun = α E dc watt/cm…………………………………….4.2

Dimana :

α= koefesien serap matahari

E= intensitas radiasi matahari (watt/cm2)

dc= diameter pengantar (cm)

Page 45: Modul Distribusi

4.3 Desain Saluran Udara Untuk Daya

Saluran udara untuk daya biasanya dirancang memperlihatkan keperluan listrik dan

mekanis. Rancangan listrik melibatkan pemilih tegangan, pemilih saluran,pengaturan egangan

dan pemilih alat-alat pengaman. Rancangan mekanis melibatkan tekanan dan perhitungn

lentur,rancangan penopang, dan lengan-lengan pemegang. Penopangnya harus cukup kokoh

untuk menahan beban angin yang bekerja pada penopang,penghantar,isolator,lengan pemegang

dan lain-lain.

4.3.1 Pemilihan Tegangan

Tegangan saluran udara ditentukan oleh beban dan jarak penyaluran. Tegangan

yang paling ekonomis diperoleh dari rumus empiris untuk system tiga fasa berikut ini :

V = 5,5 x √ L1,6

+ P100

……………………… ……………….4.3

dimana :

V = tegangan saluran (kV)

L = jarak (kW)

P = beban (kW)

Tegangan standar yang terdekat dengan nilai V dapat digunakan.

4.3.2 Pemilihan Ukuran Penghantar

Untuk distribusi digunakan baik penghantar aluminium maupun ACSR (Alluminium

Conductor Stranded Reinforced). Ukuran penghantar dipilih dengan memperhatikan

faktor-faktor berikut ini :

Page 46: Modul Distribusi

a. Kapasitas penyaluran arus

b. Jatuh tegangan yang di izinkan atau peraturan saluran

c. Tegangan putus penghantar

4.3.3 Perhitungan Kekuatan Tiang

Dalam menentukan kekuatan tiang, tiang itu dianggap sebagai batang pengungkit

yang ditanam pada salah satu ujungnya, tiang itu dirancang untuk menahan beban lentur.

Jika W beban yang dipikul dalam kg, 0,30 m dari puncak tiang maka :

M = f Z………………………………………………………………………..4.4

Dimana :

M = jumlah momen lentur dari semu beban tiang pada permukaan tanah

F = tegangan serat

Z = modulus potong tiang

Tegangan serat maksimum telah diketahui , beban kerja dapat diperoleh dengan

memperkirakan faktor keamanan yang sesuai sebagai tertera dalam table 4.2

Tabel 4.2

Faktor Keamanan sesuai Peraturan IE Nomor 76

Struktur tiang Faktor keamanan

Panjang Baja gilingan dan tiang rel 2,0 pada batas elastic

Tiang baja bulat 2,0 pada beban tak seimbang

Tiang Kayu 3,5 pada kuat batas

Tiang beton tulang, tiang bentukan dan –

tiang beton pratekan 2,5 pada beban tak seimbang

Page 47: Modul Distribusi

Tiang beton bertulang dicetak tangan 3,0 pada bebn tak seimbang

Penopang dan lengan baja X 2,5 pada kuat batas

Untuk penghantar 2,0 pada kuat batas

Untuk dudukan, kawat pengaman dan –

pendukung, baut tarik dan tekan 2,5 pada kuat batas

4.3.4 Pemilihan Penopang Saluran

Jenis utama penopang saluran adalah tiang kayu, tiang beton bertulang, tiang beton

pratekan, tiang baja bulat, rel, palang baja giling dan tiang jenis kisi – kisi.

Tiang kayu

Tiang kayu yang dirawat secara kimia digunakan untuk saluran-saluran distribusi.

Keuntungan penggunaan dari tiang kayu adalah karena murah harganya, tetapi mudah

terpengaruh oleh pembusukan. Tiang kayu ini dibagi menjadi 3 gol,ongan yaitu:

Golongan A : Kayu yang sangat kuat dengan modulus lentur putus lebih dari 850 kg / cm²

misalnya sal.

Golongan B : Kayu kuat dengan Modulus putus 630-850 kg/ cm² seperti jati, sisso, dan

sebagainya.

Golongan C : Kayu agak kuat dengan modulus putus 450-630 kg/ cm² seperti chir,

deodar,dan sebagainya.

Beban tersebut diatas dianggap bekerja 60 cm dari puncak tiang. Biasanya dilengkapi

dengan tutup alumiminium dipuncak tiang,gunanya untuk melindungi dari akhir potongan

kayu.

Page 48: Modul Distribusi

Tiang beton bertulang dan beton pratekan

Tiang jenis ini lebih mahal dari pada tiang kayu tetapi lebih murah dari pada tiang baja bulat.

Tiang kebanyakan digunakan untuk mendistribusikan tenaga listrik di daerah pedesaan dan

daerah terpencil atau ditempat-tempat yang sulit dicapai, karena beton bertulang dapat dibuat

di tempat itu sendiri. Tiang beton bertulang digunakan campuran 1:1 ½:3 dengan kerikil yang

seragam bentuknya berukuran 15 mm.

Tiang baja bulat

Ada dua jenis tiang baja bulat ini, yaitu bertingkat dan melengkung. Tiang bertingkat dibuat

dari satu pipa, garis tengahnya diperkecil dengan tingkat-tingkat yang sejajar dengan cara

melewatkannya melalui beberapa cetakan.

Rel

Rel tuan dan rel bekas serta palang baja giling sering kali digunakan untuk penopang saluran

udara. Beban kerja dan data teknik untuk bebrapa ukuran yang biasanya dipakai dapat dilihat

pada table 4.3.

Tabel 4.3

Beban kerja rel dan panjang baja giling

Panjang Dalam Jarak beban Beban kerja

Jenis (cm) tanam (m) dari puncak (m) (kg)

Rel 24.78 kg/m 9 1,5 0,30 175

Rel 29,74 kg/m 9 1,5 0,30 261

Rel 37,17 kg/m 9 1,5 0,30 345

Page 49: Modul Distribusi

Rel 44,61 kg/m 11 1,5 0,30 377

ISMB 125 mm x 75 mm 9 1,5 0,30 164

ISMB 150 mm x 80 mm 9 1,5 0,30 222

Beban tersebut diatas dianggap bekerja 60 cm dari puncak tiang. Biasanya dilengkapi dengan

tutup aluminium dipuncak tiang, gunanya untuk melindung dari akhir potongan kayu.

Tiang beton dan bertulang dan beton pratekan

Tiang jenis ini lebih mahal dari pada dengan tiang kayu tetapi lebih murah dari pada tiang baja

bulat. Tiang ini kebanyakan digunakan untuk mendistribusikan tenaga listrik di daerah pedesaan

dan daerah terpencil dan ditempat-tempat yang sulit dicapai, karena beton bertulang dapat dibuat

di tempat itu sendiri. Tiang beton bertulang digunakan campuran 1: 1 ⅟2 : 3 dengan kerikil yang

seragam bentuknya berukuran 15 mm.

Tiang baja bulat

Ada dua jenis dari tiang baja bulat ini, yaitu bertingkat dan melengkung. Tiang bertingkat dibuat

dari satu pipa, garis tengahnya diperkecil dengan tingkat-tingkat yang sejajar dengan cara

melewatkannya melalui beberapa catakan (dies).

Rel

Rel tua dan rel bekas serta palang baja giling seringkali digunakan untuk penopang saluran

udara. Beban kerja dan data teknik untuk beberapa ukuran yang biasanya dipakai dapat dilihat

pada tabel 4.3.

Page 50: Modul Distribusi

Tabel 4.3.

Beban kerja rel dan palang baja giling

Jenis Panjang

(m)

Dalam

tanam (m)

Jarak beban

dari puncak

(m)

Beban kerja

(kg)

Rel 24,78 kg/m 9 1,5 0,30 175

Rel 29,74 kg/m 9 1,5 0,30 261

Rel 37,71 kg/m 9 1,5 0,30 345

Rel 44,61 kg/m 11 1,5 0,30 377

ISMB 125 mm x 75 mm 9 1,5 0,30 164

ISMB 150 mm x 80 mm 9 1,5 0,30 222

Lengan silang

Lengan silang dari kayu keras (shisam, sal) yang diicat atau kayu lunak (chir) yang dilumasi

kresot digunakan pada tiang kayu. Lengan silang baja lebih kuat dan lebih awet. Biasanya

digunakan besi siku atau besi kanal (U). Profil yang lebih kecildigunakan untuk tiang pemancar

telekomunikasi. Bentuk dan panjang lengan silang tergantung pada bentuk penghantar yang

diingini.

Isolator

Isolator yang dibuat dari porselin yang diglasir, gelas keras, epokasi yang dibungkus gelas fiber,

digunakan untuk menyangga penghantar. Jenis–jenis utama isolator tersebut diterangkan sebagai

berikut :

Isolator Pasak, dibuat untuk tegangan sampai 33 kV dan lebih murahdari pada jenis lain.

Ukuran-ukuran sesuai spesifikasi dapat dilihat pada tabel 4.4.

Page 51: Modul Distribusi

Tabel 4.4.

Ukuran khas isolator pasak

Tegangan

(kV)

Garis tengah maksimum

(mm)

Tinggi

(mm)

11 152 137

22 210 195

33 278 242

Isolator Jepit, dibuat untuk tegangan di bawah 1000 volt. Ukuran standar yang diterakan

dalam spesifikasi ini adalah : garis tenag 90 mm x tinggi 75 mm dan garis tengah 115

mm x tinggi 100 mm.

Isolator jepit dipegang oleh dua plat penjepit dan dua buah baut baja atau sebuah klem U

atu dua pelat D dan dua batang baut baja.

Isolator jepit digunakan untuk saluran distribusi ujung dan menyangga penghantaryang

diletakkan dalam kedudukan tegak.

Isolator Piringan, dibuat dari porselin yang diglasir atau gelas keras. Digunakan sebagai

isolator pada saluran tegangan tinggi untuk penggantung dan penarik ujung. Isolator ini

dapt disusun untuk membentuk karangan disesuaikan tegnangannya.

Spesifikasi isolator piringan ukurannay telah distandarisasikan seperti pada tabel 4.5.

Tabel 4.5.

Ukuran Isolator Piringan

Isolator Garis tengah luar

(mm)

Tinggi

(mm)

Jenis 1 255 145

Jenis 2 280 170

Page 52: Modul Distribusi

Isolator piringan yang lebih kecil digunakan untuk tegangan sampai 11 kV. Isolator piringan

adlah jenis “bola” dan “sendi” atau “ lidah” dan “bibir” (tongue and clevis).

Klem gantung digunakan untuk memegang penghantar, jika bentuk gantungan untuk penghantar

yang dipilih. Pada jenis isolator lidah dan bibir, satu pasak bulat dengan pasak belah digunakan

untuk memegang lidah dari satu unit bibir dan dari unit yang lain. Daya dukung mekanik isolator

ini 4500 dan 7000 kg.

Isolator Penahan (Gyustrain Insulator), disebut juga isolator jenis telur dari porselin

digunakan untuk mengisolasi kawat penahan, kawat penguat dan lain-lainsehingga tidak

dibutuhkan pentanahan di manapun.

Epoksilator, sekarng isolator epoksi resin yang tahan gores terbungkus oleh gelas fiber

mulai digunakan di Negara –negara berkembang untuk saluran-saluran distribusi. Isolator

jenis ini memiliki keuntungan spesifikasiterhadap isolator porselin atau gelas keras,

misalnya karakteristik isolasi yang bagus sekali, ringan, mudah dipasang, ketahanan

rusak yang lebih tinggi dan penampilan yang lebih baik. Lebih jauh jenis isolator ini

praktis tidak membutuhkan perawatan.

Isolator Pos, isolator ini digunakan unutuk menopang batang pengumpul (busbar) di

dalam pemutus arus ( switchgear), pasangan hubung dan pemutus udara tegangan tinggi

dan penopang pada gardu hubung. IS : 5350 mencakup tiga jenis isolator pos,

yaitu untuk di dalam ruangan, untuk di luar ruangan berbentuk silinder dan juga

berbentuk kaki.

4.3.5 Jarak Penghantar

Jarak penghantar di tentukan oleh tegangan dan rentangan. Sebagai aturan ibu jari jarak

antara penghatar harus 1 % dari rentangan maksimum dari sluran tegangan tinggi. Jarak 20-30

cmcukup untuk saluran tegangan rendah. Penghantar yang lebih ringan harus berjarak lebih

jauhdari pada yang lebih berat. Jarak dari penghantar alumunium di berikan rumus :

Page 53: Modul Distribusi

S = √d+ V150

....................................................................... 4.5

Di mana:

S = jarak penghantar (m)

V= tegangan saluran (KV)

D= lendutan (m)

Jarak yang dianjurkan untuk penghantar-penghantar umumnya diberikan dalam table 4.6

Tabel 4.6

Jarak Penghantar yang Dianjurkan

Tegangan

(KV)

Ukuran

Penghantar

(mm)

A

(cm)

Rentangan

60m 90m

B

(cm)

Rentangan

60m 90m

C

(cm)

Rentangan

60m 90m

D

(cm)

Rentangan

60m 90m

11

33

6/1/2.59

6/1/3.55

6/1/4.50

30/7/2.79

6/1/2.59

6/1/3.35

6/1/4.50

30/7/2.79

75

75

60

60

135

120

105

105

-

105

90

75

-

150

135

120

75

75

60

60

135

120

105

105

-

105

90

90

-

150

135

135

105

90

75

75

-

120

105

105

45

45

45

-

45

45

45

Page 54: Modul Distribusi

Saluran yang terpasang pada isolator gantung dianggap menggelantung menjauhi garis tegak

jika menerima tiupan angin. Sudut simpangan dianggap 60ᵒ terhadap garis tegak di bawah

kondisi beban angin maksimum seperti tertera pada Tabel 4.2 . Pada umumnya jarak minimum

ditetapkan 30cm untuk tegangan sampai 22 kV ditambah 0,8 cm untuk setiap tambahan tegangan

dalam kV.

Selanjutnya untuk mengetahui jarak minimum dari tanah sesuai dengan peraturan IE no 17 dapat

dilihat pada table 4.7.

Tabel 4.7

Jarak Minimum dari Tanah Sepanjang dan Melintang Jalan

Kelas Tegangan Melintang Jalan

(ft) (m)

Sepanjang Jalan

(ft) (m)

Tegangan Rendah dan

Menengah

Tegangan Tinggi

Tegangan Sangat tinggi

19

20

20

5.791

6.095

6.095

18

19

20

5.496

5.791

6.095

Jarak minimum dari tanah untuk saluran udara termasuk saluran saluran pelayanan di bangun

dimana saja diatas lokasi pemukiman harus sebagai berikut :

a). Saluran tegangan rendah,menengah dan tinggi : 4.572 (15ft) sampai 11 kV jika tanpa isolasi.

b). Saluran tegangan rendah,menengah dan tinggi : 3.963 (13ft) sampai 11 kV jika diisolasi.

c). Saluran tegangan tinggi diatas 11.000 Volt : 5.182 (17ft)

Page 55: Modul Distribusi

Untuk tegangan sangat tinggi,jarak dari tanah harus 5.182 (17ft) ditambah 0,305 m (1ft) untuk

setiap 33.000 atau bagian darinya,pada tegangan yg lebih tinggi dari 33.000 volt.

Jarak Minimum dari bangunan :

a). Sesuai peraturan IE nomor 79 dan 80, untuk tegangan rendah dan menengah,jarak tegak

harus

2.439 m (8 ft) dan jarak mendatar 1.128 m (4 ft) dari titik terdekat.

b). Jarak tegak untuk saluran tegangan tinggi sampai 33 kV minimum 3.568 m, untuk saluran

tegangan sangat tinggi jarak tegak harus ditambah 0.305 m setiap tambahan 33 kV dan

sebagainya.

c). Jarak mendatar minimum :

Untuk saluran sampai 11 kV

Untuk saluran tegangan tinggi di atas 11 kV

sampai 33 kV

Untuk salurn tegangan sangat tinggi

1.219 m

1.829 m

1,829 ditambah 0.305 m setiap 33 kV

atau bagiannya

Jarak minimum antara saluran daya dan saluran komunikasi :

Saluran tegangan rendah dan menengah

Saluran 11 kV

1.38 m

2.13 m

Jarak minimum dari saluran lain :

Saluran tegangan rendah dan menengah

Saluran tegangan tinggi

Salurn tegangan sangat tinggi

1.30 m

1,80 m

2.70 m

Page 56: Modul Distribusi

4.4 Kontruksi Saluran Udara

Penopang

Penopang – penopang yang berbeda untuk saluran udara sepert yang pernah diterangkan

yaitu :beton pra tekan,beton bertulang,baja bulat atau rangka kanal dan berkayu. Ukuran dan

tingginya tergantung pada panjang bentangan, ukuran penghantar,dan tegangan,fasa dan jarak

tanah. Tiang tunggal biasanya digunakan, walapun kekuatan melintangnya dapat ditingkatkan 3-

4 kali dengan dengan menggunakan tiang yang disusun berbentuk H.

Pada saat ini untuk saluran 66 KV dan 132 KV , menara berbentuk H digunakan , tetapi

untuk lebih berhati-hati bila terjadi tegangan lebih dan untuk alat-alat pengaman.

Penghantar

Penghantar aluminium penuh ( All Alumunium Conductor ) dan penghantar yang

diperkuat dengan baja ( Aluminium Conductor Stranded Reinforced ) biasanya digunakan .

Penghantar-penghantar ini adalah konstruksi standard an batas tegangan tarik dari semua

penghantar didasarkan pada tegangan putus total. Untuk semua penghantar Alumunium , jumlah

tegangan tarik rata-rata minimum untuk setiap kawat sebelum tegangan putus dikalikan dengan

faktor putus yang ditunjukkan dibawah ini :

Penghantar 3 untai 97%

Penghantar 7 untai 96%

Penghantar 19 untai 94%

Penghantar 37 untai 90%

Page 57: Modul Distribusi

Untuk ACSR , batas tegangan tarik adalah 98% dari jumlah tegangan tarik minimum dari

setiap kawat aluminium ditambah 85% dari jumlah tegangan tarik minimum dari setiap kawat

baja sebelum putus.

Pemasangan saluran

Ketika menangani penggulungan kabel di lapangan penting sekali menyakinkan agar arah

gulungan sesuai dengan arah anak panah yang tertera padanya. Jika digulungkan berlawanan

dengan arah anak panah , ada kemungkinan kabel akan rusak. Paling baik penggulung diletakkan

diatas dudukan penggulung atau dongkrak pada waktu menarik penghantar , dudukan

penggulung lebih baik karena lebih kokoh . Harus diingat bahwa penggulung untuk penghantar

aluminium lebih ringan dari pada penggulung yang sama untuk penghantar tembaga . Penghantar

AAC dan ACSR lebih mudah ditarik dengan tangan atau mesin pengangkat . Aluminium tidak

sekeras tembaga . Oleh sebab itu , pada penghantar aluminium harus hati-hati untuk menghindari

lecet pada kawat luar oleh penarikan di atas karang atau sejenisnya.

Pemberian tegangan awal

Pada metode ini penghantar ditarik sampai suatu tegangan tarik diatas tegangan yang

diingini tetapi tidak lebih dari 50% dari beban putus , untuk suatu jangka waktu yang singkat ,

misalnya 20 menit. Ini dinamai tegangan mematikan . Pada akhir dari saat ini , penghantar

dikendurkan sehingga mencapai lendutan yang benar atau tegangan tarik untuk peningkatan suhu

, penghantar kemudian dapat dipindahkan dari klem jangkar ke isolator atau klem penggantung

dengan cara yang biasa.

Pemberian tegangan tarik lebih

Berupa penarikan penghantar sampai tegangan tarik yang sedikit lebih tinggi dari nilai

teoritis pada peningkatan suhu dan memasangnya pada tegangan tarik tersebut dengan

pengurangan lendutan yang bersangkutan . Sesudah beberapa saat ia akan memperoleh lendutan

yang tepat pada tegangan rambatnya.

Page 58: Modul Distribusi

4.5 Saluran bawah tanah

Bentuk jaringan bawah tanah berpengaruh besar terhadap keterandalan . Bentuk jaringan

menyatakan bagaimana unsur-unsur rangkaian dihubungkan khususnya mengenai letak dan jenis

alat-alat penghubungnya . Titik berat rancangan system bawah tanah menekankan pada

kemudahan penghubung untuk bagian sistem yang terganggu dan tetap meberi pelayanan.

Pada saluran bawah tanah penghantar yang digunakan sangat berbeda dengan saluran

udara , dimana pada sistem bawah tanah saluran yang dipakai adalah berupa kabel yang juga

dipengaruhi oleh pemanasan yang dapat menimbulkan tekanan pada kabel.

4.5.1 Kabel berisolasi

Kabel-kabel dapat diklasifikasikan sesuai dengan konsep-konsep berikut ini :

a) Teras , teras tunggal , teras rangkap , teras tiga , dan teras tiga setengah

b) Bentuk , jenis bulat dan sektor

c) Susunan , jenis sabuk , bertabir , diisi minyak , diisi gas , diperkuat dan tidak diperkuat

d) Dielektris , berisolasi kertas ( PILCSTA ) , polyvinyl chloride ( PVC ) , rantai silang

polyethylene (XPLE) dan berisi gas ( Nitrogen atau SF6 ).

Karakteristik listrik kabel

Resistansi

Rac = Rdc ( 1 + Y s + Y p )

………………………………………………………………………………….4.6

Dimana :

Rac : resistansi arus bolak-balik (Ω)

Rdc : resistansi arus searah

Y s : hubungan untuk efek kulit

Page 59: Modul Distribusi

Y p : hubungan untuk efek dekat ( proximity ).

Kapasitansi

(a) Untuk teras tunggal , kabel bertabir dengan tiga teras dengan penghantar bulat ,

kapasitansi C dirumuskan dengan :

C = 0,024 є / ( log d¿ / dc )

……………………………………………………………………………4.7

Dimana :

C = kapasitansi (µF/fasa/km)

d¿ = garis tengah isolasi di atas (overhead)

dc = garis tengah penghantar

Є = koefisien bahan dielektris ( rata-rata 3,6 )

(b) Untuk kabel sabuk , kapasitansinya paling baik dapat diperoleh dengan pengukuran

langsung.

Induktansi

Untuk kabel teras tiga, kabel penghantar bulat induktansinya L diberikan dengan rumus empiris :

L= 0,460 log (GMD/GMR)…………………….………………………..4.8

Dimana :

L = induktansi ( mH/fasa/km )

Page 60: Modul Distribusi

GMD = jarak geometris rata-rata (geometric mean distance)

GMR = jari-jari geometris rata-rata (geometric mean radius)

4.5.2 Penentuan Pemakain Kabel (Cable Rating)

Perhitungan didasarkan pada hokum Ohm dalam panas sebagai pengganti satuan listrik.

Rumus ini menyatakan pemindahan panas yang menembus suatu lapisan diantara dua permukaan

yang berhadapan, timbul perbedaan suhu yang dirumuskan :

Aliran panas dalam watt termal = perbedaan suhu

Resistansi termal Ωthermal …………………..4.9

Suatu ohm termal adalah perbedaan suhu dalam di antara permukaan yang

berhadapan dari 1 watt/cm2 yang dihasilkan oleh aliran 1 watt panas. Dinyatakan dalam satuan

/watt/cm. Sesungguhnya ketahanan termal tergantung pada bahan penghantar, isolasi, tutup

pelindung dan tanah. Bila semua factor diperhitungkan, pemakaian ditentukan dengan rumus

empiris yang baku dan ditetapkan oleh pabrik kabel bersama dengan factor koreksi untuk

penggunaan dalam daftar kelompok yang berbeda.

Pada kabel ada tiga sumber panas, yaitu I2R dalam penghantar, rugi dalam sarung dan

rugi dalam penguat. Dalam menghitung rugi I2R biasanya dimulai dengan resistansi yang

tersusun dalam daftar resistansi baku. Rugi elektris hanya penting dalam kabel tegangan sangat

tinggi, ialah 132 kV atau lebih. Rugi sarung dan penguat walaupun ada dalam kabel berteras tiga,

merupakan factor utama bagi kabel berteras tunggal dengan arus bolak-balik.

Bila kabel A yang ditanam memikul beban I, maka akan memanasi tanah sekelilingnya

kenaikan suhu di atas permukaan umum. Jika sekarang kabel B diletakkan didalam tanah

berdekatan dengan kabel A maka kabel B akan menerima suhu tanah yang ditempatinya.

Kenaikan suhu B di atas permukaan bersama dinyatakan sebagai pemanasan bersama. Bila suatu

kabel dipanasi oleh lebih dari satu kabel berdekatan, prinsip penjumlahan (superposisi) dapat

digunakan.

Page 61: Modul Distribusi

Tingkat Tekanan (Stress Grading)

Tekana listrik paling besar terjadi di dekat pusat penghantar dan berkurang secara logaritma

semakin keluar. Tekanan di dekat penghantar dapat dikurangi ileh derajat isolasi, karena tekanan

berbanding terbalik terhadap dieletrika yang diijinkan. Jika penghantar diuntai tetapi tidak

dipadatkan, garis gayanya tidak berbentuk radial yang tepat, terutama di dekat penghantar.

Factor yang tepat perlu digunakan jika harus dibuat perbandingan antara tekanan-tekanan dalam

sebuah kabel dengan penghantar yang diunai dan tekanan dalam kabel dengan penghantar yang

padat, halus atrau bertabir.

Efek Termo-Mekanis dalam Sistem Kabel

Jika suatu penghantar kabel tidak bebas memuai dan gerakan memanjang kabel dicegah okeh

tanah, pada penghantar akan timbul gaya bila suhunya naik. Pada kenaikan suhu yang lebih besar

terjadi perubahan yang tidak lentur pada penghantar yang nilainya tergantung pada bahan dan

suhu. Sebuah sambungan kaku pada suhu yang tinggi juga menimbulkan gaya tekan yang sama

seperti pada penghantar. Lebih umum, penghantar bergerak ke arah sambungan dan melepaskan

gaya yang besarnya tergantung pada hambatan antara teras-teras kabel dan sarungnya.

Gerakan berulang yang bersamaan dengan pembebanan dapat merusak isolasi sambungan atau

tabir dari setiap teras. Gesekan dari teras-teras dalam sambungan merupakan efek khas dari

pemuaian penghantar dan menyebabkan memburuknya sambungan. Desakan tanah dan

pemendekan penghantar menimbulkan tegangan dan dapat dilakukan penarikan lingkar, hal itu

disebabkan oleh kedua keadaan tersebut tergantung pada bahan dan suhu. Sebuah sambungan

kaku pada suhu yang tinggi juga menimbulkan gaya tekan yang sama seperti pada penghantar.

Lebih umum, penghantar bergerak ke arah sambungan dan melepaskan gaya yang besarnya

tergantung pada hambatan antara teras-teras kabel dan sarungnya.

Gerakan berulang yang bersamaan dengan pembebanan dapat merusak isolasi sambungan atau

tabir dari setiap teras. Gesekan dari teras-teras dalam sambungan merupakan efek khas dari

pemuaian penghantar dan menyebabkan memburuknya sambungan. Desakan tanah dan

Page 62: Modul Distribusi

pemendekan penghantar menimbulkan tegangan dan dapat dilakukan penarikan lingkar, hal itu

disebabkan oleh kedua keadaan tersebut.

4.6 Bahan-Bahan Kabel

4.6.1 Bahan Isolasi

Sifat-sifat yang penting untuk isolasi kabel adalah :

a) Tahanan isolasi yang tinggi

b) Kekuatan dielektris yang tinggi

c) Sifat mekanis yang baik, misalnya liat dan elastic

d) Tidak bereaksi terhadap asam dan alkali pada suhu kerja

e) Tidak mengisap lembab atau digunakan penutup kedap air

f) Tidak terlalu mahal dan mudah dikerjakan dipabrik dan lapangan

4.6.2 Minyak Kabel dan Kompon

Mutu yang diingin :

a) Koefisien muai yang rendah

b) Kekentalan yang rendah pada suhu pencelupan (impregnasi)

c) Kekentalan yang tinggi pada suhu kerja (hanya kabel padat)

d) Titik beku di bawah suhu pelayanan

e) Agak bersifat melumasi

f) Koefisien suhu rendah dan ketahanan tinggi

g) Kekuatan dielektris tinggi

h) Mantap secara kimia dan bebas dari kandungan gas

Tergantung pada bahan dan suhu. Sebuah sambungan kaku pada yang tinggi juga menimbulkan

gaya tekan yang sama seperti pada penghantar . lebih umum, penghantar bergerak ke arah

Page 63: Modul Distribusi

sambungan dan melepaskan gaya yang besarnya tergantung pada hambatan antara teras-teras

kabel dan sarungnya.

Gerakan berulang yang bersamaan dapat merusak isolasi sambungan atau tabir setip teras.

Gesekan dari teras-teras dalam sambungan merupakan efek khas dari pemuain pengahantar dan

menyebabkan memburuknya sambungan. Desakan tanah dan pemendekan penghantar

menimbulkan tegangan dan dapat dilakukan penarikan lingkar hal ini disebabkan oleh kedua

keadaan tersebut.

4.6 BAHAN –BAHAN KABEL

4.6.1 Bahan Isolasi

Sifat-sifat yang penting untuk isolasi kabel adalah:

a) Tahanan isolasi yang tinggi

b) Kekuatan dielektris yang tinggi

c) Sifat mekanis yang baik, misalnya liat dan elastic

d) Tidak dapat bereaksi terhadap asam alcohol pada suhu kerja

e) Tidak mengisap lembabatau digunakan penutup kedap air

f) Tidak terlalu mahaldan mudah dikerjakan di pabrik dan di lapangan

4.6.2 Minyak kabel dua Kompon

Mutu yang diingini:

a) Koefisien mui yang rendah

b) Kekentalan yang rendah pada suhun pencelupan atau impregnasi

c) Kekentalan yang tinggi pada suhu kerja atau hanya kabel padat

d) Titik beku dibawa suhu pelayanan

e) Agak bersifat melumasi

f) Koefisien suhu renda dan ketahanan tinggi

g) Kekuatan dielektris tinggi

Page 64: Modul Distribusi

h) Mantap secara kimia dan bebas dari kandungan gas

4.6.3 isolasi Sintesis

Sampai saat ini kertas yang di celup minyak merupakan jenis isolasi yang terbanyak

dipakai pada kabel-kabel tegangan tinggi. Pada umumnya isolasi kertas yang dicelup minyak

dapat mencapai umur sampai 30 tahun tanpa perawatan, murah biayanya dan murah

memasangnya.

Isolasi sintesis telah dicoba (misalnya PVC polyethylene) tetapi umumnya gagal karena

hal –hal berikut:

a) Karakteristik termal rendah, akibatnya daya dalur lebih rendah dan adanya kondisi

hubung singkat

b) Sifat listrik kurang, tidak tahan tegangan tinggi yang memadai.

Penemuan polyethelene rantai silang (XLPE) rupanya dapat memecahkansebagian

masalah di atas. (XLPE) diperoleh dengan menghubungkan secara bersilang molekul-

molekul polyethelene dalam sejenis proses yang mempengaruhi vulkanisasi karet.

Polyethelene di-ekstruksi-kan kedalam penghantar di bawah kondisi yang diatur ketat

dan kemudian diuapkan dibawah suhu dan tekanan tingggi. Pemeran penyambungan

silang (biasanya di-cymiperoxida) ditambahkan pada ekstrak polyethelene hydrogen dari

polyethelene yang terbentuk oleh formasi ikatan karbon-karbon diantara rantai molokul

yang panjang dan mengubah polimer menjadi jenis termoset. Persilangan menghasilkan

bahan yang bersifat termo-meknis sempurna sambil maningkatkan sifat listrikyang baik

dari polyethelene.

4.6.4 Isolasi Dan Sarung Kabel

Page 65: Modul Distribusi

Bahan-bahan isolasi untuk berbagai jenis kabel diberikan dalam table 4.8. juga bahan

srung kabel memiliki andil yang besar guna menetapkan kapasitas kabel seperti induktifitas

termal, ketahanan lengkung, ketahanan cuaca dan sebagainya. Sifat-sifat bahan sarung kabel

terdapat pada table 4.8 berikut :

Tabel 4.8

Perbandingan Berbagai Bahan Sarung Kabel

Bahan Timba

l

Aluminium Vinil Khloroprene Polyethelene

Tahanan Jenis (Ω

cm)

- - 1012-15 107-12 1015

TEgangan Tarik

(kg/mm2)

1,5 8 ‒ 18 1,0 ‒ 2,5 ‒ 2,0 ‒ 1,0

Muai Panjang (%) 5,5 2,0 ‒ 3,0 100 ‒ 300 300 ‒ 1000 ‒ 1,0

Ketahanan Lengkung ∆ ∆

Ketahanan Panas ∆ ∆

Ketahanan Dingin ∆

Ketahanan Cuaca

Ketahanan Ozon - -

Ketahanan Api ∆

Ketahanan Minyak ∆

Ketahanan Asam X X ∆

Ketahanan Alkali X X

Ketahanan Air

Berat Jenis 11,34 2,7 1,4 1,5 0,92

Catatan

Faling baik

Ada kerusakan tetapi tidak berarti dalam kenyataan

Page 66: Modul Distribusi

∆ Kerusakan lebih besar tetapi dapat dipakai

X Tidak layak digunakan

Soal-soal :

1. Jelaskan perbedaan antara saluran udara dan saluran bawah tanah !

2. Sebutkan kompenen-kompenen saluran udara dan saluran bawah tanah !

3. Sebutkan akibat dari pengaruh panas terhadap saluran udara dan saluran bawah tanah !

4. Sebutkan faktor-faktor desain pada saluran udara !

5. Sebutkan peralatan yang dipakai pada konstruksi saluran udara !

6. Jelaskan karakteristik kabel pada saluran bawah tanah !

7. Jelaskan penentuan pemakaian kabel pada saluran bawah tanah !

8. Jelaskan perbandingan ketahanan dari berbagai jenis bahan kabel !

Page 67: Modul Distribusi

DAFTAR PUSTAKA

1. AS Pabla., terjemahan : Ir. Abdul Hadi, Sistem Distribusi Daya Listrik, Erlangga,

Jakarta, 1991

2. Perusahaan Umum Listrik Negara, Keandalan Pada Sistem Distribusi 20 KV, SPLN

59, Jakarta, 1985

3. Turan Gonen., Electrik Power Distributon System Engineering, McGraw-Hill Book

Company, New York, St. Louis, San Francisco, Auckland, Bogota, Hamburg,

Johannesburg, London, Madrid, Mexico, Motreal New Delhi, Panama, Paris, Sau

Paulo, Singapore, Sydney, Tokyo, Toronto, 1986