KOMPONEN – KOMPONEN

DALAM SALURAN TRANSMISI

I. Pendahuluan

Salah satu penggunaan paduan aluminium yang cukup panting adalah

sebagai kawat transmisi listrik. Sebagai kawat transmisi listrik, aluminium

dituntut untuk memberikan konduktivitas listrik yang balk. Hal ini dimaksudkan

untuk mengurangi kerugian daya pada transmisi listrik tersebut. International

Electrical Comission (EEC) menetapkan harga konduktivitas listrik minimal yang

harus dipunyai oleh konduktor dengan material paduan aluminium sebesar 61 %-

IACS (International Annealed Copper Standard) pada temperatur 20°C.

Akhir-akhir ini, kapasitas jaringan transmisi listrik udara dibuat semakin

besar sehingga dalam pengoperasiannya sering menimbulkan panas yang cukup

tinggi, dengan temperatur sekitar 250°C. Pada kondisi demikian, kawat ACSR

(Aluminium Conductor Steel Reinforced) biasa, yang sering digunakan sebagai

konduktor transmisi tegangan tinggi, tidak dapat digunakan lagi secara laik,

karena mengalami penurunan kekuatan dan terjadi proses pemuluran.

Menurut informasi literatur, unsur zirkonium dapat meningkatkan sifat

tahan panas suatu material akan tetapi menurunkan konduktivitas listrik-nya,

sedangkan unsur logam tanah jarang meningkatkan konduktivitas listrik suatu

material. Penelitian ini hendak mengamati pengaruh penambahan kedua unsur

tersebut terhadap sifat tahan panas dan konduktivitas listrik kawat ACSR, dengan

harapan dapat diperoleh komposisi paduan yang menghasilkan peningkatan sifat

tahan panas kawat ACSR dengan tidak mengurangi konduktivitas listriknya.

Pada penelitian ini dilakukan proses pembuatan kawat secara keseluruhan

(dalam skala laboratorium), mulai dad proses pengecoran, pengerolan dan

penarikan. Dari rangkaian proses tersebut banyak variabel yang mempengaruhi

sifat mekanis dari hasil kawat yang diperoleh, antara lain : proses solidifikasi,

Bahan Listrik | 1

penambahan unsur paduan, deformasi akibat pengerolan dan penarikan serta

proses periakuan panas.

Oleh karena itu, pada penelitian ini hanya dibatasi pada pengaruh unsur

paduan (Zr dan logam tanah jarang, dalam hal ini Ce) terhadap sifat tahan panas

dan konduktivitas listrik dari hasil kawat yang diperoleh, dengan menjaga variabel

yang lain konstan. Sifat tahan panas dari kawat ditunjukkan oleh karakteristik

kekuatan tank kawat pada berbagai kondisi anil, karakteristik kekuatan tank kawat

pada temperatur tinggi, serta karakteristik creep dari masing-masing kawat pada

temperatur rendah dan tinggi.

Hasil penelitian ini menunjukkan, penambahan 0,051 %-Ce pada ACSR

dapat meningkatkan harga konduktivitas listriknya sebesar 0,72 %-IACS,

sedangkan penambahan 0,107 %-Zr pada ACSR menyebabkan konduktivitas

listrik mengalami penurunan sebesar 5,5 %-IACS. Akan tetapi penambahan Zr

dapat memperbaiki sifat tahan mulur kawat.

Dari hasil penelitian secara keseluruhan, dapat ditarik kesimpulan bahwa Zr

menyebabkan turunnya harga konduktivitas listrik kawat, sebaliknya Ce

meningkatkan harga konduktivitas listriknya. Pengaruh Ce terhadap sifat tahan

panas belum dapat disimpulkan dari hasil penelitian ini.

Dari semua sampel penelitian yang dibuat, komposisi Zr dan Ce yang

memberikan hasil terbaik adalah 0,088 %-Zr dan 0,114 %-Ce, dengan harga

konduktivitas listrik sebesar 58,55 %-IACS serta temperatur maksimum sebesar

300°C (jangka pendek) dan 250°C (kontinyu). Sedangkan ACSR tanpa pemadu

mempunyai harga konduktivitas listrik sebesar 60,42 %-IACS serta terperatur

maksimum sebesar 210 °C (jangka pendek) dan 170 °C (kontinyu). Hasil terbaik

tersebut belum memenuhi standard konduktivitas minimal yang ditetapkan (yaitu

61 %-IACS). Oleh karena itu komposisi Ce hams ditingkatkan lagi. Hasil estimasi

komposisi Ce yang menghasilkan konduktivitas 61 %-IACS adalah 0,2 °A-Ce.

Saluran transmisi udara umumnya menggunakan konduktor jenis ACSR

(Alumunium Conductor Steel Reinforced) yang memiliki batas temperatur kerja

Bahan Listrik | 2

yang diizinkan sebesar 900C. Mempertimbangkan peningkatan kebutuhan tenaga

listrik yang pesat akhir - akhir ini, maka usaha untuk meningkatkan kapasitas

saluran transmisi dilakukan dengan mengoptimalkan kapasitas hantaran arus dari

saluran transmisi yang telah ada.

Permasalahan utama dari pengoptimalan saluran transmisi tersebut adalah

tegangan tarik dan andongan yang timbul pada konduktor tersebut menjadi lebih

besar, oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik

perubahan arus saluran terhadap tegangan tarik dan andongan konduktor, dengan

demikian diharapkan dari hasil penelitian ini akan berguna untuk membangun

struktur konstruksi saluran transmisi yang sesuai dengan sifat dari konduktor

tersebut. Sebagai model simulasi digunakan saluran transmisi tegangan ekstra

tinggi 500 kV jalur Paiton - Krian dengan menggunakan data - data konduktor

ACSR yang sesuai dengan yang ada di lapangan. Temperatur konduktor dihitung

berdasarkan persamaan keseimbangan panas. Metode Ruling Span digunakan

untuk menentukan panjang span equivalen.

Sementara itu metode Catenary digunakan untuk menghitung tegangan tarik

dan andongan konduktor tersebut. Berdasarkan hasil dari penelitian ini dapat

disimpulkan bahwa dengan adanya perubahan arus saluran dari 10 Ampere

menjadi 850 Ampere mengakibatkan terjadinya peningkatan temperatur

konduktor sebesar 125.94 % dan penurunan tegangan tarik sebesar 36.38 % serta

terjadi peningkatkan pada andongan sebesar 26.82 %.

Saluran transmisi terdiri dari seperangkat konduktor yang membawa energi

litrik dan mentransmisikan dari pusat pembangkit kegardu induk. Konduktor dari

saluran transmisi tersebut digantungkan pada isolator yang dikaitkan ke lengan

menara. Gambar di bawah menunjukkkan sketsa dari saluran transmisi. Gambar 1

memperlihatkan bagian dari menara yang membawa tiga buah konduktor tiga fasa

R, S, dan T, hal ini disebut dengan rangkaian transmisi tunggal. Untuk Gambar 2

menunjukkna menara yang membawa enam buah konduktor yang tersusun atas

Bahan Listrik | 3

duah rangkaian yang terpisah masing-masing terdiri dari dua kawat dengan fasa

R, S dan T. Jenis ini disebut dengan saluran transmisi ganda.

Gambar 1 Saluran Transmisi Tunggal

Gambar 2 Saluran Transmisi Ganda

Bahan Listrik | 4

II. Saluran Transmisi

Berdasarkan pemasangannya, saluran transmisi dibagi menjadi dua

kategori, yaitu:

1. Saluran udara (overhead lines): saluran transmisi yang menyalurkan

energi listrik melalui kawat-kawat yang digantung pada isolator antar

menara atau tiang transmisi. Keuntungan dari saluran transmisi udara

adalah lebih murah, mudah dalam perawatan, mudah dalam

mengetahui letak gangguan, mudah dalam perbaikan dan lainnya.

Namun juga memiliki kerugian, antara lain: karena berada di ruang

terbuka, maka cuaca sangat berpengaruh terhadap keandalannya,

dengan kata lain mudah terjadi gangguan, seperti gangguan hubung

singkat, gangguan tegangan lebih karena tersambar petir, dan

gangguan-gangguan lainnya. Dari segi estetika/keindahan juga

kurang, sehingga saluran transmisi bukan pilihan yang ideal untuk

suatu saluran transmisi didalam kota.

2. Saluran kabel tanah (underground cable): saluran transmisi yang

menyalurkan energi listrik melalui kabel yang dipendam didalam

tanah. Kategori saluran transmisi seperti ini adalah yang favorite

untuk pemasangan di dalam kota, karena berada didalam tanah, maka

tidak mengganggu keindahan kota dan juga tidak mudah terjadi

gangguan akibat kondisi cuaca atau kondisi alam. Namun juga

memiliki kekurangan seperti mahalnya biaya investasi dan sulitnya

menentukan titik gangguan dan perbaikannya.

Kedua cara penyaluran memiliki keuntungan dan kerugian masing-

masing.

Dalam dunia kelistrikan, dikenal dua kategori arus listrik yaitu arus

bolak-balik (Alternating Current/AC) dan arus searah (Direct Current/DC).

Oleh karena itu, berdasarkan jenis arus listrik yang mengalir di saluran

transmisi, maka saluran transmisi terdiri dari:

Bahan Listrik | 5

1. Saluran transmisi AC; didalam system AC, penaikan dan penurunan

tegangannya sangat mudah dilakukan dengan bantuan transformator

dan juga memiliki 2 sistem, sistem fasa tunggal dan sistem fasa tiga

sehingga saluran transmisi AC memiliki keuntungan lainnya, antara

lain:

a. Daya yang disalurkan lebih besar

b. Nilai sesaat (instantaneous value)nya konstan

c. Mempunyai medan magnet putar

Selain keuntungan-keuntungan yang disebutkan diatas, saluran

transmisi AC juga memilik kerugian, yaitu: tidak stabil, isolasi yang

rumit dan mahal (mahal disini dalam artian untuk menyediakan suatu

isolasi yang memang aman dan kuat).

2. Saluran transmisi DC; dalam saluran transmisi DC, daya guna atau

efesiensinya tinggi karena mempunyai factor daya = 1, tidak memiliki

masalah terhadap stabilitas terhadap system, sehingga dimungkinkan

untuk penyaluran jarak jauh dan memiliki isolasi yang lebih

sederhana.

Berhubungan dengan keuntungan dan kerugiannya, dewasa ini

saluran transmisi di dunia sebagian besar menggunakan saluran

transmisi AC. Saluran transmisi DC baru dapat dianggap ekonomis

jika jarak saluran udaranya antara 400km sampai 600km, atau untuk

saluran bawah tanah dengan panjang 50km. hal itu disebabkan karena

biaya peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter &

inverter) masih sangat mahal, sehingga dari segi ekonomisnya saluran

AC akan tetap menjadi primadona dari saluran transmisi.

Bahan Listrik | 6

1. Tegangan Transmisi

Apabila tegangan transmisi dinaikkan, maka daya guna penyaluran

akan naik oleh karena rugi-rugi transmisi turun, pada besaran daya yang

disalurkan sama. Namun, penaikan tegan transmisi berarti juga penaikan

isolasi dan biaya peralatan juga biaya 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 akan di rencanakan.

Penentuan tegangan juga harus dilihat dari segi standarisasi peralatan yang

ada. Penentuan tegangan transmisi merupakan bagian dari perancangan

system tenaga listrik secara keseluruhan.

Tingkat tegangan yang lebih tinggi, selain untuk memperbesar daya

hantar dari saluran transmisi yang berbanding lurus dengan kuadrat

tegangan, juga untuk memperkecil rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada

saluran transmisi. Jelas sudah, dengan mempertinggi tegangan maka tingkat

isolasi pun harus lebih tinggi, dengan demikian biaya peralatan juga akan

tinggi.

Meskipun tidak jelas menyebutkan keperluannya sebagai tegangan

transmisi, di Indonesia, pemerintah telah menyeragamkan deretan tegangan

tinggi sebagai berikut:

a. Tegangan Nominal (kV): (30) - 66 - 150 - 220 – 380 – 500.

b. Tegangan tertinggi untuk perlengkapan (kV): (36) – 72,5 – 170 – 245

– 420 - 525.

Tegangan nominal 30 kV hanya diperkenankan untuk daerah yang

tegangan distribusi primer 20 kV tidak dipergunakan. Penentuan deret

tegangan diatas, disesuaikan dengan rekomendasi dari International

Electrotechnical Commission (IEC).

Bahan Listrik | 7

III. Komponen Utama Saluran Transmisi Udara

Komponen-komponen utama dari saluran transmisi udara, terdiri dari:

1. Menara Transmisi atau Tiang Transmisi, beserta pondasinya.

Menara atau tiang transmisi adalah suatu bangunan penopang saluran

transmisi yang bisa berupa menara baja, tiang baja, tiang beton bertulang

dan tiang kayu.

Menurut penggunannya diklasifikasikan menjadi:

a. Tiang baja, tiang beton bertulang dan tiang kayu, umumnya digunakan

untuk saluran-saluran transmisi dengan tegangan kerja yang relatif

rendah (dibawah 70 kV).

b. Menara baja, digunakan untuk saluran transmisi yang tegangan

kerjanya tinggi (SUTT) dan tegangan ekstra tinggi (SUTET).

Menara baja itu sendiri diklasifikasikan berdasarkan fungsinya,

menjadi:

i. Menara Dukung

ii. Menara Sudut

iii. Menara Ujung

iv. Menara Percabangan

v. Menara Transposisi

2. Isolator

Jenis isolator yang digunakan pada saluran transmisi adalah jenis

porselin atau gelas. Menurut penggunaan dan konstruksinya, isolator

diklasifikasikan menjadi:

a. Isolator Jenis Pasak

b. Isolator Jenis Pos-Saluran

Bahan Listrik | 8

c. Isolator Gantung

Isolator jenis pasak dan Isolator jenis pos-saluran digunakan pada

saluran transmisi dengan tegangan kerja relatif rendah (kurang dari 22-33

kV), sedangkan isolator gantung dapat digandeng menjadi

rentengan/rangkaian isolator yang jumlahnya dapat disesuaikan dengan

kebutuhan.

3. Kawat Penghantar (Konduktor)

Jenis-jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran

transmisi adalah:

a. Tembaga dengan konduktivitas 100% (Cu 100%)

b. Tembaga dengan konduktivitas 97,5% (Cu 97,5%)

c. Aluminium dengan konduktivitas 61% (Al 61%)

Kawat penghantar tembaga mempunyai beberapa kelebihan

dibandingkan dengan kawat penghantar aluminium, karena konduktivitas

dan kuat tariknya yang lebih tinggi.

Tetapi juga memiliki kelemahan, yaitu untuk besar tahanan yang

sama, tembaga lebih berat dan lebih mahal dari aluminium. oleh karena itu

dewasa ini kawat penghantar aluminium telah mulai menggantikan

kedudukan kawat penghantar tembaga.

Untuk memperbesar kuat tarik dari kawat aluminium, digunakan

campuran aluminum (aluminium alloy). Untuk saluran-saluran transmisi

tegangan tinggi, dimana jarak antara menara/tiang berjauhan, mencapai

ratusan meter, maka dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi, untuk itu

digunakan kawat penghantar ACSR.

Kawat penghantar aluminium, terdiri dari berbagai jenis, dengan

lambang sebagai berikut:

Bahan Listrik | 9

i. AAC (All-Aluminium Conductor), yaitu kawat penghantar yang

seluruhnya terbuat dari aluminium.

ii. AAAC (All-Aluminium-Alloy Conductor), yaitu kawat penghantar

yang seluruhnya terbuat dari campuran aluminium.

iii. ACSR (Aluminium Conductor, Steel-Reinforced), yaitu kawat

penghantar aluminium berinti kawat baja.

iv. ACAR (Aluminium Conductor, Alloy-Reinforced), yaitu kawat

penghantar aluminium yang diperkuat dengan logam campuran.

Gambar 3 Penghantar ACSR

4. Kawat Tanah

Kawat tanah atau "ground wires" juga disebut kawat pelindung

(shield wires), gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar atau

kawat-kawat fasa terhadap sambaran petir. Jadi kawat tanah itu dipasang

diatas kawat fasa, sebagai kawat tanah umumnya digunakan kawat baja

(steel wires) yang lebih murah, tetapi tidak jarang digunakan ACSR.

IV. Konduktor dan Kawat Tanah Pada Saluran Transmisi

Udara

Bahan Listrik | 10

Konduktor adalah media untuk tempat mengalirkan arus listrik dari

Pembangkit listrik ke Gardu induk atau dari GI ke GI lainnya, yang

terentang lewat tower-tower. Konduktor pada tower tension dipegang oleh

tension clamp, sedangkan pada tower suspension dipegang oleh suspension

clamp. Dibelakang clamp tersebut dipasang rencengan isolator yang

terhubung ke tower.

Sedangkan Kawat Tanah atau Earth wire (kawat petir / kawat tanah)

adalah media untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini

dipasang di atas kawat fasa dengan sudut perlindungan yang sekecil

mungkin, karena dianggap petir menyambar dari atas kawat.

1. Bahan konduktor

Bahan konduktor yang dipergunakan untuk saluran energi listrik perlu

memiliki sifat sifat sebagai berikut:

a. Konduktivitas tinggi

b. Kekuatan tarik mekanikal tinggi

c. Titik berat

d. Biaya rendah

e. Tidak mudah patah

Konduktor jenis Tembaga (BC : Bare copper) merupakan penghantar

yang baik karena memiliki konduktivitas tinggi dan kekuatan mekanikalnya

cukup baik. Namun karena harganya mahal maka konduktor jenis tembaga

rawan pencurian. Aluminium harganya lebih rendah dan lebih ringan namun

konduktivitas dan kekuatan mekanikalnya lebih rendah dibanding tembaga.

Pada umumnya SUTT maupun SUTET menggunakan ACSR

(Almunium Conductorn Steel Reinforced). Bagian dalam kawat berupa steel

Bahan Listrik | 11

yang mempunyai kuat mekanik tinggi, sedangkan bagian luarnya

mempunyai konduktifitas tinggi. Karena sifat electron lebih menyukai

bagian luar kawat daripada bagian sebelah dalam kawat maka ACSR cocok

dipakai pada SUTT/SUTETI. Untuk daerah yang udaranya mengandung

kadar belerang tinggi dipakai jenis ACSR/AS, yaitu kawat steelnya dilapisi

dengan almunium.

Pada saluran transmisi yang perlu dinaikkan kapasitas penyalurannya

namun SUTT tersebut berada didaerah yang rawan longsor, maka dipasang

konduktor jenis TACSR (Thermal Almunium Conductor Steel Reinforced)

yang mempunyai kapasitas besar tetapi berat kawat tidak mengalami

perubahan yang banyak. Konduktor pada SUTT/SUTET merupakan kawat

berkas (stranded) atau serabut yang dipilin, agar mempunyai kapasitas yang

lebih besar dibanding kawat pejal.

Bentuk dan Konstruksi Tiang SUTT :

a. Konstruksi baja :

Terbuat dari baja profil atau besi siku, disusun sedemikian rupa

sehingga membentuk suatu menara (tower), yang kekuatannya

disesuaikan dengan kebutuhan. Konstruksi jenis inilah yang banyak

digunakan di Indonesia.

b. Konstruksi Manesman:

Terbuat dari pipa baja. Konstruksi jenis ini digunakan di Indonesia

hanya di daerah perkotaan yang tidak memungkinkan dipasang

menara (tower). Jarak efektif antara tiang adalah 20 meter sampai

dengan 40 meter. Jarak andongan terendah dengan tanah dan

bangunan adalah ± 7 meter. Pada konstruksi jenis ini untuk posisi

tiang tertentu (tiang penegang, tiang sudut, tiang awal/akhir),

Bahan Listrik | 12

dilengkapi dengan Guy Wire yang berbentuk tarik (Line Guy) atau

tekan (Pole Brace).

c. Konstruksi Kayu :

Terbuat dari kayu ulin dan kayu besi, yang mempunyai kekuatan dan

umur yang baik dan tidak perlu melalui proses pengawetan. Jenis ini

jarang digunakan di Indonesia, apalagi saat ini untuk memperoleh

kayu sangat sulit dan bisabisa lebih mahal jika dibandingkan

menggunakan konstruksi jenis lainnya.

d. Konstruksi Tiang Beton (Concrete Pole) :

Terbuat dari beton bertulang yang berongga di dalamnya. Konstruksi

jenis ini digunakan di kota-kota besar di kota Indonesia, karena tidak

memungkinkan dipasang tiang bentuk menara.

Gambar 4 Konstruksi Baja Tiang SUTT berupa Menara

Bahan Listrik | 13

Gambar 5 Konstruksi Manesman Tiang SUTT

Tunggal Jenis H Jenis A Jenis Gerbang Kuil

Gambar 6 Konstruksi Tiang Beton dan Tiang Kayu SUTT

2. Urutan Fasa

Bahan Listrik | 14

Pada sistem arus putar, keluaran dari generator berupa tiga fasa, setiap

fasa mempunyai sudut pergerseran fasa 120º. Pada SUTT dikenal fasa R; S

dan T yang urutan fasanya selalu R diatas, S ditengah dan T dibawah.

Namun pada SUTET urutan fasa tidak selalu berurutan karena selain

panjang, karakter SUTET banyak dipengaruhi oleh faktor kapasitansi dari

bumi maupun konfigurasi yang tidak selalu vertikal. Guna keseimbangan

impendansi penyaluran maka setiap 100 km dilakukan transposisi letak

kawat fasa.

3. Penampang dan Jumlah Konduktor

Penampang dan jumlah konduktor disesuaikan dengan kapasitas daya

yang akan disalurkan, sedangkan jarak antar kawat fasa maupun kawat

berkas disesuaikan dengan tegangan operasinya. Jika kawat terlalu kecil

maka kawat akan panas dan rugi transmisi akan besar. Pada tegangan yang

tinggi (SUTET) penampang kawat, jumlah kawat maupun jarak antara

kawat berkas mempengaruhi besarnya corona yang ditengarai dengan bunyi

desis atau berisik.

4. Jarak antar Kawat Fasa

Jarak kawat antar fasa SUTT 70kV idealnya adalah 3 meter, SUTT= 6

meter dan SUTET=12 meter. Hal ini karena menghindari terjadinya efek

ayunan yang dapat menimbulkan flash over antar fasa.

5. Perlengkapan Kawat Penghantar

Perlengkapan atau fitting kawat penghantar adalah: Spacer, vibration

damper. Untuk keperluan perbaikan dipasang repair sleeve maupun armor

rod. Sambungan kawat disebut mid span joint.

Bahan Listrik | 15

Gambar 4 Armor Rod

6. Repair Sleeve

Repair sleeve adalah selongsong almunium yang terbelah menjadi dua

bagian dan dapat ditangkapkan pada kawat penghantar, berfungsi untuk

memperbaiki konduktifitas kawat yang rantas, Cara pemasangannya dipress

dengan hydraulic tekanan tinggi.

7. Bola Pengaman

Bola Pengaman adalah rambu peringatan terhadap lalu lintas udara,

berfungsi untuk memberi tanda kepada pilot pesawat terbang bahwa

terdapat kawat transmisi. Bola pengaman dipasang pada ground wire pada

setiap jarak 50m hingga 75 meter sekitar lapangan/bandar udara.

8. Lampu Aviasi

Lampu Aviasi adalah rambu peringatan berupa lampu terhadap lalu

lintas udara, berfungsi untuk memberi tanda kepada pilot pesawat terbang

bahwa terdapat kawat transmisi. Jenis lampu aviasi adalah sebagai berikut:

Bahan Listrik | 16

a. Lampu aviasi yang terpasang pada tower dengan supply dari Jaringan

tegangan rendah

b. Lampu aviasi yang terpasang pada kawat penghantar dengan sistem

induksi dari kawat penghantar

9. Arching Horn

Arching Horn adalah peralatan yang dipasang pada sisi Cold (tower)

dari rencengan isolator. Fungsi arcing horn:

a. Media pelepasan busur api dari tegangan lebih antara sisi Cold dan

Hot (kawat penghantar)

b. Pada jarak yang diinginkan berguna untuk memotong tegangan lebih

bila terjadi: sambaran petir; switching; gangguan, sehingga dapat

mengamankan peralatan yang lebih mahal di Gardu Induk (Trafo)

Media semacam arcing horn yang terpasang pada sisi Hot (kawat

penghantar) adalah:

i. Guarding ring

Guarding ring berbentuk oval, mempunyai peran ganda yaitu

sebagai arcing horn maupun pendistribusi tegangan pada

beberapa isolator sisi hot. Umumnya dipasang di setiap tower

tension maupun suspension sepanjang transmisi.

ii. Arcing ring

Arching ring berbentuk lingkaran, mempunyai peran ganda

yaitu sebagai arcing horn maupun pendistribusi tegangan pada

beberapa isolator sisi hot. Umumnya hanya terpasang di tower

dead end dan gantry GI.

Bahan Listrik | 17

10. Kawat Tanah

Kawat Tanah atau Earth wire (kawat petir / kawat tanah) adalah media

untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang di atas

kawat fasa dengan sudut perlindungan yang sekecil mungkin, karena

dianggap petir menyambar dari atas kawat. Namun jika petir menyambar

dari samping maka dapat mengakibatkan kawat fasa tersambar dan dapat

mengakibatkan terjadinya gangguan.

Kawat pada tower tension dipegang oleh tension clamp, sedangkan

pada tower suspension dipegang oleh suspension clamp. Pada tension clamp

dipasang kawat jumper yang menghubungkannya pada tower agar arus petir

dapat dibuang ke tanah lewat tower. Untuk keperluan perbaikan mutu

pentanahan maka dari kawat jumper ini ditambahkan kawat lagi menuju

ketanah yang kemudian dihubungkan dengan kawat pentanahan.

11. Bahan Kawat Tanah

Bahan ground wire terbuat dari steel yang sudah digalvanis, maupun

sudah dilapisi dengan almunium. Pada SUTET yang dibangun mulai tahun

1990an, didalam ground wire difungsikan fibre optic untuk keperluan

telemetri, tele proteksi maupun telekomunikasi yang dikenal dengan OPGW

(Optic Ground Wire), sehingga mempunyai beberapa fungsi.

Bahan Listrik | 18

Gambar 7 Pemasangan Ground Wire pada Tower

Gambar 8 Pentanahan Tiang

12. Jumlah dan Posisi Kawat Tanah

Jumlah Kawat Tanah paling tidak ada satu buah diatas kawat fasa,

namun umumnya di setiap tower dipasang dua buah. Pemasangan yang

hanya satu buah untuk dua penghantar akan membuat sudut perlindungan

menjadi besar sehingga kawat fasa mudah tersambar petir. Jarak antara

ground wire dengan kawat fasa di tower adalah sebesar jarak antar kawat

Bahan Listrik | 19

fasa, namun pada daerah tengah gawangan dapat mencapai 120% dari jarak

tersebut.

V. Isolator Saluran Transmisi

Isolator berfungsi untuk mengisolir kawat jaringan yang bertegangan

dengan tiang atau menara penyangga kawat jaringan agar arus listrik tidak

mengalir dari kawat jaringan tersebut ke tanah. Isolator dipasang atau

digantung pada travers (cross arm) struktur pendukung, sedangkan

konduktor daya dipasang pada jepit isolator. Isolator perlu memiliki

kekuatan mekanik dan elektrik yang baik.

Isolator terdiri dari bahan isolasi yang diapit oleh elektroda-

elektroda. Dengan demikian maka isolator terdiri dari sejumlah kapasitansi.

Karena kapasitansi ini, maka distribusi tegangan pada suatu deretan isolator

menjadi tidak seragam. Potensial pada ujung yang terkena langsung dengan

kawat konduktor adalah yang terbesar.

Menurut penggunaan dan konstruksinya, isolator pasang luar

(outdoor insulator) atau isolator saluran udara (overhead insulator)

diklasifikasikan menjadi isolator pasak (pin type insulator), insulator piring

(suspension insulator), isolator batang panjang (long rod insulator), isolator

pos saluran (line pos insulator).

1. Isolator Pasak

Isolator jenis ini adalah yang pertama kali dirancang untuk menopang

penghantar saluran.

Untuk pemakaian tegangan yang makin tinggi, dibutuhkan bahan

isolasi yang makin tebal, akan tetapi dalam praktek tidak dapat dibuat

Bahan Listrik | 20

isolator tunggal yang sanga tebal. Oleh karena itu, dibuat isolator pasak

yang terdiri dari beberapa bagian disambungkan satu sama lain dengan

menggunakan perekat semen. Isolator jenis pasak dapat dipergunakan

sampai 80 kV.

2. Isolator Piring

Pada sistem saluran udara tegangan tinggi, jenis isolator yang banyak

dipergunakan adalah isolator piring. Sejumlah isolator piring dihubung-

hubungkan secara seri dengan mempergunakan sambungan logam,

membentuk satu rentengan. Sedangkan penghantar saluran dipegang oleh

isolator yang terbawah.

Keuntungan – keuntungan mempergunakan isolator piring:

a. Tiap isolator piring dirancang untuk tegangan yang tidak terlalu

tinggi, jadi dengan menghubungkan sejumlah isolator, dirancang suatu

rentengan isolator sesuai dengan kebutuhan.

b. Jika salah satu atau beberapa isolator dalam rentengan rusak, dapat

dilakukan penggantian dengan mudah dan dengan biaya yang murah.

c. Rentengan Isolator bersifat lentur, hal ini dapat mengurangi pengaruh

tarikan mekanis.

d. Jika rentengan isolator dipasang pada menara baja, pengaruh petir

pada penghantar akan berkurang karena letak kawat.

Bahan Listrik | 21

Gambar 9 Isolator Piring

Sebuah isolator piring terdiri dari sebuah piringan porselin atau gelas

yang bagian bawahnya berlekuk – lekuk untuk memperbesar jarak rayap.

Pada bagian atas piringan disemenkan sebuah tutup (cap) yang terbuat dari

besi (cor) yang telah digalvanisasikan, sedangkan pada rongga bagian

bawah disemenkan sebuah pasak baja yang telah digalvanisasikan

Isolator piring dapat dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan cara

penyatuannya dengan isolator lain. Saat ini jenis isolator piring yang banyak

dipergunakan adalah jenis clevis dan ball and socket.

3. Isolator Batang Panjang

Isolator jenis ini terdiri atas jenis silinder porselin dengan kerutan –

kerutan dan ujungnya diperkuat dengan dua tutup logam yang disemenkan.

Diameter silinder porselin dipilih menurut kekuatan mekanis yang

dibutuhkan, kuat tariknya sekitar 130 – 140 kg/cm2.

Pemakaian isolator batang panjang menghemat logam jika

dibandingkan dengan isolator rentengan (isolator piring), juga lebih ringan.

Oleh karena isolator batang panjang mempunyai rusuk yang sederhana,

maka kotoran yang melekat pada permukaan isolator mudah tercuci oleh

Bahan Listrik | 22

hujan sehingga isolator jenis ini sesuai untuk daerah – daerah yang

intensitas polusinya lebih tinggi.

4. Isolator Pos Saluran

Isolator jenis ini terbuat dari porselin yang bagian bawahnya diberi

tutup besi yang disemenkan pada porselin serta pasak baja yang disekrupkan

padanya. Karena jenis ini dipakai secara tunggal (tidak berkelompok) serta

kekuatan mekanisnya rendah, maka isolator pos saluran tidak dibuat besar.

5. Isolator Jenis Pin – Pos

Jenis isolator ini digunakan untuk jaringan distribusi hantaran udara

tegangan menengah, dipasang pada tiang yang mengalami gaya tekuk. Dan

isolator ini tahan terhadap terpaan busur, arus berupa busur api yang

mengalir akibat lewat denyar yang disebabkan oleh polusi dapat

menyebabkan kerusakan pada permukaan isolator. Isolator Pos Pin bersifat

mampu menahan busur api sampai circuit breaker memutus aliran daya.

VI. Karakteristik Isolator

1. Karakteristik Elektris Isolator

Ditinjau dari segi kelistrikan, isolator dan udara membentuk

suatu sistem isolasi yang berfungsi untuk mengisolir suatu konduktor

bertegangan dengan rangka penyangga yang dibumikan, sehingga

tidak ada arus listrik yang mengalir dari konduktor tersebut ke tanah.

Kegagalan suatu isolator dapat terjadi karena bahan dielektrik isolator

tembus listrik (breakdown) atau karena terjadinya lewat denyar

(flashover) udara di sepanjang permukaan isolator. Dalam kasus yang

pertama, karakteristik listrik tidak dapat pulih seperti semula dan

Bahan Listrik | 23

sebagian dari isolator mengalami kerusakan mekanis sehingga tidak

dapat digunakan lagi dan harus diganti. Pada peristiwa lewat denyar,

kerusakan pada isolator hanya karena panas yang ditimbulakn busur

api pada permukaan isolator.

Semua isolator dirancang sedemikian sehingga tegangan

tembusnya jauh lebih tinggi dari tegangan lewat denyarnya. Dengan

demikian kekuatan dielektrik suatu isolator ditentukan oleh tegangan

lewat denyarnya.

2. Karakteristik Mekanis Isolator

Karakteristik mekanis suatu isolator ditandai dengan kekuatan

mekanisnya, yaitu beban mekanis terendah yang mengakibatkan

isolator tersebut rusak. Kekuatan mekanis ini ditentukan dengan

membebani isolator dengan beban yang bertambah secara bertahap

hingga isolator terlihat rusak. Kekuatan mekanis suatu isolator

dinyatakan dalam tiga keadaan beban, yaitu kekuatan mekanis tarik,

kekuatan mekanis tekan, dan kekuatan mekanis tekuk.

Sebelum menetapkan kekuatan mekanis suatu isolator untuk

suatu konstruksi, perlu diketahui terlebih dahulu beban yang akan

dipikulnya di lapangan. Jika isolator akan digunakan pada jaringan

hantaran udara, maka isolator harus mampu memikul berat konduktor

dan beban tarik. Berat konduktor tergantung pada luas penampang

konduktor, jenis bahannya, jarak gawang, suhu dan kecepatan angin.

Bahan Listrik | 24

DAFTAR PUSTAKA

A. Arismunandar, S. Kuwara , “Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik”,

jilid II, Penerbit PT. Pradnya Paramitha, Jakarta, 1979.

T.S. Hutauruk, “Transmisi Daya Listrik”, Jurusan Elektroteknik, Fakultas

Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung, 1982.

Bonggas L. Tobing, Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi, Penerbit PT.

Gramedia, Jakarta:2003

Bahan Listrik | 25