Pengaruh Equivalent Salt Deposit Density (ESDD) Terhadap Tegangan Flashover

Transkripsi

1 Pengaruh Equivalent Salt Deposit Density () Terhadap Tegangan Flashover dan Arus Bocor pada Isolator Berbahan Resin Epoksi Silane dengan Pengisi Bahan Pasir Silika Hafizh Rahman 1, Abdul Syakur, Yuningtyastuti Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, Indonesia 1 H44fz@yahoo.co.id gakusei003@yahoo.com 3 Abstrak - Isolator polymer telah dikembangkan dan digunakan pada saluran transmisi dan jaringan distribusi dengan melalui kawasan penduduk, daerah industri dan daerah pantai. Salah satu bahan polymer yang telah digunakan adalah resin epoksi. isolator sangat rentan terhadap pengaruh lingkungan seperti adanya polutan yang menempel pada permukaan isolator yang dapat menyebabkan arus bocor permukaan. Penelitian ini dilakukan agar mengetahui pengaruh esdd terhadap tegangan flashover dan arus bocor yang terjadi pada permukaan bahan isolasi polimer resin epoksi dengan penambahan kontaminasi buatan berupa campuran antara NaCl, Kaolin seberat 10gram dan 0gram yang dilarutkan ke dalam air 500ml. Tujuan penelitian ini adalah : (1) Untuk mengetahui kinerja tegangan flashover dan arus bocor pada permukaan bahan isolasi polimer resin epoksi yang mengalami perlakuan polutan berbeda. () Untuk mengetahui kinerja arus bocor pada permukaan bahan isolasi polimer resin epoksi dengan kondisi kering dan basah. Hasil eksperimen didapat bahwa dengan nilai yang tinggi, mempunyai nilai arus bocor yang tinggi. Dengan arus bocor yang tinggi maka nilai tegangan flashover rendah, sehingga fungsi dari isolator akan menurun. Dalam kondisi isolator basah mempunyai arus bocor yang tinggi, hal ini dikarenakan kontaminan yang menempel pada permukaan akan membentuk lapisan konduktif, sehingga dalam keadaan lembab / basah / hujan gerimis akan mudah terjadi arus bocor pada permukaan isolator. Keywords: Isolator,, arus bocor, tegangan flashover, pelapisan. I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Salah satu peralatan yang mempunyai peranan penting pada sistem saluran tenaga listrik adalah isolator. Isolator berfungsi untuk mengisolasi bagian yang bertegangan dalam hal ini saluran udara bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Isolator biasanya dipasang di udara luar, maka dari itu banyak faktor yang dapat mengakibatkan isolator mengalami degradasi atau penurunan kualitas. Isolator yang terpasang pada daerah pesisir pantai lebih sering mengalami flashover, hal ini disebabkan tingkat polutan garam air laut () yang melekat pada permukaan isolator sangat besar, sehingga dapat terjadi arus bocor pada permukaan isolator yang berpolutan. Untuk mengetahui pengaruh polutan, dalam hal ini polutan garam () terhadap unjuk kerja isolator, maka pada penelitian ini dilakukan pengujian isolator berbahan sesin epoksi silane dengan menggunakan uji polutan buatan (NaCl) 10gram dan 0gram. B. Tujuan Tujuan pembuatan tugas akhir ini adalah untuk menganalisis pengaruh Equvalent Salt Deposit Density () terhadap unjuk kerja tegangan flashover dan arus bocor pada isolator dengan pelapis silane, pelapis melamin dan tanpa lapisan. C. Pembatasan Masalah Pembahasan masalah hanya dibatasi pada hal-hal berikut : 1. Polutan () yang digunakan adalah garam (NaCl) dengan penambahan kaolin yang dilarutkan dalam 500 ml air dan disemprotkan ke permukaan isolator.. Dalam penelitian ini dilakukan pada isolator yang memiliki sirip yang berbeda, yaitu masing-masing Besar-Kecil-Besar () dan Besar-Besar-Besar (). 3. Pengujian dilakukan pada kondisi suhu (8 0 C) dan kelembaban ruang (55%). 4. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Tegangan Tinggi Teknik Elektro UGM. 5. Pada penelitian ini isolator menggunakan komposisi DGEBA 30%, MPDA 30%, Silika 0% dan Silane 0% dan tidak membahas proses pembuatan isolator. 6. Pada penelitian ini tidak membahas proses / rumus kimia dari bahan resin epoksi. 7. Pada penelitian ini tebal lapisan tidak diperhitungkan. 1 Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro UNDIP Semarang, 3 Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro UNDIP Semarang 1

2 II. LANDASAN TEORI Isolasi adalah sifat atau bahan yang dapat memisahkan secara elektris dua buah penghantar atau lebih, sehingga tidak terjadi arus bocor / flashover. [] Secara mekanis, isolator bergungsi menahan beban mekanis dari penghantar yang terpasang pada isolator tersebut, sedangkan secara elektris [3] berfungsi memisahkan bagian antar bertegangan. A. Bahan Isolator Selama ini bahan pembuatan isolator yang banyak digunakan pada saluran transmisi dan jaringan distribusi adalah dari bahan keramik dan kaca, tetapi pada penelitian ini digunakan bahan isolasi dari bahan resin epoksi, karena memiliki kelebihan dari pada bahan yang terbuat dari porselin [3], [4] dan kaca. Terdapat beberapa keuntungan yang dimiliki bahan polymer jika dibandingkan dengan bahan porselin / keramik, yaitu konstruksi lebih ringan (rapat massa rendah), sifat dielektrik, resistifitas volume dan sifat thermal lebih baik, bersifat hydrophobic (anti air), dan proses pembuatan lebih [4], [8] cepat. Adapun kekurangan yang dimilki oleh isolator polymer (non-keramik) adalah penuaan / degradasi pada permukaan isolator, kekuatan mekaniknya kecil / kurang bagus, kompabilitas material, kurang tahan terhadap perubahan [7], [8] cuaca, dan bahan mentah relatif mahal. Dalam penelitian ini digunakan isolator dengan bahan uji resin epoksi, silicone rubber dan pasir silica dengan komposisi DGEBA 30%, MPDA 30%, Silika 0% dan Silane 0%. B. Pecucian Isolator Pencucian sebuah isolator merupakan hal yang penting dalam pemeliharaan isolator, umumnya sebuah isolator dicuci dengan menggunakan aliran air yang bertekanan tinggi sehingga dapat membuang zat-zat pengotor seperti debu, garam dan selaput asam yang tidak melekat secara kuat pada permukaan isolator. Pencucian isolator polymer ini harus dilakukan secara rutin jika permukaan isolator sudah berdebu, yaitu terlebih dahulu diturunkan dari saluran transmisi dan kemudian dipasang kembali. Dapat juga dilakukan dengan mengelap permukaan isolator dengan kain bersih yang bebas dari unsur polutan. C. Kontaminasi pada Isolator Jenis polutan yang menempel pada permukaan isolator seperti garam (NaCl), pasir atau debu yang mengandung besi (Fe) serta polutan asap pabrik dan sebagainya. merupakan kepadatan timbunan garam equivalent (Equivalent salt deposit density) dari larutan pengotor yang [4] menempel pada permukaan isolator. Klasifikasi polutan pada permukaan isolator ditentukan oleh besarnya, seperti ditunjukkan pada tabel 1. [9] Tabel 1 Klasifikasi polutan IEC No.815: 1986 Tingkat polusi (mg/cm ) Jarak rambat (mm/kv) Ringan Sedang Berat Sangat Berat 0,03-0,06 0,1-0, 0, 3-0, 6 > 0, > 30 [3], [4] 1. Menghitung dan konduktivitas Pengukuran ini dilakukan untuk mengamati besarnya nilai, hubungannya dengan komposisi polutan yang diberikan, besarnya konduktivitas yang berhubungan dengan tegangan flashover. Pengukuran konduktivitas air dan kapas, baik yang mengandung polutan, maupun yang tidak pada suhu [3], [4] tertentu, kemudian dihitung dalam persamaan (1) dengan : σ 0 = konduktivitas pada suhu 0 0 C = suhu larutan σ = konduktivitas pada suhu b = faktor koreksi pada suhu (IEC 507) Sesudah didapat konduktivitas pada suhu 0 0 C, selanjutnya dihitung konduktivitas garam dalam gram, menggungakan [3], [4] persamaan. DD = 5,6xx10 4 xxσ 0... () 10 dengan : D = konsentrasi garam NaCl (gram) σ 0 = konduktivitas garam µs/cm pada 0 0 C Setelah diperoleh konduktivitas pada suhu 0 C dan konsentrasi garam, kemudian dihitung nilai [3], [4] menggunakan persamaan (3) dengan : = Equivalent Salt Deposit Density (mg/cm ) V = Volume air pencuci (ml) D 1 = Eqivalen konsentrasi garam dan air bersama kapas sebelum ada polutan (gr) D bersama = Eqivalen konsentrasi garam dan air kapas dari polutan (gram) S = Luas permukaan isolator (cm ) [3]. Isolator terkontaminasi Terbentuknya kontaminasi dapat diuraikan sebagai berikut : a. Polutan Laut Polutan garam yang terbawa oleh angin akan menempel dan mengotori permukaan isolator yang [3] terpasang pada saluran udara di daerah pantai. b. Polutan Darat Polutan debu dan asap dari pabrik industri yang terbawa angin dan menempel pada permukaan isolator 0

3 akan terus bertambah dengan penambahan faktor-faktor lain seperti suhu udara, tekanan udara dan kelembaban akan menimbulkan lapisan konduktif pada permukaan isolator, yang dapat menyebabkan terjadinya flashover, sehingga dapat mengurangi kemampuan isolator, baik [3] kemampuan mekanis maupun kemampuan elektris. 3. Pengaruh Polutan terhadap kinerja Isolator Polusi pada isolator dapat menimbulkan arus bocor pada permukaan isolator, arus bocor ini akan bertambah [8], [9] besar jika udara lembab atau pada saat hujan gerimis. Apabila polutan ini dibiarkan, maka jalur konduktif pada permukaan isolator yang terbentuk akan semakin tinggi nilai konduktivitasnya, yang menyebabkan adanya arus bocor bahkan dapat terjadi tegangan lewat denyar / [5] flashover. D. Flashover pada Isolator Flashover adalah gangguan eksternal yang terjadi pada permukaan isolator atau proses loncatan api pada permukaan suatu isolator yang disebabkan oleh berbagai faktor, diantaranya suhu, kelembaban, dan lingkungan sekitarnya [3], [4] (debu, asap pabrik dan polutan garam). Tegangan flashover adalah nilai atau ukuran tegangan yang dapat ditahan isolator sampai terjadinya lompatan api / flashover. Di Indonesia pada musim kemarau terjadi penumpukan partikel-partikel kontamninan pada permukaan isolator dengan jenis dan tingkat kontaminan yang berbeda-beda. Sesuai dengan kondisi sekitar isolator itu dipasang, semakin jauh dari pantai semakin kecil nya. flashover pada permukaan isolator kering lebih tinggi dari pada tegangan flashover pada udara lembab, sehingga dalam keadaan basah / lembab isolator mudah terjadi flashover. Kegagalan tegangan pada isolator dapat dibedakan dalam dua kejadian, yaitu kegagalan tegangan tembus (puncture voltage) dan kegagalan permukaan yang berupa flashover. Tegangan gagal flashover lebih rendah dari tegangan gagal tembus, apabila isolator mengalami tegangan tembus, maka isolator dapat mengalami kerusakan total (hancur). Besarnya tegangan gagal lewat denyar / flashover berbanding lurus dengan kepadatan udara relatif, secara [11] matematis dinyatakan dalam persamaan 4. V = Vds. δ.. (4) dengan Vds : Tegangan dadal standar (volt) V : Tegangan gagal uji (volt) δ : kerapatan udara relatif [5] Tegangan besarnya kerapatan udara relatif dapat dilihat pada persamaan [ δ = 0,386.bb.... (5) 73+tt dengan b : tekanan udara (milibar) t : suhu udara ( 0 c ) Tegangan flashover isolator akan semakin rendah dengan meningkatnya kelembaban udara. Jika V S adalah tegangan flashover isolator pada keadaan udara standar dan kelembaban 11 gr/m 3, maka tegangan flashover isolator pada sembarang suhu, tekanan dan kelembaban udara dapat [11] ditentukan sebagai berikut : V = δ V s...(6) k h Dimana kh adalah faktor koreksi kelembaban udara, dan dapat dilihat bahwa untuk δ dan V S tetap, tegangan flashover isolator pada saat pengujian (V) berbanding terbalik terhadap faktor koreksi kelembaban udara (k h ). Jadi semakin tinggi k h maka V akan semakin rendah. E. Arus Bocor pada Isolator Apabila tegangan yang harus ditahan sebuah isolator melebihi dari kemampuannya maka akan terjadi aliran arus yang disebut dengan arus bocor. Pada pengujian arus bocor dibutuhkan alat tambahan berupa voltage devider yang berfungsi untuk membagi tegangan agar tegangan yang masuk ke osiloskop dapat terbaca pada skala dari osiloskop atau sebagai pengaman agar arus yang masuk pada osiloskop tidak terlalu besar pada saat terjadinya flashover. Gambar 1 Rangkain Resistor Pengukuran Arus Bocor [8] Dengan R 1 = 680 Ω, R = 90 Ω, R 3 = 100 Ω, R 4 = 80 Ω, dan R 5 = Ω. Berdasarkan perhitungan rangkaian pada gambar 1 diatas, didapat persamaan 7. Pada persamaan tersebut dapat dipergunakan untuk mendapatkan nilai arus [8] bocor yang diamati dari Osiloskop. I bocor (ma) = V osiloskop x 0, (7) dengan : V osiloskop = VVVVVVVV 1+ VVVVVVVV +VVVVVVVV 3 3 Apabila tegangan kerja yang diterapkan semakin ditingkatkan, maka arus bocor yang mengalir pada permukaan isolator akan meningkat juga. Hal ini sesuai dengan persamaan 8. V = I * R... (8) dimana : V : tegangan (volt) I : arus (Ampere) R : resistansi (ohm) 3

4 III. METODOLOGI PENELITIAN Berikut proses penelitian yang dilakukan : MULAI PERSIAPAN PENELITIAN PEMBUATAN ISOLATOR PEMBERIAN cm-tinggi 3 cm untuk ukuran kecil. Tunggu kira-kira sehari sampai benar-benar kering dan mengeras, setelah mengeras keluarkan bahan dari cetakan kemudian siap dicetak menyerupai dimensi isolator suspensi (isolator gantung) dengan tipe besar dan kecil masing-masing 5 buah dan 3 buah untuk membentuk dua buah isolator dengan urutan siripnya masing-masing Besar-Kecil-Besar () dan Besar-Besar-Besar (). PENGUJIAN TEGANGAN FLASHOVER & ARUS BOCOR PENCUCIAN PENGUKURAN DATA ANALISA KESIMPULAN SELESAI Gambar Diagram alir proses penelitian A. Bahan Pembuatan Isolator Bahan isolator yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: Resin Epoksi Lem Silicone Rubber Pasir Silika Dari bahan bahan tersebut kemudian dicampur dengan komposisi seperti pada tabel. Tabel komposisi pembuatan isolator uji MPDA (%) DGEBA (%) Silika (%) sealant (%) B. Peralatan Pengujian Pengujian isolator gantung (suspension isolator) menggunakan peralatan pengujian berupa : Peralatan pengujian tegangan tinggi. Chamber tempat pengujian. Lemari uji. Thermometer dan hygrometer. Seperangkat alat penyemprot air. Pembagi Tegangan. Sela jarum. Osiloskop. Peralatan pendukung (alat tulis, laptop, kamera digital). C. Proses Pengujian 1) Pembuatan Isolator Awalnya membuat cetakan isolator dari potongan pipa dengan ukuran diameter 10 cm-tinggi 3 cm dan diameter 8 Gambar 3 Isolator 3 sirip dan ) Pengujian tegangan lewat denyar (flashover) Tujuan pengujian tegangan Flashover adalah untuk mengetahui tegangan terapan pada pengujian arus bocor. Dimana tegangan terapan maksimal pada pengujian arus bocor adalah setengah dari tegangan flashover isolator uji itu sendiri. bagan pengujian dan rangkaian pengujian tegangan flashover isolator dapat dilihat pada gambar 4. Gambar 4 Rangkaian Pengujian Tegangan Flashover 3.) Pengujian Arus Bocor Pada pengujian arus bocor ini bertujuan untuk mengetahui besarnya arus bocor yang terjadi pada isolator saat diberi tegangan nominalnya. Adapun rangkaian pengujian arus bocor diperlihatkan pada gambar 5. Gambar 5 Rangkaian Pengujian Arus Bocor [9] Tegangan terapan untuk arus bocor menggunakan skala Volt dengan skala pengali tegangan 1 : 466. [5] Adapun langkah-langkah pengujian arus bocor dapat dilihat pada gambar 6. 4

5 Variasi basah kering Mulai Pemasangan Isolator Variasi kontaminan Kering Basah 10 gr 10 gr Ya Mengatur tegangan terapan Catat dan foto gambar gelombang pada osiloskop Uji lagi? Ganti Isolator Selesai Tidak Gambar 6 Diagram alir proses pengujian IV. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA A. Pengujian Tujuan pengukuran (Equivalent Salt Deposit Density) adalah untuk menjelaskan besarnya kandungan garam dalam mg/cm sebagai suatu unsur konduktif pada permukaan isolator. Pada penelitian ini adapun luas permukaan pada isolator Besar-Kecil-Besar () dan Besar-Besar-Besar () adalah masing-masing 111,076 cm dan 118,96 cm. Tabel 1 Hasil pengukuran konduktivitas pada isolator Tanpa lapisan Berat Polutan Konduktivitas sebelum Konduktivitas setelah Berat kapas Suhu air 10 gr 5, µs/cm 54 µs/cm,54 gr 7,8 0 gr 6 µs/cm 84,7 µs/cm 10 gr 7,4 µs/cm 86,1 µs/cm,5 gr 7,8 0 gr 8 µs/cm 86,8 µs/cm isan silane 10 gr 3,6 µs/cm 31,4 µs/cm,48 gr 7,8 0 gr 6,6 µs/cm 87,1 µs/cm 10 gr 3,6 µs/cm 88,4 µs/cm,44 gr 7,8 0 gr 6,9 µs/cm 95,6 µs/cm isan melamin 10 gr 5,4 µs/cm 65,7 µs/cm,56 gr 7,8 0 gr 4,5 µs/cm 150 µs/cm 10 gr 9,3 µs/cm 68,3 µs/cm,55 gr 7,8 0 gr 10,3 µs/cm 199,5 µs/cm Pada tabel 1 diatas merupakan hasil pengukuran konduktivitas hasil pencucian permukaan isolator dengan alat konduktometer yang diberi polutan buatan (NaCl). Dimana konduktivitas sebelum adalah hasil pengukuran konduktivitas pada air aquades sebelum dilakukan pencucian dan konduktivitas sesudah adalah hasil pengukuran air dan kapas sesudah dilakukan pencucian. Dalam pengukuran cukup konduktivitas sesduah yang dipakai, dan berat polutan berbanding lurus dengan konduktivitas hasil pencucian. Akan tetapi terdapat beberapa yang menurun, hal ini dikarenakan faktor luar pada saat dilakukan pencucian tidak menggunakan sarung tangan. Berikut merupakan hasil perhitungan dari data tabel Polutan 10gram tanpa lapisan Berdasarkan persamaan.6 dan data tabel 1, didapat hasil perhitungan sebagai berikut. -4 D 1 =,63 x 10-3 D =,871 x 10 dan berdasarkan.7, didapat hasil perhitungan sebagai berikut. = 0,117 mg/cm Berdasarkan persamaan.6 dan tabel 1, dengan cara yang sama untuk isolator lapisan silane dan lapisan melamin, maupun untuk polutan 0gram, maka akan didapat seperti pada tabel. Pada hasil perhitungan diatas, apabila semakin tinggi nilai (mg/cm ), maka tegangan flashover justru mengalami penurunan. Tabel Hasil perhitungan pada isolator Jenis Polutan 10 gram 0 gram tanpa lapisan 0,117 mg/cm 0,095 mg/cm tanpa lapisan lapisan silane lapisan silane lapisan melamin lapisan melamin 0,178 mg/cm 0,066 mg/cm 0,19 mg/cm 0,15 mg/cm 0,1333 mg/cm 0,089 mg/cm 0,098 mg/cm 0,101 mg/cm 0,178 mg/cm 0,18 mg/cm B. Pengujian Tegangan Flashover Pada penelitian ini pengujian tegangan Flashover akan terbagi menjadi dua pengaruh terhadap tegangan Flashover, yaitu : 1. Pengaruh polutan dan lapisan isolator terhadap tegangan Flashover Pengujian dilakukan pada variasi lapisan, yaitu tanpa lapisan, lapisan silane dan lapisan melamin dengan pengaruh basah-kering. 5

6 a. Isolator pada keadaan Kering silane polutan 10 gram tegangan flashover justru mengalami penurunan, hal ini dikarenakan faktor kelembaban pada saat pengujian. c. Isolator pada keadaan kering Tanpa Vp (volt) Vs (kv) = Vp (kv) *466 Tanpa Silane Melamin Silane Melamin 10 gr 09,3 197,7 16,3 97,5 9,1 100,8 0 gr 09,3 10,0,3 97,5 97,9 103,6 Gambar 7 Pengaruh dan lapisan terhadap tegangan flashover pada isolator kering Dari gambar 7 merupakan hasil pengujian pengaruh polutan dan lapisan terhadap tegangan flashover isolator pada sirip kering. Berdasar pada tabel dan gambar 7 dapat dilihat bahwa semakin tinggi, semakin rendah tegangan flashover. Namun pada lapisan melamin polutan 0 gram tegangan flashover justru mengalami penurunan, hal ini dikarenakan faktor kelembaban pada saat pengujian. b. Isolator pada keadaan basah Tanpa Vp (volt) Vs (kv) = Vp (kv) *466 Silane Melamin Tanpa Silane Melamin 10 gr 133,3 140,0 154,3 6,1 65, 71,9 0 gr 145,7 159,0 136,7 67,9 74,1 63,7 Gambar 9 Pengaruh dan lapisan terhadap tegangan flashover pada isolator kering Dari gambar 9 merupakan hasil pengujian pengaruh polutan dan lapisan terhadap tegangan flashover isolator pada sirip kering. Berdasar pada tabel dan gambar 9 dapat dilihat bahwa semakin tinggi, semakin rendah tegangan flashover. Namun pada lapisan melamin polutan 10 gram tegangan flashover justru mengalami penurunan, hal ini dikarenakan faktor kelembaban pada saat pengujian. d. Isolator pada keadaan basah Vp (volt) Vs (kv) = Vp (kv) *466 Tanpa Silane Melamin Tanpa Silane Melamin 10 gr 16,3 155,7 166,0 58,9 73,5 77,4 0 gr 140,0 163,0 138,3 65, 76,0 64,4 Gambar 8 Pengaruh dan lapisan terhadap tegangan flashover pada isolator basah Dari gambar 8 merupakan hasil pengujian pengaruh polutan dan lapisan terhadap tegangan flashover isolator pada sirip basah. Berdasar pada tabel dan gambar 8 dapat dilihat bahwa semakin tinggi, semakin rendah tegangan flashover. Namun pada lapisan Gambar 10 Pengaruh dan lapisan terhadap tegangan flashover pada isolator basah 6

7 Dari gambar 10 merupakan hasil pengujian pengaruh polutan dan lapisan terhadap tegangan flashover isolator pada sirip basah. Berdasar pada tabel dan gambar 10 dapat dilihat bahwa semakin tinggi, semakin rendah tegangan flashover.. Pengaruh basah-kering dan bentuk sirip isolator terhadap tegangan Flashover Pengujian Flashover ini dilakukan pada variasi lapisan, yaitu tanpa lapisan, lapisan silane dan lapisan melamin dengan pengaruh tingkat polutan. c. isan melamin 10gram Vp (volt) Vs (kv) 190, ,68 65,4 197,7 155,7 9,13 7,56 a. Tanpa lapisan 10gram Vp (volt) Vs (kv) 198,7 133,3 9,59 6,1 09,3 16,3 97,53 58,86 Gambar 13 Pengaruh basah-kering dan - terhadap tegangan flashover pada isolator lapisan melamin 10gram d. Tanpa lapisan 0gram Vp (volt) Vs (kv) ,3 97,86 71,90 16, ,80 77,36 Gambar 11 Pengaruh basah-kering dan - terhadap tegangan flashover pada isolator tanpa lapisan 10gram b. isan silane 10gram Vp (volt) Vs (kv) 190, ,68 65,4 197,7 155,7 9,13 7,56 Gambar 14 Pengaruh basah-kering dan - terhadap tegangan flashover pada isolator tanpa lapisan 0gram e. isan silane 0gram Vp (volt) Vs (kv) 188, ,75 74, ,86 75,96 Gambar 1 Pengaruh basah-kering dan - terhadap tegangan flashover pada isolator lapisan silane 10gram 7

8 Pengaruh Polutan terhadap Arus Bocor 1. Tanpa lapisan a. kering Gambar 15 Pengaruh basah-kering dan - terhadap tegangan flashover pada isolator lapisan silane 0gram f. isan melamin 0gram Vp (volt) Vs (kv) 17,7 136,7 101,45 63,70,3 138,3 103,59 64,45 Gambar 17 Pengaruh terhadap arus bocor tanpa lapisan dan kering b. basah Gambar 16 Pengaruh basah-kering dan - terhadap tegangan flashover pada isolator lapisan melamin 0gram Dari gambar 11,1,13,14,15 dan 16 didapat untuk variasi basah-kering pada isolator maupun tegangan flashover paling tinggi pada keadaan kering. Jadi dapat dilihat jika semakin tinggi kelembaban maka tegangan flashover akan semakin rendah. Hal ini sesuai dengan persamaan (6), yang mana untuk δ dan V S tetap, tegangan flashover isolator pada saat pengujian (V) berbanding terbalik terhadap faktor koreksi kelembaban udara (k h ). Jadi semakin tinggi k h maka V akan semakin rendah C. Pengujian Arus Bocor Pada penelitian ini pengujian arus bocor dilakukan secara tiga kali dan dirata-rata pada isolator tanpa lapisan, lapisan silane dan lapisan melamin dan masing-masing lapisan tersebut terdapat sirip Besar-Kecil-Besar () dan Besar- Besar-Besar (). Adapun hasilnya dari layar osiloskop. Gambar 18 Pengaruh terhadap arus bocor tanpa lapisan dan basah Dari gambar 17 dan 18 didapat untuk setiap kenaikan tegangan terapan, arus bocor mengalami kenaikan. Hal ini sesuai dengan persamaan (8). Dan efek polutan pada isolator akan berpengaruh arus bocor, semakin tinggi polutan maka arus bocor akan semakin tinggi. Polutan yang menempel pada permukaan isolator akan berangsur-angsur membentuk lapisan tipis yang bersifat konduktif, dan semakin tinggi polutan yang menempel, maka lapisan garam tersebut akan semakin tebal dan arus bocor semakin tinggi. 8

9 c. kering Dari gambar 0 didapat untuk setiap kenaikan tegangan terapan, arus bocor mengalami kenaikan. Hal ini sesuai dengan persamaan (8). Dan efek polutan pada isolator akan berpengaruh arus bocor, dimana semakin tinggi polutan, maka arus bocor akan semakin tinggi. Namun pada tegangan terapan 18,64 Kv, 3,3 Kv, 7,96 Kv, 3,6 Kv dan 37,8 Kv pada polutan 10gram mempunyai nilai arus bocor yang lebih tinggi. Hal ini bisa disebabkan oleh tingkat kelembaban yang tidak konstan pada ruang uji,. isan silane a. kering Gambar 19 Pengaruh terhadap arus bocor tanpa lapisan dan kering Dari gambar 19 didapat untuk setiap kenaikan tegangan terapan, arus bocor mengalami kenaikan. Hal ini sesuai dengan persamaan (8). Dan efek polutan pada isolator akan berpengaruh arus bocor, dimana semakin tinggi polutan, maka arus bocor akan semakin tinggi. Kecuali pada tegangan terapan 3,6 Kv dan 37,8 Kv yang pada polutan 10gram mempunyai nilai arus bocor yang lebih tinggi. Hal ini bisa disebabkan oleh tingkat kelembaban yang tidak konstan pada ruang uji. d. basah Gambar 1 Pengaruh terhadap arus bocor lapisan silane dan kering b. basah Gambar Pengaruh terhadap arus bocor lapisan silane dan basah Gambar 0 Pengaruh terhadap arus bocor tanpa lapisan dan basah Dari gambar 1 dan didapat untuk setiap kenaikan tegangan terapan, arus bocor mengalami kenaikan. Hal ini sesuai dengan persamaan (8). Dan efek polutan pada isolator akan berpengaruh arus bocor, semakin tinggi polutan maka 9

10 arus bocor akan semakin tinggi. Polutan yang menempel pada permukaan isolator akan berangsur-angsur membentuk lapisan tipis yang bersifat konduktif, dan semakin tinggi polutan yang menempel, maka lapisan garam tersebut akan semakin tebal dan arus bocor semakin tinggi. 3. isan melamin a. kering c. Kering Gambar 5 Pengaruh terhadap arus bocor lapisan melamin dan kering b. Basah Gambar 3 Pengaruh terhadap arus bocor lapisan silane dan kering Dari gambar 3 didapat untuk setiap kenaikan tegangan terapan, arus bocor mengalami kenaikan. Hal ini sesuai dengan persamaan (8). Dan efek polutan pada isolator akan berpengaruh arus bocor, dimana semakin tinggi polutan, maka arus bocor akan semakin tinggi. Kecuali pada tegangan terapan 3,6 Kv dan 37,8 Kv yang pada polutan 10gram mempunyai nilai arus bocor yang lebih tinggi. Hal ini bisa disebabkan oleh tingkat kelembaban yang tidak konstan pada ruang uji. d. basah Gambar 6 Pengaruh terhadap arus bocor lapisan melamin dan basah c. Kering Gambar 4 Pengaruh terhadap arus bocor lapisan silane dan basah 10

11 Gambar 7 Pengaruh terhadap arus bocor lapisan melamin dan kering d. Basah 10gram lebih besar dari polutan 0gram, hal ini seperti yang ditunjukkan pada gambar 7.. Hasil pengujian menyatakan bahwa untuk isolator dalam keadaan basah mempunyai nilai tegangan flashover yang rendah. Hal ini seperti yang ditunjukkan pada gambar Besarnya arus bocor yang mengalir pada permukaan isolator berbanding lurus dengan tegangan kerja yang dikenakan pada isolator, dalam arti dengan peningkatan tenaga kerja akan memperbesar nilai arus bocor yang mengalir pada permukaan isolator. Hal ini seperti yang ditunjukkan pada gambar Pengaruh polutan terhadap arus bocor pada tegangan ujinya bervariasi, menunjukkan bahwa arus bocor pada 10gram lebih besar dari pada arus bocor untuk 0gram, hal ini ditunjukkan pada gambar 18,19,0. 5. Dalam keadaan basah arus bocor yang mengalir pada permukaan isolator akan mengalami peningkatan, dalam arti isolator akan mudah terjadi arus bocor pada keadaan udara lembab / basah / hujan yang akan menurunkan fungsi iosolator bahkan merusak jika terjadi secara kontinyu. Hal ini seperti yang ditunjukkan pada gambar 8. Gambar 8 Pengaruh terhadap arus bocor lapisan melamin dan basah Dari gambar 4, 5, 6, 7 dan 8 didapat untuk setiap kenaikan tegangan terapan, arus bocor mengalami kenaikan. Hal ini sesuai dengan persamaan (8). Dan efek polutan pada isolator akan berpengaruh arus bocor, semakin tinggi polutan maka arus bocor akan semakin tinggi. Polutan yang menempel pada permukaan isolator akan berangsur-angsur membentuk lapisan tipis yang bersifat konduktif, dan semakin tinggi polutan yang menempel, maka lapisan garam tersebut akan semakin tebal dan arus bocor semakin tinggi. V. PENUTUP A. Kesimpulan Dengan melihat beberapa hal penting dalam pembahasan dan data-data yang diperoleh, selanjutnya dapat diambil beberapa point yang dijadikan kesimpulan didalam penelitian ini, yaitu : 1. Besarnya tegangan flashover berbanding terbalik dengan tingkat polutan, dalam arti semakin tinggi, semakin rendah tegangan flashover, hal ini seperti yang ditunjukkan pada gambar 9. Sedangkan pada lapisan silane tingkat polutan B. Saran Penulis selanjutnya memberikan saran-saran sebagai pertimbangan bagi peneliti berikutnya. Adapun saran-saran tersebut adalah : 1 Perlu dikembangkan berbagai metode pengujian arus bocor selain pada pengaruh, agar dapat memberikan hasil yang lebih baik. Perlu dilakukan perhitungan pada permukaan isolator dengan menggunakan software Matlab agar dapat mengetahui tingkat polutannya secara pasti dan mengantisipasi karakteristik isolator yang dipakai. DAFTAR PUSTAKA Amriadi Ivran, Karakteristik Flashover dan Arus Bocor pada bahan isolasi polymer yang berpolutan, Skripsi, UGM, 000, Yogyakarta. [] Agus suryanto - T. Haryono - Tumiran, Efek polutan garam pada kegagalan tegangan isolator gantung dengan analisis data memakai program bantu Matlab, Tesis Fakultas Teknik Elektro Universitas Gadjah Mada, Januari 005, Yogyakarta. [3] Bahri Syamsul, Pengukuran sudut kontak terhadap knerja material isolasi berbahan dasar resin epoksi dengan pengisi Alumunium Trihydate (ATH) dan silicone rubber terkontaminasi polutan parangtritis dan industri gresik, skripsi UGM, 005, Yogyakarta. 11

12 [4] Wa Ode Zulkaidah, Pengaruh polutan terhadap kinerja hodrofobik permukaan bahan isolator silicone rubber, Makalah dosen, Unversitas Haluoleo, 009, Yogyakarta. [5] Djoko Sedyadi Tumiran Hamzah Berahim, Pengaruh kontaminan terhadap arus bocor pada isolator gantung, Tesis Fakultas Teknik Elektro Universitas Gadjah Mada, Mei 001, Yogyakarta. [6] Arif Rahman Hakim, Muhammad, Studi Pengaruh UV terhadap karakteristik bahan isolasi resin epoksi berpolutan garam (NaCl) dengan bahan pengisi pasir silika dan lem silicon, Skripsi UGM, 003, Yogyakarta [7] Abdul Syakur (010). Isolator Saluran Udara. From (diakses tanggal 30 desember 011). [8] Jatmiko, Hasyim Asyari, Hartoyo, Pengaruh Polutan Garam Terhadap Arus Bocor pada Bahan Isolasi Resin Epoksi Bhisphenol A untuk Isolator Tegangan Tinggi, Jurnal Teknik, UMS, Surakarta, 004. [9] Tobing Bonggas L, Hubungan profil isolator dengan tingkat intensitas polusi di suatu kawasan, Makalah, USU, Sumatra Utara 003. [10] Arismunandar A., Teknik Tegangan Tinggi, Pradnya Paramita, Jakarta, BIODATA Penulis lahir di Semarang, 3 Januari 1990 mempunyai riwayat pendidikan di SD sampai SMA di Semarang. Saat ini sedang menjalankan studi strata 1 di Teknik Elektro Universitas Diponegoro konsentrasi teknik tenaga listrik. Mengetahui / Mengesahkan : Pembimbing I Abdul Syakur, S.T., M.T. NIP Pembimbing II Ir. Yuningtyastuti, M.T. NIP [11] Tobing Bonggas L, Peralatan Tegangan Tinggi, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 00. Berahim H, Metodologi untuk mengkaji kinerja isolasi polimer resin epoksi silane sebagai material isolator tegangan tinggi di daerah tropis, Dessertasi Teknik Elektro Fakultas Teknik UGM, 005, Yogyakarta. [13] Syafriyudin, Pengujian kandungan dan sifat hidrofobik bahan isolasi resin epoksi dengan bahan pengisi sekam padi, Makalah Skripsi Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Sains dan Teknologi AKPRINDO, Desember 009, Yogyakarta. [14] R.S Gorur, E.A Cherney, J.T Burham, Outdoor Insulator, Erlangga, Bandung, 005. [15] Henry Lee, Kriss Nevile, Resin Epoxy, Mc Graw Hill Book Company, Inc., New York,