BAB I PENDAHULUAN 1. 1 Latar Belakang Masalah Indonesia terletak di daerah khatulistiwa. Oleh karena itu Indonesia memiliki iklim tropis, kondisi ini menyebabkan Indonesia memiliki hari guruh rata-rata per tahun yang sangat tinggi (BMKG, 2010). Besarnya tingkat hari guruh rata-rata di Indonesia, menyebabkan besarnya kemungkinan petir untuk menyambar berbagai peralatan kelistrikan. Sebagaimana diketahui listrik merupakan hal yang vital dalam kehidupan manusia sekarang ini. Untuk dapat menjaga suplai tenaga listrik ke masyarakat, pencegahan dan pengamanan terhadap berbagai gangguan perlu dilakukan. Pencegahan kerusakan peralatan listrik akibat gangguan petir dapat dicapai melalui penggunaan lightning arrester di peralatan-peralatan listrik yang rentan terhadap gangguan petir. Melalui penggunaan arester, energi petir yang datang dapat dialihkan ke bumi secara langsung tanpa melewati peralatan listrik yang rentan akan gangguan petir. Pada penerapannya, lightning arrester dipasang secara paralel dengan peralatan yang akan dilindungi, ataupun secara strategis dipasang di dalam gardu zona yang akan dilindungi. Penempatan lightning arrester dapat mempengaruhi besarnya tingkat perlindungan yang dapat diberikan kepada peralatan listrik yang dilindunginya atau peralatan listrik yang berada di dalam zona perlindungannya. Dalam hal 1
2 perlindungan suatu peralatan listrik, pada penerapannya berbagai variasi penempatan arester dapat dilakukan. Arester dapat ditempatkan pada peralatan yang dilindungi dengan menyambungkan kabel arester pada terminal peralatan yang telah terhubung ke jaringan listrik, atau sebaliknya kabel peralatan listrik dapat disambungkan ke terminal arester yang telah terhubung dengan jaringan listrik. Berbagai variasi penempatan ini yang juga memiliki variasi panjang kabel saat dipasangkan, sehingga dapat mempengaruhi tingkat perlindungan yang dirasakan oleh peralatan yang dilindungi. Pada saat suatu jaringan listrik disambar petir, gelombang petir akan bergerak melalui jaringan listrik menuju ke bumi. Pergerakan gelombang ini akan melewati arester yang melindungi peralatan. Gelombang petir sebelum menuju arester akan melewati kabel yang terhubung ke jaringan listrik. Mengingat besarnya arus yang dihasilkan petir dalam waktu yang sangat singkat, maka akan dihasilkan nilai arus berbanding waktu yang sangat besar. Besarnya nilai arus per waktu ini dapat menimbulkan tegangan di kabel kabel dikarenakan adanya nilai induktans pada kabel. Maka dalam hal ini, selain tegangan yang ada pada arester, besarnya tegangan yang dirasakan peralatan yang dilindungi juga akan dipengaruhi oleh konfigurasi pemasangan kabel yang dilakukan. Dengan mengetahui besarnya tegangan yang dirasakan peralatan pada berbagai konfigurasi pemasangan, maka dapat ditentukan konfigurasi pemasangan arester yang paling tepat.
3 1. 2 Perumusan Masalah Sebagaimana dijelaskan pada latar belakang masalah, maka permasalahan dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Sering diabaikannya bagaimana penempatan kabel penghubung arester yang terbaik untuk meningkatkan perlindungan peralatan yang dilindungi. 2. Pengaruh panjang kabel penghubung arester terhadap peralatan yang dilindungi belum diketahui secara umum. 1. 3 Batasan Masalah Penelitian dilakukan dengan asumsi petir bergerak dari jaringan menuju ke bumi dengan kabel arester yang dipasang pada terminal peralatan yang dilindungi. Dalam pengujian ini tidak dilakukan variasi waktu muka gelombang impuls/petir, melainkan hanya digunakan gelombang impuls standar sebagai input, tidak dilakukan variasi luas penampang kabel maupun variasi pentanahan. Kondisi awal arester dan peralatan ialah tidak saat bertegangan AC melainkan tanpa tegangan hingga kemudian diberikan input gelombang impuls. Penelitian memfokuskan untuk melihat pengaruh penempatan kabel arester maupun peralatan serta pengaruh panjang kabel terhadap tegangan yang dirasakan oleh peralatan yang dilindungi pada JTM /20 kv.
4 1. 4 Manfaat dan Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penempatan kabel arester dan panjang kabel arester terhadap tegangan yang dirasakan oleh peralatan yang dilindungi. Melalui penelitian yang dilakukan diharapkan dapat diketahui, hal-hal sebagai berikut: 1. Rumusan dari tegangan yang dirasakan peralatan saat arester melakukan pelepasan tegangan 2. Hubungan panjang kabel arester terhadap besarnya tegangan yang dirasakan peralatan yang dilindungi. 3. Perbandingan tingkat kenaikan tegangan pada kabel yang diberikan oleh arester yang memiliki gap maupun gapless 4. Sebagai referensi penentuan penempatan pemasangan arester 1. 5 Metode Penelitian Untuk dapat memenuhi tujuan penelitian maka perlu dilakukan berbagai studi yang saling mendukung, diantaranya: 1. Studi literatur, yaitu dilakukan dengan mempelajari berbagai referensi yang berkaitan dengan kabel arester dan gelombang petir. 2. Studi laboratorium, yaitu dengan melakukan berbagai pengujian arester dengan menggunakan rangkaian pembangkit tegangan impuls.
5 1. 6 Sistematika Penulisan berikut: Sistematika penulisan yang digunakan pada skripsi ini adalah sebagai BAB I PENDAHULUAN Memaparkan latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, manfaat dan tujuan penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Menjelaskan mengenai peristiwa petir, surja petir, tegangan impuls, arester, pemilihan dan pengaplikasian arester, margin proteksi, panjang kabel arester, tingkat kenaikan surja, dan gelombang berjalan. BAB III METODE PENELITIAN Menerangkan mengenai alat, bahan dan peralatan yang digunakan dalam penelitian, jenis dan langkah-langkah pengujian yang dilakukan. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Membahas hasil dan pengaruh penempatan kabel arester dan pengaruh panjang kabel arester. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisi kesimpulan yang didapat berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dan saran-saran mengenai pengembangan yang masih dapat dilakukan terhadap penelitian ini.