1 bab i pendahuluan

1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pengujian tegangan tinggi bertujuan untuk meneliti sifat-sifat listrik dielektrik
menyangkut kualitas sistem isolasi peralatan tenaga, yaitu memeriksa kualitas peralatan
sebelum terpasang ataupun setelah operasi, untuk menghindarkan kerugian bagi
pemakai peralatan dan mengurangi kerugian semasa pemeliharaannya. Kualitas isolasi
berperan pentung dalam menentukan mutu suatu peralatan listrik, terutama dalam
bidang penyaluran transmisi dan distribusi tenaga. Karena itu, dibutuhkan kualitas
sistem isolasi yang baik pada berbagai peralatan tenaga tersebut untuk mendukung
stabilitas sistem. Maka dibutuhkan pengujian-pengujian tegangan tinggi yang dapat
menentukan kualitas sistem isolasi peralatan-peralatan tenaga listrik, sehingga dapat
diperoleh rancangan yang memiliki ketahanan tinggi, yaitu dengan pengujian tegangan
tinggi impuls maupun pengujian tan δ.
Peninggian tegangan listrik memiliki beberapa dampak yaitu isolasi peralatan
harus mampu menahan tegangan tinggi, proteksi yang mahal, dan korona. Peralatan
isolasi harus mampu memisahkan level tegangan dan melindungi peralatan. Kegagalan
isolasi akan mengakibatkan kebocoran arus, sehingga peralatan akan mengalami arus
lebih atau bahkan hubung singkat. Oleh karena itu untuk menjamin mutu peralatan baik
dari kebocoran arus antar fase maupun fase ke tanah, maka mutu isolasi peralatan harus
memenuhi standar tertentu, misal standar IEC, DIN, JIS, dan sebagainya. Standar isolasi
sekurang-kurangnya memenuhi persyaratan standar level isolasi baku sebagai isolasi
1
2
dasar (minimal) yang ditetapkan bagi peralatan tersebut, yang biasanya sering dikenal
dengan istilah BIL (Basic Insulation Level). Untuk memenuhi standar baku tersebut,
peralatan listrik harus mengalami sederet pengujian, baik dilakukan secara acak maupun
langsung pada peralatan tersebut. Pengujian dapat bersifat pengujian periodis atau rutin
dan komersial saat peralatan tersebut dikeluarkan dari pabrik ke pasaran maupun
pengujian setelah peralatan tersebut terpakai beberapa waktu untuk meyakinkan apakah
peralatan tersebut memenuhi syarat atau tidak. Secara khusus pengujian lebih
berkepentingan untuk menemukan bahan isolasi dan memberikan jaminan atas
ketahanannya, sedangkan koordinasi isolasi lebih menekankan kepentingan praktis
memilih dan atau menata produk yang tersedia di pasaran untuk dikoordinasikan dengan
peralatan proteksi yang tepat, sehingga aman bagi sistem, peralatan dan hemat dari segi
biaya.
Isolator yang tersedia di pasaran biasanya terdiri dari berbagai jenis material.
Material yang umum digunakan di Indonesia ialah keramik dan kaca. Pada penelitian ini
akan digunakan air murni sebagai bahan utama pembuatan isolator.
Air merupakan senyawa yang dibutuhkan oleh seluruh mahluk hidup dan hampir
menutupi 71% permukaan bumi. Air adalah substansi kimia dengan rumus molekul
H2O, yaitu 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak
berasa dan tidak beraroma pada kondisi standar yaitu pada tekanan 1 bar dan 0 0C. Pada
molekul air terdapat tarikan atom oksigen pada elektron ikatan yang jauh lebih kuat
daripada atom hidrogen sehingga haya tarik- menarik listrik antar molekul menjadi
sangat kuat, yang menyebabkan molekul sulit dipisahkan. Karena adanya ikatan kuat
tersebut, menyebabkan air murni yang belum terlarut atom lain selain oksigen dan
3
hidrogen, memiliki resistans yang cukup tinggi. Sehingga dapat digolongkan bahwa air
murni merupakan bahan isolasi.
Pada penelitian kali ini akan dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui
karakteristik air murni ketika dijadikan materi utama untuk perancangan isolator pada
pengujian tegangan tinggi. Serta meneliti bagaimana pengaruh jarak dan pengaruh
bentuk elektroda terhadap pengujian tegangan tinggi yang dilakukan.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan pada sub bab 1.1, maka dapat
dirumuskan permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut.
1. Bagaimana pengaruh jarak dan jenis elektroda terhadap besar resistans air murni.
2. Bagaimana pengaruh jarak dan jenis elektroda terhadap keluaran gelombang
impuls pada isolator berbahan air murni.
3. Bagaimana pengaruh jarak dan jenis elektroda terhadap arus bocor DC pada
isolator berbahan air murni.
4. Bagaimana pengaruh jarak dan jenis elektroda terhadap arus bocor AC pada
isolator berbahan air murni.
1.3
Batasan Masalah
Berdasar perumusan masalah yang dikemukakan di sub bab 1.2, maka akan dibuat
batasan-batasan masalah untuk spesifikasi hal-hal yang akan dibahas. Hal ini dilakukan
agar pembahasan dan pembuatan laporan sesuai dengan judul yang telah ditetapkan dan
4
penelitian yang dilakukan menjadi terfokuskan. Batasan-batasan masalah tersebut yaitu
sebagai berikut.
1. Materi utama isolator adalah air murni (sterile water).
2. Media yang digunakan adalah tabung kaca jenis pyrex.
3. Bahan konduktor yang digunakan adalah baut besi ukuran 6 mm dan 8 mm, serta
tembaga 4 mm.
4. Kemurnian dan kandungan materi air murni sebelum dah sesudah tidak diukur.
5. Penggantian materi air murni dilakukan hanya ketika terjadi variasi tegangan
atau jika diketahui telah terjadi penurunan resistans yang cukup tinggi.
6. Tekanan air murni di dalam tabung tidak diukur.
7. Tidak membahas reaksi kimia yang terjadi selama pengujian.
1.4
Manfaat dan Tujuan Penelitian
Manfaat dari penelitian yang dilakukan ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui hubungan antara jarak dan jenis elektroda terhadap resistans pada
materi air murni.
2. Mengetahui hubungan antara jarak dan jenis elektroda terhadap watak gelombang
impuls yang dihasilkan pada isolator berbahan air murni.
3. Mengetahui hubungan antara jarak dan jenis elektroda terhadap besar arus bocor
DC yang dihasilkan pada isolator berbahan air murni.
4. Mengetahui hubungan antara jarak dan jenis elektroda terhadap besar arus bocor
AC yang dihasilkan pada isolator berbahan air murni.
5
1.5
Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika untuk penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bab I : Pendahuluan
Pada bab ini berisi tentang pendahuluan yang mencakup latar belakang masalah,
rumusan masalah, batasan masalah, manfaat dan tujuan penelitian serta
sistematika penulisan laporan.
2. Bab II : Dasar Teori
Pada bab ini berisi mengenai landasan teori yang mencakup tegangan tinggi,
kegagalan isolasi cair, air dan fenomena elektrolisis, dan resistans - konduktivitas.
3. Bab III : Metodologi Penelitian
Pada bab ini berisi tentang lokasi penelitian, data pengamatan, prosedur penelitian
dan perangkat yang digunakan.
4. Bab IV : Hasil dan Pembahasan
Bab ini memuat penjelasan mengenai data hasil pengujian isolasi air murni ketika
dikenakan tegangan tinggi impuls, pengujian arus bocor DC dan AC, serta analisis
dari data yang diperoleh dengan menampilkannya dalam bentuk tabel dan grafik.
5. Bab V : Penutup
Pada bab ini berisi kesimpulan mengenai hasil analisa yang dilakukan terhadap
data penelitian serta saran mengenai penelitian yang telah dilakukan.