BAGIAN 3

SALURAN UDARA TRANSMISI ARUS BOLAK-BALIK

3.1 Komponen-Komponen Utama

Komponen-komponen utama dari saluran udara transmisi AC terdiri atas:

1. Menara Transmisi (tiang transmisi) beserta pondasinya

2. Isolator3. Kawat Penghantar4. Kawat Tanah (Ground Wire)

Gambar 1. Saluran udara transmisi AC

3.1.1 Menara atau Tiang Transmisi

Menara atau tiang transmisi ialah suatu bangunan penopang saluran transmisi yang bisa berupa menara baja, tiang baja, tiang beton, dan tiang kayu.

Menara baja ialah bangunan tinggi terbuat dari baja yang bagian-bagian kakinya mempunyai pondasi sendiri-sendiri.

Berdasarkan Bentuk dan Konstruksinya:

1. Menara PersegiMenara jenis ini sama bentuk dan kekuatannya dan paling banyak digunakan untuk saluran transmisi ganda (double)

2. Menara Persegi PanjangBagian atas dan bawah sama dan banyak digunakan untuk saluran tunggal dan saluran banyak

3. Menara Jenis KorsetBagian tengah sempit dan biasanya digunakan untuk saluran-saluran tunggal dan untuk gawang yang besar.

Lanjutan………………..

4. Menara GantryDigunakan bila saluran menyeberangi jalan kereta api, jalan raya, dan kanal-kanal air.

5. Menara RotasiMeruapakan menara yang bagian atasnya diputar 45 di atas bagian bawahnya

6. Menara MCMerupakan menara yang terbuat dari pipa-pipa baja yang diisi beton

7. Menara BertaliMempunyai konstruksi berengsel yang menunjang beban mekanisnya dengan kawat-kawat penahan

Menara transmisi di atas diperlihatkan pada gambar 2

Gambar 2. Jenis-Jenis Menara Baja

Tiang Baja Tiang baja ialah bangunan tinggi yang terbuat dari baja yang

mempunyai satu pondasi untuk semua bagian-bagian kakinya. Tiang Baja (Gambar 3) dapat dibagi atas:1. Tiang Persegi

Paling banyak digunakan untuk saluran ganda2. Tiang Segi Tiga

Tiang Jenis ini banyak digunakan pada kawat-kawat transmisi yang bebannya ringan

3. Tiang Pipa BajaTerbuat dari pipa baja dengan penampang bulat

4. Tiang PanzerTerbuat dari plat-plat baja tipis yang dipasang ditempat penopang tiang.

Gambar 3. Jenis-Jenis Tiang Baja

Tiang Beton Bertulang

Tiang beton bertulang dapat diklasifikasikan menurut cara pembuatan dan cara menghimpunnya.

Berdasarkan cara pembuatan dibagi atas:a. Pembuatan di pabrikb. Pembuatan setempat

Berdasarkan cara menghimpunnya (Gbr 4) dibagi:a. Tunggalb. Jenis Hc. Jenis Ad. Jenis Gerbang Kuil

Gambar 4. Klasifikasi tiang baja bertulang dan tiang kayu menurut cara menghimpunnya

Tiang Kayu

Jenis H dipakai untuk saluran dengan kelas tegangan 110 kV, 132 kV, 154 kV, 230 kV, dan 345 kV.

Jenis tunggal untuk saluran dengan kelas tegangan 66 kV.

ISOLATOR

Berfungsi untuk memisahkan daerah yang bertegangan dengan yang tidak bertegangan.

Berdasarkan penggunaan dan konstruksinya (Gambar 5) dibagi atas:

1. Isolator Jenis Pasak (Pin Type Insulator)Terbuat dari porselin yang bagian dalam diberi timah untuk alur pasak baja yang disekrupkan untuk menopang isolator.Jenis isolator ini mempunyai kekuatan mekanis rendah dan digunakan untuk saluran transmisi 30 kV.

Lanjutan…………

2. Isolator Jenis Pos SaluranTerbuat dari porselin yang bagian bawahnya diberi tutup besi cor yang disemenkan padanya serta pasak baja yang disekrupkan padanya dan digunakan untuk saluran 30 kV.

3. Isolator GantungTerbuat dari porselin atau gelas karena dapat dipasang dalam gandengan dan mempunyai kekuatan mekanis tinggi sehingga digunakan untuk saluran transmisi tegangan tinggi.

Gambar 5. Macam-macam isolator porselin

Kawat Penghantar

Penghantar untuk saluran udara transmisi ialah berupa kawat-kawat tanpa isolasi (telanjang) yang padat, berlilit atau berongga dan terbuat dari logam biasa, logam campuran atau logam paduan.

Pada awal jaman penyaluran daya listrik, penghantarnya biasanya terbuat dari tembaga, tetapi kini penghantar aluminium telah sama sekali menggantikan tembaga karena harganya jauh lebih murah dan lebih ringan daripada penghantar tembaga dengan resistansi yang sama.

Kawat Penghantar lanjutan…….

Lambang-lambang berbagai jenis penghantar aluminium sebagai berikut:

AAC : All-aluminium conductor (Penghantar aluminium)

AAAC : All-aluminium-alloy conductor (Penghantar aluminium paduan)

ACSR : Aluminium conductor steel reinforced (Penghantar aluminium diperkuat dengan baja)

ACAR: Aluminium conductor alloy reinforced (Penghantar aluminium, diperkuat

dengan logam paduan)

Kawat Tanah (Ground Wire) Kawat tanah atau ground wire juga

disebut kawat pelindung (shield wires).

Gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar atau kawat-kawat fasa terhadap sambaran petir, jadi kawat tanah umumnya dipakai kawat baja (steel wires) yang lebih murah, tetapi juga biasa digunakan ACSR.

Parameter Saluran Transmisi

Saluran transmisi mempunyai empat parameter, yaitu: 1. Resistansi2. Induktansi3. Kapasitansi4. konduktansi.

Parameter Saluran Transmisi Lanjutan………

1. Resistansi Resistansi dari suatu konduktor ialah:

Di mana: R = Resistansi (ohm) = Resistivitas = tahanan jenisl = Panjang konduktor (m)A = Luas penampang kawat (m2)

A

lR

Resistansi Lanjutan…………….

Resistansi berubah terhadap temperatur. Dalam batas temperatur 10 C s/d 100C berlaku hubungan:

Di mana:Rt2= Tahanan pada temperatur t2

Rt1= Tahanan pada temperatur t1

Nilai resistansi di atas ialah resistansi arus searah

)}(1{ 12112 tttRR tt

Untuk memperoleh resistansi riel (arus bolak-balik) maka harus dikalikan dengan faktor:a. 1,0 untuk konduktor padat (solid wire)b. 1,01 untuk konduktor pilin 2 lapis

(stand)c. 1,02 untuk konduktor pilin > 2 lapis

Resistansi Lanjutan…………….

Contoh:Hitunglah resistansi ACSR 253 mm2 (500.000 cm) dalam ohm per km pada 25C, bila diketahui: 25= 1,8 µcm

l = 1 km =105 cmSolusi:

Resistansi Lanjutan…………….

km

A

flfR pdc

/074,010253

02,110108,102,1

2

56

2525

Induktansi

Induktansi ialah sifat rangkaian yang memberikan hubungan antara tegangan yang diimbaskan oleh perubahan fluks dengan kecepatan perubahan arus.

Secara matematis dituliskan:

di mana: L = Induktansi (henry) N = Jumlah lilitan (turn)

= Jumlah fluks (weber)I = jumlah arus (ampere)

di

dNL

Besarnya reaktansi induktif saluran ialah:

Di mana : r1 = jari-jari penghantar (m)

d12 = jarak antar penghantar (m)

XL = reaktansi induktif (ohm/km)

Induktansi Lanjutan………….

}log10587,01

{log144467,0 121

dr

X L

Contoh:Suatu saluran fasa tunggal dengan konduktor tembaga keras: 97,3%; 107,2 km2, 19 kawat elemen dengan radius efektif 0,6706 cm. Jarak antar kedua kawat 1,5m. Tentukanlah reaktansi induktif saluran itu dalam ohm/km.

Solusi:

Induktansi Lanjutan………….

km

dr

X L

/3556,0

}5,1log10587,0006706,0

1{log144467,0

}log10587,01

{log144467,0 121

Kapasitansi

Bila dua kawat paralel dipisahkan oleh media isolasi akan terbentuk kapasitor, jadi mempunyai sifat untuk menyimpan muatan listrik.

Bila suatu perbedaan tegangan dipertahankan antara kedua kawat maka muatan-muatan listrik pada kawat tersebut mempunyai tanda-tanda berlawanan. Sebaliknya, jika kita mempertahankan muatan listrik pada dua kawat dengan tanda yang berlawanan akan timbul perbedaan tegangan antara kedua kawat tersebut.

Keadaan ini menimbulkan kapasitansi.

Secara matematis dituliskan:

Di mana : C = kapasitansi (farad) Q = jumlah muatan (coulomb) V = beda potensial (volt)

Secara praktis yang digunakan ialah reaktansi kapasitif:

Di mana: XC = reaktansi kapasitif (ohm/km)

f = frekuensi (hertz) r1 = jari-jari konduktor (m)

d12 = Jarak antar konduktor (m)

Kapasitansi Lanjutan…………..

V

QC

}log1

{log105856,6

121

6

drf

X C

Konduktansi

Konduktansi antar penghantar atau antara penghantar dengan tanah disebabkan oleh karena adanya arus bocor pada isolator pada saluran udara atau pada isolasi kabel pada saluran bawah tanah.

Oleh karena kebocoran pada isolator atau pada isolasi kabel dapat diabaikan maka konduktansi antar penghantar dapat diabaikan.

Terima

Kasih