PENGHANTAR SALURAN T R A N S M I S I U D A R A Oleh: Adella Danisa Danisa Rifki Nur A. Rizki Yudi R. Yusu usuff bachtiar bachtiar
KLASIFIKASI KAWAT PENGHANTAR Penghantar Penghantar untuk saluran transmisi lewat udara adalah kawat kawat tanpa isolasi(bare,telanjang) isolasi(bare,telanjang) yang padat(solid),berlilit(stranded)atau berrongga(hollow) berrongg a(hollow) dan terbuat dari logam biasa,logam campuran(alloy) atau logam paduan(composite).untuk paduan(composite).untuk tiap tiap fasa penghantarnya dapat berbentuk tunggal maupun sebagai kawat berkas(bundled conductors).menurut jumlahnya ada berkas yang terdiri dari dua,tiga,atau empat kawat.kawat kawat.kawat berkas dianggap diang gap ekonomis untuk tegangan EHV dan UHV.
Menurut konstruksinya
Menurut bahannya
Sifat sifat kawat logam
KAWAT PADAT
kawat tunggal yang padat (tidak berongga) dan berpenampang
bulat.
dipakai untuk penampang-penampang yang kecil, karena
penghantar-penghantar penghantar-penghantar yang berpenampang besar sukar ditangani serta kurang luwes.
KAW KAWAT BER B ER LI LI T Terdiri Terdiri
7 sampai dengan 61 kawat kawat padat yang dililit menjadi satu,
biasanya berlapis dan konsentris.
Digunakan pada penampang yang besar.
KAWAT RONGGA
Dibuat untuk mendapatkan garis-tengah luar yang besar.
Ada
dua jenis: a. yang rongganya dibuat oleh kawat lilit yang ditunjang
oleh sebuah batang, b. yang rongganya dibuat oleh kawat-kawat komponen yang membentuk segmen-segmen sebuah silinder.
KAWAT BER KA S Terdiri
dari dua kawat atau lebih pada satu fasa,yang masing-
masing terpisah dengan jarak tertentu.
Kelebihannya dapat mengurangi gejala korona, mempunyai
kapasitansi yang lebih besar dan reaktansi yang lebih kecil.
Digunakan pada tegangan EHV dan UHV ata pada tegangan
transmisi yang lebih rendah bila dibutuhkan kapasitas saluran yang lebih tinggi.
KAWAT LOGAM BIASA
Dibuat dari logam-logam biasa seperti tembaga, aluminium,
besi dan sebagainya
Contoh: a. BBC (Bare Copper Conductor).
b. AAC (All Aluminum Alloy Conductor).
KAWAT LOG AM CAM PUR AN
Penghantar dari tembaga atau aluminium yang diberi campuran
dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain guna menaikkan kekuatan mekanisnya. Yang sering digunakan adalah “copper alloy”, “aluminium alloy” juga sering dipakai.
Contoh: - AAAC (All Aluminum Alloy Conductor)
KAWAT LOGAM PADUAN
Penghantar yang terbuat dari dua jenis logam atau lebih yang
dipadukan dengan cara kompressi, peleburan atau pengelasan. Dengan cara demikian maka dikenal kawat baja berlapis tembaga atau aluminium.
Contoh: - kawat baja berlapis tembaga (Copper Clad Steel) - kawat baja berlapis aluminium (Aluminum Clad Steel)
KAWAT LIL IT CAM PU RAN kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam atau lebih, contoh: ASCR (Aluminum Cable Steel Reinforced).
KAWAT TE MBAGA TAR IK AN
Banyak dipakai pada saluran transmisi karena konduktifitasnya
tinggi, meskipun kuat tariknya tidak cukup tinggi untuk instalasi tertentu.
KAWAT T EM BAGA CAMPURAN
Konduktifitasnya lebih rendah dari kawat tembaga tarikan, tetapi
kuat tariknya lebih tinggi, sehingga cocok untuk penggunaan pada gawang (span) yang lebih besar.
KAWAT ALUMINIUM CAMPURAN
Mempunyai kekuatan mekanis yang lebih tinggi dari kawat
aluminium murni, sehingga sebagai “ aluminium alloy cable steel reinforced” ia dipakai untuk gawang yang lebih besar dan untuk kawat
tanah.
KAWAT BAJA
Mempunyai kuat tarik yang lebih tinggi, maka ia banyak dipakai
untuk gawang yang lebih besaratau untuk kawat tanah, meskipun konduktifitasnya rendah.
Untuk menghindarkan dari karat, kawat baja biasanya
digalvaniskan.
KAWAT BAJA BERLAPIS TEMBAGA
Mempunyai kekuatan mekanis yamng besar, dan biasanya dipakai
untuk gawang yang besar atau sebagai kawat tanah.
KAWAT BAJA BERLAPIS ALUMINIUM
Mempunyai kekuatan mekanis yang besar, tetapi konduktifitasnya
yang lebih kecil dibandingkan dengan yang berlapis tembaga meskipun ia lebih ringan.
Kawat campuran aluminium ini dipakai untuk gawang yang besar.
KARAKTERISTIK PENGHANTAR 1. Karakteristik Listrik 2. Karakteristik Mekanis 3. Kapasitas Penyaluran Arus dari Penghantar
KARAKTERISTIK LISTRIK Tahanan
R dari sebuah penghantar sebanding dengan panjangnya l dan
berbanding terbalik dengan luas penampangnya A
R = rho x l/A Dimana rho adalah resistivitasnya.
Karakteristik listrik, yang menunjukkan kemampuan dari konduktor terhadap
arus listrik yang melewatinya (dari SPLN 41-10 : 1991, untuk konduktor 70 mm2 berselubung AAAC-S pada suhu sekitar 30o C, maka kemampuan maksimum dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275 A).
HARD-DRAWN COPPER STRANDED CABLE
ALUMUNIUM CABLE STEEL REINFORCED
HARD-DRAWN ALUMUNIUM ALLOY STRANDED CABLE
HARD-DRAWN ALUMUNIUM STRANDED CABLE
Konduktivitas
biasanya besar bila kemurnian bahan tinggi dan
berkurang bila jumlah campuran bertambah Tahanan
berubah dengan suhu sesuai dengan persamaan
Apabila
diperlukan perhitungan yang lebih teliti, digunakan
persamaan yang menunjukkan ketergantungan alfa dari suhu
KARAKTERISTIK MEKANIS •
Kuat tarik sebuah penghantar naik dengan bertambahnya jumlah campuran dan meningkatnaya derajat pengerjaannya. Untuk tembaga berlaku rumus kuat tarik seperti berikut: - Untuk kawat komponen f = 47,1 – 1,1d (kg/mm2) - Untuk kawat lilit T = 0,9aNf (kg) Dimana D = garis tengah kawat komponen (mm) A = luas penampang kawat komponen (mm) N = jumlah kawat komponen dalam kawat lilit
•
•
Pemanjangan menunjukkan elastisitas bahan. Pemanjangan minimum dari kawat tembaga dinyatakan oleh S = 0,24d + 0,24 (%) Karakteristik mekanik, yang menunjukkan keadaan fisik dari konduktor yang menyatakan kekuatan tarik dari pada konduktor (dari SPLN 41-8:1981, untuk konduktor 70 mm2 berselubung AAAC-S pada suhu sekitar 300 C, maka kemampuan maksimal dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275 A).
KAPASITAS PENYALURAN ARUS DARI PENGHANTAR Arus yang diperbolehkan untuk saluran transmisi udara dibatasi oleh kenaikan suhu yang disebabkan oleh mengalirnya arus dalam saruan tersebut. Suhu maksimum yang dapat ditoleransikan dalam waktu singkat tertentu untuk kawat tembaga, kawat aluminum dan kawat aluminum campuran ditetapkan pada 100 derajat celcius (jepang), periksa tabel. Tetapi karena karakteristik mekanis dari kawat dan sambungannya memburuk oleh pemanasan maka 90 derajat celcius dianggap sebagai suhu kerja kontinu maksimum untuk penghantar
Apabila terjadi hubung singkat pada saluran transmisi maka suhu penghanatar naik karena arus sesaat dari hubung singkat tadi. Dalam hal demikian, maka kenaikan suhu untuk kuat tarik yang sama dianggap 200 derajat celcius untuk kawat tembaga dan 180 derajat celcius untuk kawat aluminum. Nilai arus yang ekuivalen dengan batas suhu ini dinamakan kapasitas penyaluran sesaat. Bila dimisalkan bahwa radiasi panas tidak terjadi dalam waktu kurang dari 2-3 detik dan suhu penhantar permulaan adalah 40 derajat celcius maka kapasitas itu dinyatakan oleh persamaan berikut
A N D O N G A N ( S A G ) P E N G H A N TA R
1.
Penghantar Ditunjang oleh Tiang yang sama Tingginya
2.
Penghantar Ditunjang oleh Tiang yang Tidak Sama Tingginya
DEFINISI Andongan (sag) merupakan jarak lenturan dari suatu bentangan kawat penghantar antara dua tiang penyangga jaringan atau lebih, yang diperhitungkan berdasarkan garis lurus (horizontal) kedua tiang tersebut.
HAL-HAL YANG MEMPENGARUHI ANDONGAN KAWAT PENGHANTAR •
Berat dan tarikan kawat penghantar
•
Panjang gawang
•
Temperatur
•
•
Angin Salju/ es
ANDONGAN DAN PANJANG GAWANG Ukuran Tinggi dan Panjang Gawang Tinggi Tiang Jaringan
Panjang Gawang
11 meter
40-65 meter
12 meter
65-90 meter
13 meter
90-110 meter
Ukuran Tinggi Menara dan Panjang Gawang Saluran
Tegangan (kV)
Tinggi Tiang (meter)
Panjang Gawang (meter)
SUTR
1 Kv
9-12
40-80
SUTM
6-30 kV
10-20
60-150
PENGHANTAR DITUNJANG OLEH TIANG YANG SAMA TINGGINYA
T
= tegangan menndatar dari penghantar (kg)
W = berat penghantar per satuan panjang (kg/m) l
= Panjang penghantar sebenarnya dari titik terendah sampai titik dengan koordinat (x,y) (m)
d
= andongan (sag) pada titik (x,y) (m)
Pada umumnya bentuk lengkungan penghantar dianggap parabolis, sehingga bila gawang adalah S (m), maka andongan (sag) D dan panjang penghantar sebenarnya L0 dinyatakan oleh
PENGHANTAR DITUNJANG OLEH T I A N G Y A N G T I D A K S A M A T I N G G I N Y A
Apabila tiang-tiang penunjang tidak sama tingginya maka yang dihitung adalah andongan yang miring (obliger) yang dinyatakan oleh rumus
Yakni jarak D antara garis AB (periksa Gbr.7(b)) dan garis singgung pada lengkungan kawat yang sejajar dengan garis AB tersebut.
Hubungan antara andongan miring dan andongan pada titik-titik penunjuang dinyatakan oleh
Tegangan tarik pada titik-titik penunjang A dan B dinyatakan oleh
PERLENGKAPAN PENGHANTAR 1.
Sambungan Penghantar (Joints) Sambungan Kompressi Sambungan Belit Sambungan untuk Penghantar yang Berlainan
2. Perentang (Spacer) 3. Batang-Batang Pelindung (Armor Rods) 4. Peredam (Danpers)
PERLENGKAPAN PENGHANTAR 1. Sambungan Penghantar ( Joints) Sambungan (joints) penghantar harus mempunyai konduktivitas listrik uyang baik serta kekuatan mekanis dan ketahanan (durability) yang tangguh. Sambungan-sambungan yang biasanya dipakai adalah :
a. Sambungan kompressi Di sini kelongsong (sleeves) sambungan yang terbuat dari bahan yang sama dengan penghantar dipasang pada sambungan penghantar dengan tekanan minyak: Periksa Gbr.8. Cara ini dapat diandalkan dan banyak dipakai untuk penghantarpenghantar berukuran besar.
b. Sambungan belit Dalam hal ini penghantar-penghantar yang hendak disambung dimasukkan dalam kelongsong berbentuk bulat telor yang kemudian dibelit beberapa kali dengan kunci belit (twisting wrench). Karena pengerjaan nya sederhana dan mudah, cara ini banyak dipakai untuk kawat lilit dengan penampang kurang dari 125 mm 2.
c.Sambungan untuk penghantar yang berlainan Apabila permukaan kontak antara dua penghantar yang berlainan jenis basah, maka salah satu penghantar akan berkarat. Oleh karena itu digunakan kelongkong khusus dengan logam tertentu untuk memungkinkan disambungnya dua penghantar tadi.
2. PERENTANG ( SPACER)
Untuk sistim kawat berkas, dipasang perentang (spacer) untuk menghindarkan agar kawat-kawat penghantar dalam satu fasa tidak mendekat atau bertumbukan karena gaya-gaya elektromekanis atau angin, periksa Gbr.9. Perentang ini dipasang pada jarak 15-40 m satu sama lain di dekat tiangtiang penunjang dan 60-80 m ditengah rentangan(midspan).
3. BATANG-BATANG PELINDUNG (ARMOR RODS) Gunanya menghindarkan kelelahan penghantar karena getaran (vibration fatigue) maka dipasang batang-batang pelindung (armor rods) sebagai penguatan di tempat penghantar digantungjkan. Bentuk batang-batang ini terlihat pada Gbr.10.
