PT PLN Udiklat
PROTEKSI DISTRIBUSI 1. Pendahuluan
Jaringan distribusi berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik ke pihak pelanggan. Karena fungsinya tersebut maka keandalan menjadi sangat penting dan untuk itu jaringan distribusi perlu dilengkapi dengan alat pengaman Ada tiga fungsi sistem pengaman dalam jaringan distribusi 1. Menegah Menegah atau membatasi membatasi kerusak kerusakan an pada jaringan jaringan beserta beserta peralatanny peralatannyaa dari akibat akibat adanya gangguan listrik !. Menjaga keselamatan keselamatan umum dari dari akibat gangguan gangguan listrik listrik ". Meningkatkan Meningkatkan kelangsungan kelangsungan pelayanan pelayanan tenaga listrik listrik kepada k#nsumen k#nsumen
$istem pengaman yang baik harus mampu mampu % 1.
Melakuk Melakukan an k##rdi k##rdinas nasii dengan dengan sisti sistim m pengam pengaman an yang yang lain &' &'
!.
Mengam Mengamanka ankan n perala peralatan tan dari dari keru kerusak sakan an yang yang lebih lebih luas luas akibat akibat ganggu gangguan an
".
Membat Membatasi asi kemungk kemungkina inan n terjad terjadiny inyaa keela keelakaaa kaaan n
(.
$eepat $eepatnya nya memb membebas ebaskan kan pemadam pemadaman an karen karenaa ganggu gangguan an
).
Membat Membatasi asi daerah daerah pemadam pemadaman an akib akibat at ganggua gangguan n
*.
Mengur Mengurangi angi frek frekuens uensii pemutu pemutusan san perma permanen nen karena karena ganggua gangguan n
Persyaratan yang harus dimiliki dimiliki #leh alat pengaman atau sistem pengaman 1.
$ensitifitas +kepekaan, $uatu pengaman bertugas mengamankan suatu alat atau bagian tertentu dari sistem tenaga listrik listrik termasuk termasuk dalam jangkauan jangkauan pengamanannnya pengamanannnya merupakan merupakan daerah pengaman tugas suatu pengaman mendeteksi adanya gangguan yang terjadi didaerah pengamanannya harus ukup sensitif untuk mendeteksi dengan nilai minimum dan bila perlu mentripkan PMT atau Pelebur untuk memisahkan bagian yang terganggu dengan bagian yang sehat
-t1"/()1/!".d#
1
!.
$elektifitas +ke +ketelitian, $elektifitas dari pengaman adalah k0alitas keermatan dalam mengadakan pengamanan bagian yang terbuka dari suatu sistem #leh karena terjadinya gangguan diusahakan seminimal mungkin jika dapat terapai maka pengamanan demikian disebut pengamanan selektif.
". Keandalan + ealibilitas, 2alam keadaan n#rmal pengaman tidak b#leh bekerja3 tetapi harus pasti dapat bekerja bila diperlukan. Pengaman tidak b#leh salah bekerja3 jadi susunan alatalat penga3man harus dapat dapat diand diandal alkan kan.. Kean Keandal dalan an keam keaman anan an terg tergant antun ung g kepad kepadaa desai desain3 n3 penge pengerj rjaa aan n dan dan pera0atannya
(.
Keepatan. +$peed, Makin epat pengaman bekerja tidak hanya dapat memperkeil kerusakan tetapi juga dapat memperkeil kemungkinan meluasnya akibatakibat yang ditimbulkan #leh gangguan
2. Pengaman Arus lebih 2.1. Fuse Cu Ou 2.1. 2.1.1 1
Peng Penger eri ian an Fuse Fuse Cu Cu Ou Ou ! F C O "
4use 5ut 6ut merupakan sebuah alat pemutus rangkaian listrik yang berbeban pada jaringan distribusi yang bekerja dengan ara meleburkan bagian dari k#mp#nennya fuse +fuse link , yang telah diranang khusus dan disesuaikan ukurannya untuk itu. Perlengkapan fuse ini terdiri dari sebuah rumah fuse + fuse fuse supp#rt,3 pemegang fuse + fuse fuse holder , dan fuse link sebagai pisau pemisahnya dan dapat diindetifikasi dengan halhal seperti berikut a.
Tegan eganga gan n 's#l 's#las asii 2asar asar + T'2 T'2 , pada pada tingka ngkatt dist distrribus ibusii
b.
Utamanya digunakan untuk penyulang + feeders) TM feeders) TM dan pr#teksi traf#
.
K#ns K#nstr truk uksi si meka mekani niss did didas asar arka kan n pema pemasa sang ngan an pad padaa tia tiang ng atau atau pada pada r#s r#ssa sarm rm
d.
2ihu 2ihubu bung ngka kan n ke si sistim stim dis distr trib ibus usii deng dengan an bat batas asb bat atas as teg tegan anga gan n #per #peras asin inya ya
!
!.
$elektifitas +ke +ketelitian, $elektifitas dari pengaman adalah k0alitas keermatan dalam mengadakan pengamanan bagian yang terbuka dari suatu sistem #leh karena terjadinya gangguan diusahakan seminimal mungkin jika dapat terapai maka pengamanan demikian disebut pengamanan selektif.
". Keandalan + ealibilitas, 2alam keadaan n#rmal pengaman tidak b#leh bekerja3 tetapi harus pasti dapat bekerja bila diperlukan. Pengaman tidak b#leh salah bekerja3 jadi susunan alatalat penga3man harus dapat dapat diand diandal alkan kan.. Kean Keandal dalan an keam keaman anan an terg tergant antun ung g kepad kepadaa desai desain3 n3 penge pengerj rjaa aan n dan dan pera0atannya
(.
Keepatan. +$peed, Makin epat pengaman bekerja tidak hanya dapat memperkeil kerusakan tetapi juga dapat memperkeil kemungkinan meluasnya akibatakibat yang ditimbulkan #leh gangguan
2. Pengaman Arus lebih 2.1. Fuse Cu Ou 2.1. 2.1.1 1
Peng Penger eri ian an Fuse Fuse Cu Cu Ou Ou ! F C O "
4use 5ut 6ut merupakan sebuah alat pemutus rangkaian listrik yang berbeban pada jaringan distribusi yang bekerja dengan ara meleburkan bagian dari k#mp#nennya fuse +fuse link , yang telah diranang khusus dan disesuaikan ukurannya untuk itu. Perlengkapan fuse ini terdiri dari sebuah rumah fuse + fuse fuse supp#rt,3 pemegang fuse + fuse fuse holder , dan fuse link sebagai pisau pemisahnya dan dapat diindetifikasi dengan halhal seperti berikut a.
Tegan eganga gan n 's#l 's#las asii 2asar asar + T'2 T'2 , pada pada tingka ngkatt dist distrribus ibusii
b.
Utamanya digunakan untuk penyulang + feeders) TM feeders) TM dan pr#teksi traf#
.
K#ns K#nstr truk uksi si meka mekani niss did didas asar arka kan n pema pemasa sang ngan an pad padaa tia tiang ng atau atau pada pada r#s r#ssa sarm rm
d.
2ihu 2ihubu bung ngka kan n ke si sistim stim dis distr trib ibus usii deng dengan an bat batas asb bat atas as teg tegan anga gan n #per #peras asin inya ya
!
PT PLN Udiklat 2.1.2 Klasi#i Klasi#i$asi $asi Fuse Fuse Cu Ou
Jenisjenis fuse untuk tegangan tinggi dapat dilihat pada gambar 1 diba0ah ini :igh igh 7#ltag #ltage e 4uses uses
P#0er 4us 4uses es
2istri istribu buti# ti#n n ut ut #ut #ut
;9pu ;9puls lsi# i#n n
;9pulsi#n
Li8uid 4illed 4illed
5urrent rrent lim limitin iting g
Li8uid i8uid fi lled lled
sand #il
<#ri #ri Aid id
6pen link link
4ibr 4ibre e tub tube enl# enl#sed sed
7e nted nted
# en #pen #pen
dr#p#u t
enl enl#s #sed ed $ingle gle elemen
1epe 1epeater ater $ingle elemen
1epe 1epeater ater
dr#p#ut dr#p#ut indiatin iating
indiatin iating
N#n 7ente ented d
2#uble uble element ent
$ingle ingle elem elemen N#n 2r#p 2r#p#ut
N#n 2r#p 2r#p #ut dr#p#ut
$ingle gle elemen
dr#p#ut indiatin iating g
indiatin iating g N#n indi indiating
indiatin iating indiatin iating
5arb#n tetrahl#rid l#ride e
N#n 2r#p#ut dr#p#ut p#ut N#n dr#p# r#p#ut
N#n 2r#p 2r#p #ut #ut
p#g ut inddr# iating tin indi indiating
$ingle ingle elem elemen en
$ing $ingle le elem elemen 2r#p #ut
N#n N#n 7ente ented d
7ente ented d
N#n N#n 7ente ented d
$ingle gle elem elemen
$ingleelemen
dr#p#ut
4ib 4ibre tub tube e
indi indiating
indi indiating
N#n dr#p dr#p#ut indi indiating N#n N#n indi indiat ing indiating
indiating
indiatin iating
&ambar 1. Klasifikasi 4use Tegangan Tinggi Tinggi
Pada gambar ini diperlihatkan fuse yang diranang untuk penggunaan pada tegangan tinggi dapat dapat dibe dibeda dakan kan dala dalam m ! + dua dua , maam maam yait yaitu u 5ut# 5ut#ut ut 2ist 2istri ribus busii Distribution +Distribution Cutouts), dilapangan sering disebut% Fuse disebut% Fuse Cut Out disingkat FCO disingkat FCO dan 4use TM + Power Power Fuse , Fuse , yang sering disebut MV disebut MV Fuse atau Fuse atau 4use pembatas arus. 2ilapangan keperluan dan ara pemasangan kedua jenis fuse ini berbeda. 4use ut #ut banyak dipergunakan pada saluran saluran saluran perabangan perabangan dengan k#nstruks k#nstruksii saluran udara udara terbuka sedangkan sedangkan M7 fuse banyak dipergunakan pada panel panel ubile ubile dengan saluran kabel atau ampuran . 4use ut#ut distribusi distribusi diklasifikasi diklasifikasi dalam ! maam fuse fuse yaitu % 4use letupan Expulsion +Expulsion Fuse, Fuse, dan 4use 4use Li8uid Li8uid + Liquid Liquid Filled Fuse, Fuse, Namun pada kenyataannya dilapangan fuse ut#ut letupan +e9pulsi#n, lebih banyak dipakai untuk jaringan distribusi dibanding dengan p#0er fuse3 istilah letupan +e9pulsi, merupakan suatu tanda yang dipergunakan fuse sebagai tanda adanya busur listrik yang melintas didalam tabung fuse yang kemudian dipadamkannya. Peristi0a yang terjadi pada bagian dalam tabung fuse ini adalah peristi0a penguraian panas seara partial akibat busur dan timbulnya gas yang di dei#nisasi pada elah busurnya sehingga -t1"/()1/!".d#
"
busur api segera menjadi padam pada saat arus menjadi n#l. Tekanan gas yang timbul pada tabung akibat naiknya temperatur dan pembentukan pembentukan gas menimbulkan menimbulkan terjadinya terjadinya pusaran pusaran gas didalam didalam tabung dan ini membantu dei#nisasi dei#nisasi lintasan busur api. Tekanan Tekanan yang semakin besar pada tabung membantu pr#ses pembukaan rangkaian3 setelah busur api padam partikelpartikel yang di#nisasi akan tertekan keluar dari ujung tabung yang terbuka. Klasifikasi fuse ut#ut yang kedua adalah fuse ut#ut li8uid3 fuse jenis ini tidak dikenal di 0ilaya 0ilayah h PT PLN . Namun Namun menurut menurut referens referensii 4use 4use 5ut 6ut semaam semaam ini dapat dapat digunaka digunakan n untuk jaringan distribusi dengan saluran kabel udara . 2.1.%. Fuse Cu&Ou 'eu(an Berabung Fiber
Ada ! jenis fuse letupan letupan +expulsion +expulsion,, yang diklasifikasi sebagai 4use 5ut6ut +456, distribusi yaitu a. 4use 4use ut#u ut#utt bert bertab abun ung g fibe fiberr + Fibre Fibre tube fuse, fuse, b. 4use link terbuka +Open link fuse, fuse, 4use use
ut#ut
bertabung ung
fiber ber
mempu empuny nyai ai
fuse
link
yang ang
dapat
digan gantiganti
+interhan!eabilit", interhan!eabilit", dan terpasang didalam pemegang fuse +fuse h#lder, berbentuk tabung yang terbuat dari bahan serat selul#sa. 4use ini dapat dipergunakan baik untuk 4use 5ut6ut terbuka +#pen fuse ut#ut, atau 4use 5ut6ut tertutup +enl#sed fuse ut#ut,3 fuse ut#ut terbuka dapat dilihat pada gambar !.Pada gambar ini terlihat fuse bertabung fiber dipasang diantara ! +dua, is#lat#r dan jaringan listrik dihubungkan pada kedua ujung fuse h#ldernya pada fuse ut#ut tertutup3 tabung fuse terpasang disebelah d isebelah dalam pintu p intu fuse ut#ut dan seluruh k#ntak listriknya terpasangkan pada rumah fuse yang terbuat dari p#rselain seperti terlihat pada gambar " Kedua 4use 5ut#ut ini dapat dipergunakan pada jaringanjaringan dengan sistim delta atau jaringan dengan sistim bintang tanpa pentanahan demikian juga pada jaringan jaringan yang menggun menggunaka akan n sistim sistim netral netral ditana ditanahka hkan n apabil apabilaa tegang tegangan an pemutus pemutusan an fuse fuse ut#ut ut#ut seara seara indi=idual tidak melebihi tegangan maksimum pengenal ranangan dan tahanan is#lasi ketanah sesuai dengan kebutuhan #perasinya
(
PT PLN Udiklat
&ambar !
&ambar !.
4use 5ut#ut terbuka
4use 5ut#ut tertutup
2.1.) Fuse Cu&Ou 'in$ Terbu$a !O(en 'in$"
4use ut#ut link terbuka terdiri dari sebuah fuse link yang tertutup didalam sebuah tabung fiber yang relatif keil dengan dilengkapi kabel penghubung tambahan pada fuse linknya untuk memperpanjang kedua ujung tabungnya.terlihat pada gambar (
&ambar. (
4use 5ut#ut tipe 6pen Link
-t1"/()1/!".d#
)
Kabel penghubung tambahan ini kemudian dihubungkan ke pegas k#ntak beban pada rumah fuse + fuse support , untuk kerja seara mekanik. Kerja pegas ini dimaksudkan untuk menjamin pemisahan agar kedua ujung dari fuse terbuka pada saat fuse bekerja dan ini dipakai karena kemampuan pemutusan pada tabung fiber yang keil relatif terbatas. 4use ut#ut ini diranang untuk dipakai pada tegangan 1> k73 selain itu fuse ini mempunyai arus pengenal pemutusan yang lebih rendah dari pada fuse ut#ut bertabung fiber
2.2 Sandar Fuse lin$
Ada sejumlah standar yang dianut fuse link3 salah satu standar pengenal fuse link yang terdahulu dikenal dengan sebutan pengenal N. Pengenal N dispesifikasi fuse link tersebut mampu untuk disalurkan arus listrik sebesar 1// ? seara k#ntinue dan akan melebur pada nilai tidak lebih dari !"/ ? dari angka pengenalnya dalam 0aktu ) menit @1. Pada praktek dilapangan ketentuan tersebut kurang memuaskan penggunan ya karena hanya satu titik yang dispesifikasi pada kerakteristik arus0aktu sehingga fuse link yang dibuat #leh sejumlah pabrik yang berbeda mempunyai keterbatasan dalam memberikan jaminan k##rdinasi antar fuse link. $etelah fuse link dengan pengenal N kemudian munul standar industri fuse link dengen pengenal K dan pengenal T pada tahun 1B)1 Pengenal K untuk menyatakan fuse link dapat bekerja memutus jaringan listrik yang berbeban dengan 0aktu kerja lebih CepatD dan pengenal T untuk menyatakan fuse link bekerja memutus jaringan listrik yang berbeban dengan 0aktu kerja lebih DlambatD. 4use link tipe T dan tipe K ini merupakan ranangan yang uni=ersal karena fuse link ini bisa ditukar tukar +interhan!eabilit", kemampuan elektris dan mekanisnya yang dispesifikasi dalam standar. 4use link tipe K dan tipe T yang dipr#duksi suatu pabrik seara mekanis akan sama dengan fuse link tipe K dan tipe T yang dipr#duksi pabrik lain. Karakteristik listrik link tipe K dan fuse link tipe T sudah distandarisasi dan sebagai titik temu nilai arus maksimum dan minimum yang diperlukan untuk melelehkan fuse link ditetapkan pada " titik 0aktu dalam kur=a karakteristik K#ndisi ini lebih menjamin k##rdinasi antara fuse link yang dibuat #leh beberapa pabrik menjadi lebih baik dari pada yang dimiliki fuse link N. *
PT PLN Udiklat Tabel 1. Arus Leleh 4use Link Tipe K
Arus pengenal +rating, 4use yang disarankan E disukai Arus Pengenal fuse link
Arus leleh
Arus leleh 1
Arus leleh
1
1
"// G *// detik 1/ detik /31 detik Minimum Maksimum Minimum Maksimum Minimum Maksimum Arus Pengenal yang disarankan E disukai
asi# Keepatan
* 1/ 1) !) (/ *) 1//
1!. / 1B. ) "1. / )/ F/ 1!F !//
1(. ( !". ( ">..! */ B* 1)" !(/
1". ) !!. ) "> */ BF 1)B !)F
!/. ) "( )) B/ 1(* !"> "FF
>! 1!F !1) ")/ )*) B1F 1)!/
F* 1)( !)F (!/ *F/ 11// 1F!/
*. / *. * *. B >. / >. 1 >. ! >. *
1(/ !//
"1/ (F/
">! )>*
("/ >*/
*)/ 11)/
!(>/ "FF/
!B>/ (*)/
F. / F. 1
Tabel !.. Arus Leleh 4use Link Tipe K
Arus pengenal +rating, 4use yang tidak disarankan E disukai intermediate
Arus Pengenal fuse link
F 1! !/ "/ )/ F/
1 ! "
-t1"/()1/!".d#
Arus leleh
Arus leleh 1
Arus leleh
1
1
"// G *// detik 1/ detik /31 detik M inimum Maksimum Minimum Maksimum Minimum Maksimum Arus Pengenal yang tidak disarankan E tidak disukai E 'ntermediate 1) !) "B *" 1/1 1*/
1F "/ (> >* 1!1 1B!
! (
!. ( (. F
*
>. !
1F !B. ) (F >>. ) 1!* !/)
!> (( >1 11) 1FF "/>
B> 1** !>" ((> >1B 11F/
Arus Pengenal diba0ah * Amper .+!, 1/ .+!, .+!, 1/ .+!, .+!,
1/
.+!,
asi# Keepatan
11* 1BB "!F )(* F*! 1(!/
*. ) *. * >. / >. 1 >. 1 >. (
)F )F
)F
>
Tabel ". Arus Leleh 4use Link Tipe T Arus pengenal +rating, 4use yang disarankan E disukai Arus Pengenal fuse link
Arus leleh
Arus leleh 1
1
"// G *// detik 1/ detik /31 detik Minimum Maksimum Minimum Maksimum Minimum Maksimum Arus Pengenal yang tidak disarankan E tidak disukai E 'ntermediate
F 1! !/ "/ )/ F/
1) !) "B *" 1/1 1*/
1F "/ (> >* 1!1 1B!
1 ! "
! ( *
!. ( (. F >. !
!/. ) "(. ) )>. / B". / 1)! !(F
"1 )! F) 1"F !!* ">/
1** !B* (B* F1! 1"1/ !/F/
1BB ")) )B) B>) 1)>/ !)//
Arus Pengenal diba0ah * Amper .+!, 11 .+!, .+!, 11 .+!, .+!, 11 .+!,
1// 1// H
Tabel ( Arus Leleh 4use Link Tipe T 'ntermediate G Tidak disarankan.
Arus Pengenal fuse link
* 1/ 1) !) (/ *) 1// 1(/ !//
Keepatan
Arus leleh
1
Arus leleh
Arus leleh 1
1(. ( !". ( ">..! */ B* 1)" !(/ ">! )>*
Arus leleh
1
1). " !*. ) ((. ) >". ) 1!/ 1B) "1B )!/ F)/
!" (/ *> 1/B 1>F !B1 (>) >>) 1!>)
@1
1
"// G *// detik 1/ detik /31 detik Minimum Maksimum Minimum M aksimum Minimum Maksimum Arus Pengenal yang disarankan E disukai 1!. / 1B. ) "1. / )/ F/ 1!F !// "1/ (F/
11.1 11. F 1!. > 1!. B 1". / 1". /
1!/ !!( "FF *") 1/1/ 1*)/ !*!/ (/// *!)/
1(( !*B (** >*! 1!(/ 1B>) "1)/ (F// >(>/
asi# Keepatan
1/ 11. ) 1!. ) 1!. > 1" 1!. B 1". 1 1!. B 1". /
Tiga titik #perasi fuse link untuk tipe K dan tipe T yang distandarkan dalam karakteristik arus G 0aktu adalah % a.
"// detik untuk fuse link 1// amper dan diba0ahnya 3 *// detik untuk fuse
link 1(/ amper dan !// amper b.
1/ detik
.
/.1 detik seperti yang diranang pada tabel 1 dan tabel !. untuk fuse link tipe K
dan tabel tabel " dan tabel ( untuk fuse link tipe T F
PT PLN Udiklat Karakteristik arus G 0aktu lebur minimum fuse link tipe K dan T yang dibuat semestinya tidak kurang dari nilainilai minimum yang ditampilkan dan karakteristik lebur minimum fuse link ini ditambah dengan t#leransi dari pabrikan seharusnya tidak lebih besar dari nilai maksimum seperti pada tabel 1 dan tabel !. untuk fuse link tipe K dan tabel " dan tabel ( untuk fuse link tipe T Untuk memper#leh kerja yang selektif dapat dipergunakan sederetan fuse link dengan nilai arus pengenal yang disarankan +prefered #ntinues rating, % * 1/ G 1) G !) G (/ G *) G 1// G 1(/ dan !// amper.3 nilai arus pengenal k#ntinyu F G 1! G !/ G "/ G )/ G dan F/ amper merupakan nilai arus pengenal yang tidak disarankan +n#n prefered #untinues rating,.sebagai standar intermediate. Nilainilai arus pengenal fuse ini disediakan dengan maksud agar setiap nilai arus penganal fuse link yang disarankan dapat dipr#teksi #leh nilai arus pengenal fuse link yang disarankan dengan nilai arus pengenal yang lebih besar dan setiap nilai arus pengenal fuse link yang tidak disarankan akan dipr#teksi #leh nilai arus pengenal fuse link yang tidak di sarankan dengan nilai arus pengenal yang lebih besar dalam beberapa kasus kerja selektif dapat juga diper#leh antara fuse link yang disarankan dengan fuse link yang tidak disarankan Nilai arus pengenal fuse link di ba0ah * amper % 13 ! dan " sudah distandarisasi3 nilainilai arus pengenal yang rendah ini tidak dimaksudkan untuk berk#rdinasi satu dengan yang lain namun k##rdinasi lebih baik dengan nilai arus pengenal * ampere atau diatasnya Karakteristik kerja fuse link fuse ut#ut type K 3 T dan : masing masing dapat dilihat pada gambar ) 3 gambar * dan pada gambar > seperti berikut %
-t1"/()1/!".d#
B
#ur$a Leleh Mini%u% #ur$a Leleh Maksi%u Pe%utusan &a%pun!
&ambar ) Kur=a Karakteristik Arus GIaktu 4use link tipe K + kerja epat ,
1/
PT PLN Udiklat
&ambar * 4use link tipe T +kerja lebih lambat,
-t1"/()1/!".d#
11
Kur=a Leleh Minimum Kur=a Leleh Maksimu Pemutusan ampung
&ambar > 4use link tipe : + Tahan $urja ,
2ari kedua Karakteristik kerja fuse ini masingmasing memiliki a. Kur=a 0aktu leleh minimum ' %ini%u% %eltin! ti%e ) 1!
PT PLN Udiklat aitu kur=a yang menunjukkan 0aktu yang dibutuhkan mulai dari saat terjadinya arus lebih sampai dengan mulai meleburnya pelebur untuk harga arus tertentu. b. Iaktu busur Iaktu antara saat timbulnya busur permulaam sampai saat pemadaman . Kur=a 0aktu pembebasan maksimum ' %axi%u% learin! ti%e ) aitu kur=a yang menunjukkan 0aktu yang dibutuhkan dari saat terjadinya arus lebih sampai dengan padamnya bunga api untuk harga arus tertentu
2.1.* Keersediaan Ti(e Dan Ang$a Pengenal Fuse 'in$
$eiring dengan perubahan tekn#l#gi dan kebutuhan dalam peningkatan mutu pelayanan tenaga listrik. beragam tipe dan angka pengenal fuse ut#ut letupan +e9pulsi#n, yang dipr#duksi dan dijual dipasaran pada masa kini. $alah satu perusahaan pembuat fuse link menyediakan beberapa tipe yang diantaranya adalah tipe K3 T3 :3 N3 23 $ untuk sistim distribusi dengan tegangan sampai !> k7 dan tipe ;K3 ;T dan ;: untuk sistem distribusi dengan tegangan sampai "F k7 dengan pengenal seperti terlihat pada tabel ) Tabel ) Ketersediaan tipe dan rating fuse link yang dipr#duksi pabrik
Tipe 4use Link : + Tahan $urja , 2 Timah +Tahan $urja , K G Timah + 5epat , K G Perak + 5epat , N G Timah + 5epat , T G Timah + Lambat , $ G Tembaga + $angat Lambat , ;K + 5epat , ;T + Lambat , ;: +$angat Lambat,
rus #n nyu yang ijinkan
Jenis 0aktu
Arus Pengenal +A,
+ ? Pengenal ,
kerja
asi# Keepatan Kerja
1!")F
1//
$angat lambat
* sEd 1F
113)!"()>1/1)!/
1//
$angat lambat
>
1 sEd !//
1)/
5epat
* sEd F31
* sEd 1//
1//
5epat
* sEd F31
)
sEd !//
1//
5epat
* sEd 11
1 sEd !//
1)/
Lambat
1/ sEd 1".1
" sEd !//
1)/
$angat lambat
1)
* sEd 1//
1)/
5epat
*
sEd
F.1
* sEd 1//
1)/
Lambat
1/
sEd
1".1
13!3"3)
1//
$angat lambat
1"
sEd
sEd
(*
!/
sEd !!
2.+. Sandar P', - SP', *) 1/0
-t1"/()1/!".d#
1"
Untuk keperluan peningkatan efisiensi dan tingkat keandalan pelayanan sistem di PT PLN +Perser#,3 jenis3tipe dan karakteristik perlu dipilih 4use 5ut #ut yang sesuai dengan sistem dan k#ndisi yang ada di lingkungan PT PLN +Perser#, sebagai perusahaan yang mengel#la distribusi tenaga listrik. Untuk keperluan ini PLN merumuskan kebijaksanaanya dalam standar PLN % $PLN *( % 1BF) mengenai Petunjuk dan Penggunaan Pelebur Pada $istem Tegangan Menengahdengan spesifikasinya adalah sebagai berikut%
1. Keenuan Umum
1. 4rek0ensi kerja
% )/ :-
!. Tegangan pengenal % !/ k73 !( k7 untuk sistim !/ K7 " fasa dengan netral ditanahkan ". Tingkat is#lasi pengenal % a. Tegangan ketahanan impulse % p#laritas p#sitif dan negatif •
Antara kutub tanah dan kutub G kutub + T'2 , 1!) k7 +punak,
•
Antara jarak is#lasi dari rumah fuse */ k7 + efektif ,
b. Tegangan ketahanan sistim )/ :- + keringE basah selama 1 menit , •
Antara kutub tanah dan kutub G kutub + T'2 , )/ k7 +efektif,
•
Antara jarak is#lasi dari rumah fuse */ k7 + efektif ,
K#ndisi standar suhu3 tekanan dan kelembaban !/ / 53 >*/ mm:g dan 11 g Em" Air (.
$uhu % suhu udara maksimum (/
/
5 suhu udara ratarata !( jam
maks "> / 5 ).
Arus pengenal dalam amper dan arus pemutusan dalam kil# amper % fuse link Arus pengenal dan arus pemutusan pengenal fuse link dipilih dari seri 1/
31 F G B
*.
dan kelipatan 1/ nya
PT PLN Udiklat 4use link dan rumah fuse +fuse supp#rt, harus dapat dile0ati arus pengenalnya seara terus menerus tanpa mele0ati batas kenaikan suhunya seperti tertera pada tabel ( >. Untuk pasangan luar tekanan angin tidak melebihi >// N E m ! F.
Udara sekitar tidak teremar #leh debu3 asap3 gas k#r#sif3 gas mudah terbakar uap atau garam
B.
Ketinggian dari permukaan laut tidak melebihi 1/// m
2. S(esi#i$asi Fuse Cuu enis 'eu(an ! E3(ulsin Fuse "
1. Maam maam angka pengenal a.
Pengenal fuse
Tegangan pengenal % !( K7
Arus pengenal fuse dalam amper
$eri 1/. + A , % 1 13!) G 13* G ! G !3) G "31) G ( G *3" G F dan kelipatan 1/ nya $eri !/. + A , % 1 G 131! G 13!) G 13( G 13* G 13F G ! G !3!( G !3) G !3F G ".1) G "3)) G ( G (3) G ) G )3* G *3" G >31 F G B
dan kelipatan 1/ nya
Kemampuan pemutusan pengenal dalam kil# ampere
$eri 1/. + kA , % 1 13!) G 13* G ! G !3) G "31) G ( G *3" G F dan kelipatan 1/ nya $eri !/. + kA , % 1 G 131! G 13!) G 13( G 13* G 13F G ! G !3!( G !3) G !3F G ".1) G "3)) G ( G (3) G ) G )3* G *3" G >31 F G B
b.
4re8uensi pengenal % )/ :Pengenal rumah fuse + 4use $upp#rt ,
dan kelipatan 1/ nya
Tegangan pengenal % !( K7
Arus maksimum pengenal % Nilainilai standar dari arus pengenal rumah fuse adalah %
-t1"/()1/!".d#
1)
)/ A3 1// A3 !//A3 (//A.
•
Tingkat is#lasi pengenal 1.
Tegangan Ketahanan 'mpulse % P#laritas p#sitif dan negatif •
Antara kutub tanah dan kutub G kutub + T'2 , 1!) k7
+punak, •
!.
Antara jarak is#lasi dari rumah fuse 1() k7 + punak , Tegangan Ketahanan sitim )/ :- + kering E basah selama 1 menit
, •
Antara kutub tanah dan kutub G kutub + T'2 , )/ k7
+punak, •
.
Antara jarak is#lasi dari rumah pelebur */ k7 + efektif ,
Pengenal pemikul batang pelebur + fuse h#lder ,
Tegangan pengenal % !( K7
Arus maksimum
$eri 1/. + A , % 1 13!) G 13* G ! G !3) G "31) G ( G *3" G F dan kelipatan 1/ nya
$eri !/. + A , % 1 G 131! G 13!) G 13( G 13* G 13F G ! G !3!( G !3) G !3F G ".1) G "3)) G ( G (3) G ) G )3* G *3" G >31 F G B
dan kelipatan 1/ nya
Kemampuan pemutusan pengenal dalam KA $eri 1/. + kA , % 1 13!) G 13* G ! G !3) G "31) G ( G *3" G F dan kelipatan 1/ nya $eri !/. + kA , % 1 G 131! G 13!) G 13( G 13* G 13F G ! G !3!( G !3) G !3F G ".1) G "3)) G ( G (3) G ) G )3* G *3" G >31 F G B
dan kelipatan 1/ nya
d. Pengenal fuse link
Arus pengenal
$eri 1/. + A , % 1*
PT PLN Udiklat 1 13!) G 13* G ! G !3) G "31) G ( G *3" G F dan kelipatan 1/ nya $eri !/. + A , % 1 G 131! G 13!) G 13( G 13* G 13F G ! G !3!( G !3) G !3F G ".1) G "3)) G ( G (3) G ) G )3* G *3" G >31 F G B
Tegangan maksimum % !( k7
e.
dan kelipatan 1/ nya
Karakteristik pelebur •
Anak dan rumah pelebur + 4use link dan 4use h#lder , harus dapat dile0ati arus pengenalnya seara terus
menerus tanpa mele0ati batas kenaikan
suhunya seperti tertera pada tabel
Kelas pelebur jenis letupan dibagi dalam dua
kelas yaitu % 1.
4use
letupan
+e9pulsi#n
,
kelas
1
dipergunakan untuk pr#teksi sekel#mp#k traf# berkapasitas besar !.
4use letupan +ee9pulsi#n , kelas !
dipergunakan untuk pr#teksi traf#traf# keil untuk pr#teksi kapasit#r atau untuk keperluan seksi#nalisasi jaringan distribusi tegangan menengah dengan saluran udara f.
Karakteristik 0aktuGarus fuse link
Pabrik harus menyediakan kur=akur=a yang diper#leh dari pengujian jenis karakteristik 0aktu sesuai yang ditentukan pada publikasi ';5 !F!! 1B>( . g.
K#nstruksi
Pelebur yang dipilih pada umumnya tipe bukajatuh +dr#p #ut, dimana
tabung3 fuse h#lder dan fuse linknya akan jatuh dan menggantung bila fuse linknya telah bekerja +putus,
Pembukaan tanpa pemadaman dapat dilakukan dengan tambahan alat
kerja kerja keadaan bertegangan +h#t stik, yang dilengkapi dengan alat pemadam busur atau dengan dengan lengan pemutus pelebur. -t1"/()1/!".d#
1>
2./. Pemasangan FCO
456 pada jaringan distribusi tegangan menengah biasanya dipergunakan pada saluran saluran perabangan
untuk mengamankan saluran perabngan dari adanya gangguan
hubung singkat dan untuk mengamankan sistim dari gangguan hubung singkat pada traf# distribusi . K#nstruksi Pemasangan dari 4use 5ut 6ut ini dapat dilihat seperti gambar gambar berikut
&ambar F bagian bagian dari k#nstruksi 456
A.
P#relain insulat#r 0ith higher 5reepage distane and greater insulati#n pr#perties.
4. 5rank shaft supp#rt E l#0er h#using in
B.
Upper eye b#lt #nnet#r in Tin plated brass.
5. Trigger in stainless steel.
C.
Upper #ntat sil=er plated ;TP 5#pper.
I.
D.
&al=ani-ed steel h##ks f#r l#ad break t##ls guiding the fuse tube during l#sure.
. L#0er eye b#lt #nnet#r in Tin plated
E.
4use tube h#lder #ated 0ith U7 resistant paint3 imper=i#us t# 0ater #nstruted in ;p#9y resin 0ith speial ar 8uenhing liner.
K. 5rank shaft.
F.
L#0er #ntat in ;TP grade #pper duly sil=er plated.
'. &al=ani-ed m#unting
$tainless steel spring pr#=ides t#ggle ati#n f#r fuse link ejet#r.
1F
PT PLN Udiklat
&ambar B
Pemasangan 456 untuk Pr#teksi $aluran
A "* A2
A %* AD
A 1! A2
A 12 AD
-t1"/()1/!".d#
1B
&ambar 11. Pelepasan E Pemasukan 4use :#lder 456 2engan L#ad
&ambar 1! L#ad
2./. Cara Pemilihan Arus Pengenal ! Raing " Fuse 'in$ FCO a.
Pemilihan Arus Pengenal Fuse lin$ FCO unu$ Pre$si Per6abangan
Pemilihan arus pengenal + &atin!) fuse link 5ut 6ut + 456 , untuk saluran abang sangat penting untuk dilakukan dengan sebaik baiknya dalam rangka k##rdinasi sistem untuk memper#leh penampilan sistem yang #ptimal dengan harapan target perusahaan
!/
PT PLN Udiklat dalam penapaian kepuasan pelanggan dan peningkatan penjualan KIh dengan mengeilkan tingkat $A'2' dan $A'4' di harapkan dapat terpenuhi $alah satu met#de pemutusan arus hubung singkat permanen 'persistant , yang efektif adalah dengan memasang fuse pada tiap tiap perabangan atau anak abangnya + sub branh , Kesalahan dalam menentukan pilihan rating fuse link tentu akan memupus harapan perusahaan. $ering kerjanya '(rip, PMT Penyulang di &ardu 'nduk #leh karena sering terjadi gangguan di saluran saluran abang atau terutama saluran saluran anak abang perlu dipertimbangkan untuk penempatan 456 yang sesuai dengan kebutuhan $alah satu yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan arus pengenal 456 untuk pr#teksi saluran abang atau saluran anak abang adalah besarnya nilai arus beban maksimum yang akan atau dapat mengalir pada saluran abang atau anak abang yang dimaksud . $esuai dengan $tandard kemampuan dari fuse link 5ut #ut +456, yang dipr#duksi #leh sejumlah pabrik yang telah dikemukakan di fuse ut #ut dan pada pemilihan arus pengenal fuse link 456. Untuk menentukan arus pengenal 'ratin! , fuse link yang dipilih dapat dilakukan sebagai berikut % 1.
Pilih fuse link 5ut 6ut + 456 , yang sesuai dengan standar dalam hal ini PLN dalam $PLN *( %1BF) menentukan pilihan type K T dan :
!.
".
K##rdinasi yang sebaik baiknya dengan alat pr#teksi yang lain +PMT3 P<6 dan 4use 5ut #ut , baik yang berada di sisi sebelah hulu +sumber, dan sebelah hilirnya +beban,
(.
Perhatikan
).
Perhatikan pula kemampuan pemutusan dari 4use 5ut 6ut khususnya bagi 456 yang terpasang dekat dengan sumber tenaga
2engan demikian fuse link ut#ut yang dipilih selain harus tahan terhadap arus beban3 juga harus bisa dik##rdinasikan dengan alat pr#teksi yang lain dan mempunyai
-t1"/()1/!".d#
!1
kemampuan pemutusan terhadap arus hubung singkat yang mungkin terjadi dan dapat melindungi penghantar yang diamankan dari kerusakan akibat arus lebih. Pemilihan rating arus fuse link yang benar adalah tidak akan lebur atau terjadi kerusakan #leh gangguan sesaat +n#persistant, yang terjadi disebelah hilirnya karena rel#ser yang akan membuka rangkaian dengan #perasi instantane#us tanpa memutuskan fuse link Pada saat gangguan tetap fuse link pertama pada sebelah sumber dari gangguan akan melebur dan membuka rangkaian setelah #perasi rel#ser
2..
Krdinasi Pre$si Anar Fuse Cu&7u
Penggunaan fuse link yang benar membutuhkan sejumlah inf#rmasi tentang karakteristik sistim dan karakteristik peralatan yang akan dipr#teksi seperti yang telah dituliskan mengenai dasar pemilihan fuse link dengan definisi %
Protected (Back up) Fuse Link
Protecting Fuse Link
Protecting Fuse Link
&ambar 1!
K##rdinasi 4use 2engan 4use $alah satu aturan yang sangat penting dalam aturan penggunaan fuse link adalah % 5learing time maksimum dari fuse link pemr#teksi tidak lebih dari >) ? 0aktu leleh minimum dari fuse link dipr#teksi. Prinsip ini untuk menjamin 4use link pemr#teksi akan memutuskan dan menghilangkan gangguan sebelum fuse link dipr#teksi rusak. Aturan lain yang harus dipegang adalah arus beban pada suatu titik pemakaian semestinya tidak lebih besar dari kapasitas arus k#ntinyu !!
PT PLN Udiklat yang dimiliki fuse link nya. Apabila arus melebihi kapasitasnya maka semestinya fuse link akan mengalami pemanasan lebih3 membuat pemutusan dan rangkaian menjadi terpisah dari sistem Kapasitas arus k#ntinue fuse link rataGrata adalah 1)/ ? dari arus pengenalnya untuk fuse link type K dan type T dengan elemen pelebur dari timah dan 1//? untuk fuse link tipe :3 N dan type K perak seperti terlihat pada tabel ) pada $PLN *( % F) Kemampuan hantararus terus menerus pelebur + 456 , jenis letupan + e9pulsi#n, tipe T +lambat, dan tipe K +epat, ditetapkan sebagai berikut % a.
1.) kali arus pengenalnya3 bagi pelebur dengan arus pengenal *." A sampai dengan 1// A.
b.
1." kali arus pengenalnya bagi pelebur dengan arus pengenal 1!) A sampai dengan 1*/ A
.
$ama dengan nilai arus pengenalnya bagi pelebur dengan arus pengenal !// A
d.
Pelebur ltupan tipe : sama dengan arus pengenalnya
e.
Pelebur jenis Pembatas Arus + limmiting 5urrent, atau disebut M7 4use + P#0er 4use, sama dengan arus pengenalnya
f.
Kemampuan hantararus terus menerus dari pelebur harus sama atau lebih besar dari arus beban maksimum terus menerus yang akan mele0atinya
K##rdinasi #perasi suatu pr#teksi dengan pr#teksi lain penting untuk dilasanakan untuk menjaga hal yang tidak diinginkan misalnya adanya pemutusan yang tidak di inginkan demikian juga k##rdinasi #perasi pr#teksi fuse ut #ut dimana prinsipnya adalah % Memberi kesempatan pada fuse pemr#teksi + protetin! , pada sisi beban yang berada di depan terdekat dari titik gangguan untuk bekerja sepenuhnya +memutus rampung, terlebih dahulu sebelum fuse sebelah hulu +sisi sumber, yang dipr#teksi bertindak sebagai adangannya mulai bekerja. Untuk memenuhi k##rdinasi hendaknya dipilih 0aktu leleh arus pengenal yang memiliki kerenggangan 0aktu minimum !) ? antara 0aktu pemutusan maksimum 4use pemr#teksi pada sisi terdekat dengan gangguan dengan 0aktu leleh minimum pelebur yang dipr#teksi atau dengan kata lain 0aktu pemutusan maksimum dari fuse pemr#teksi hendaknya tidak melebihi >) ? dari minimum fuse yang dipr#teksi
-t1"/()1/!".d#
!"
Untuk pelaksanaan k##rdinasi dapat dilakukan dengan menggunakan tabel * dan tabel > dan F seperti berikut
Tabel *
K##rdinasi Pr#teksi Antara 4use 5ut#ut
Tabel > K##rdinasi Pr#teksi Antara 4use 5ut#ut 4use link tipe T K##rdinasi dengan 4use Link Tipe T
!(
PT PLN Udiklat
Tabel F K##rdinasi 4use link tipe : dengan tipe K dan tipe K dengan K
-t1"/()1/!".d#
!)
b.
Pemilihan Arus pengenal + ating , fuse link 456 untuk Pr#teksi Traf# 2istribusi 1.
2ilihat dari karakteristik 0aktu Garusnya pr#teksi traf# dibatasi dua garis kerja yaitu % a. &aris batas ketahanan pelebur yang merupakan batas ketahanan pelebur dimana pelebur 456 tidak b#leh bekerja pada beban lebih yang masih dan harus dapat ditahan #leh traf# tersebut yaitu %
Arus
:ubung singkat JT
Arus Masuk A0al + 'nrush , traf#
Arus asutan m#t#r
b &aris
gangguanh yang dapat melebihi batas
tersebut adalah hubung singkat pada sisi primeratau sekunder traf#
!
&aris batas ketahanan pelebur bagi traf# distribusi umum ditentukan #leh titik titik berikut % ! 9 'n
selama 1// detik ................beban lebih
" 9 'n
selama 1/ detik ................Arus beban peralihan
* 9 'n
selama
1 detik ............... Arus beban peralihan
1! 9 'n
selama
/.1 detik ...........Arus 'nrush traf#
!) 9 'n
selama /./1 detik ............Arus 'nrush traf#
PT PLN Udiklat
"
"
9 'n
selama 1// detik ................Arus beban peralihan
*
9 'n
selama
1/ detik ............... Arus beban peralihan
1/ 9 'n
selama
1 detik ........
...Arus 'nrush traf#
Ketahanan Pelebur terhadap surja kilat
!>
a. minimum >( A selama /./1 detik untuk surja kilat ! KA b. minimum ">/ A selama /./1 detik untuk surja kilat 1/ KA
(. &aris batas ketahanan traf# ditentukan #leh k#ndisi sebagai berikut % !
9 'n
selama "// detik ................beban lebih3 arus :s JT
(.>) 9 'n
selama */ detik ................ beban lebih3 arus :s JT
*.>
selama "/ detik ................ beban lebih3 arus :s JT
9 'n
11." 9 'n
selama 1/ detik ..............
!)
9 'n
selama
'! t
1.!)/ ..........................................:ubung singkat pada traf#
! detik ...............:ubung singkat pada traf#
%. Relai Arus 'ebih
elai arus lebih adalah suatu relai yang bekerja berdasarkan adanya kenaikan arus yang melebihi nilai arus dan 0aktu setingnya. elai arus lebih ini berfungsi sebagai pr#teksi terhadap gangguan hubung singkat3 baik hubung singkat antar fasa maupun fasa ke tanah.
elai arus lebih seketika 'instanstaneous o$er urrent rela").
b.
elai arus lebih
dengan tunda 0aktu tertentu 'definite ti%e o$er urrent
rela"). .
elai arus lebih dengan tunda 0aktu terbalik 'in$erse ti%e o$er urrent
rela").
%.1. Relai Arus 'ebih Se$ei$a
elai arus lebih seketika adalah relai arus lebih yang bekerja tanpa penundaan 0aktu3 atau jangka 0aktu relai mulai saat arusnya pikup sampai selesai sangat singkat +sekitar !/ sampai 1// ms,.
.t detik
!F
PT PLN Udiklat
' ampere &ambar % Karakteristik ele Arus Lebih $eketika
%.2.
Relai Arus 'ebih 8a$u Terenu
Jangka 0aktu relai mulai pikup sampai selesai diperpanjang dengan nilai tertentu dan tidak tergantung besarnya arus yang menggerakkannya. elai arus lebih jenis ini terdiri dari elemen arus lebih dan elemen relai 0aktu
.t detik
' ampere &ambar % Karakteristik elai Arus Lebih Iaktu Tertenu
%.%. Relai Arus 'ebih dengan Tunda 8a$u Terbali$
Jangka 0aktu relai mulai pikup sampai selesai kerjanya diperpanjang dengan nilai yang berbanding terbalik dengan besarnya arus yang menggerakkannya. .t detik
t1
-t1"/()1/!".d#
t2
!B If1
If2
' ampere &ambar % Karakteristik elai Arus Lebih Iaktu Terbalik
elai arus lebih 0aktu terbalik pada de0asa ini dalam suatu relai dapat memiliki beberapa jenis kur=a yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhannya berkat kemajuan tek#n#l#gi elektr#nika dan mir# pr#ses#r 2imana kur=a kur=a tersebut dapat diubah kedalam bentuk bentuk persamaan diantaranya adalah %
1.
Kur=a standar 'n=erse
/.1( = tp = (D. /./! M − 1 !.
Kur=a 7ery 'n=erse
1".) tp = (D. = M − 1 ".
+ ".! ,
Kur=a ;9tremely 'n=ers
F/./ tp = (D. ! = − M 1 (.
+ ".1 ,
+ "." ,
Kur=a l#ng time in=erse
F/./ = tp = (D. ! − M 1
+ ".( ,
2imana . tp
0aktu kerja relai dalam detik
T2
Time 2ial $eting
M
Perkalian arus kerja relai +PikUp, M 1
). P B O !Penuu( Bali$ Omais"
"/
PT PLN Udiklat Alat ini digunakan sebagai pelengkap untuk pengaman gangguan temp#rer dan juga untuk membatasi luas daerah yang padam akibat gangguan3 dilihat dari peredam busur apinya P<6 adalah % 1. P<6 dengan media minyak !. P<6 dengan media 7aum ". P<6 dengan media &as $4* 2ilihat dari peralatan k#ntr#lnya adalah % 1. P<6 dengan k#ntr#l hidr#ulik !. P<6 dengan k#ntr#l elektr#nik 2ilihat dari peralatan sens#rnya adalah % 1. P<6 dengan sens#r arus listrik !. P<6 dengan sens#r tegangan 0. PE,4A9A, TER5ADAP TE4A,4A, SE,TU5
1. Pengertian. Jika suatu tegangan tersentuh tubuh manusia maka pada umumnya mengalir arus listrik kedalam tubuh yang berbahaya bagi tubuh sebenarnya bukan tegangannya melainkan arus listrilk yang mengalir didalam tubuh. Tegangan akan berbahaya
akibat sentuhan dengan tegangaan itu menyebabkan
mengalirnya arus listrik yang ukup besar didalam tubuh3 jika tidak menyebabkan aliran arus tegangan tidak berbahaya. !. Akibat arus listrik dalam tubuh
-t1"/()1/!".d#
"1
2aerah 1 menunjukkan arus tidak menimbulkan reaksi apapun 2aerah ! Menunjukkan arus sudah terasa tetapi umumnya tidak menimbulkan bahaya 2aerah " menunjukkan arus terasa dan belum mengakibatkan bahaya fibrilasi +denyuk jantung tak teratur,. 2aerah ( menunjukkan arus terasa dan bisa terjadi bahaya fibrilasi dengan kemungkinan sampai )/ ? 2aerah ) menunjukkan bahaya fibrilasi lebih dari )/ ?. 2alam gambar ini terlihat bahaya akibat arus mengalir + tidak hanya tergantung kepada besarnya arus tetapi juga lamanya arus mengalir ,
". Tegangan $entuh ang
"!
PT PLN Udiklat listrik dengan demikian beasar tahan tubuh manusia sangat dipengaruhi #leh keadaan kelembaban tubuh. Lintasan tubuh yang dilalui arus dan besar tegangan yang disentuh dapat dilihat pada gambar berikut ini %
Tabel batas tegangan sentuh dan lamanya sentuhan maksimum Lama $entuhan Maksimum
Arus $earah +7,
)/
1!/
)
)/
1!/
1
>)
1(/
/3)
B/
1*/
/3!
11/
1>)
/31
1)/
!//
/3/)
!!/
!)/
/3/"
!F/
"1/
+detik,
(. 5ara Pengamanan Terhadap Tegangan $entuh -t1"/()1/!".d#
""
$entuhan dengan tegangan dapat terjadi seara langsung atau tidak langsung. Pengamanan terhadap sentuhan langsung adalah pengamanan terhadap sentuhan pada bagian yang aktif dari suatu peralatan atau instalasi yang dalam k#ndisi n#rmal bertegangan. $edangkan pengaman terhadap sentuhan tidak langsung adalah pengamanan terhadap sentuhan pada badan peralatan atau instalasi yang menjadi bertegangan pada 0aktu ada gangguan +hubung singkat ke badan tersebut,.kebadan instalasi yang bersifat k#nduktif. Pengaman terhadap sentuhan langsung % 1.
Pengamanan dengan is#lasi pada bagiuan bagian yang aktif
!.
pengamanan dengan selungkup atau sekat
".
Pengamanan dengan penghalang
(.
Pengamanan dengan penempatan diluar jangkauan tangan
).
Pengamanan tambahan dengan saklar pengaman arus ke tanah Pengamanan terhadap sentuhan tak langsung 1. Pengamanan dengan pemutusan #t#matis !. pengamanan dengan is#lasi pengaman ". pengamanan dengan alas is#lasi (. pengamanan dengan pemisah pengaman +traf# pemisah, ). pengamanan dengan pentanahan
*.
Penanahan TR
4ungsi Pentanahan T Pentanahan T berfungsi untuk menghindari bahaya tegangan sentuh bila terjadi gangguan atau kegagalan is#lasi pada peralatan atau pada instalasi 2alam $PLN " 1B>F pentanahan netral pada jaringan tegangan rendah adalah pentanahan efektif yang mempunyai tahanan pentanahan diba0ah ) Ω $emua JT dan instalasi harus menggunakan sistem pentanahan netral pengaman + PNP, PNP adalah sistem pentanahan dengan ara menghubungkan badan peralatan atau instalasi dengan hantaran netral yang ditanahkan +disebut hantaran n#l, sehingga jika terjadi kegagalan is#lasi teregahlah bertahannya tegangan sentuh yang terlalu tinggi karena pemutusan arus #leh alat pengaman arus lebih "(
PT PLN Udiklat Tegangan sentuh yang timbul akibat gangguan atau kegagalan is#lasi tergantung kepada pentanahan.
0. PE,4A9A, TER5ADAP TE4A,4A, 'EBI5 TRA,SIE,T
0.1.
Sebab Timbuln:a Tegangan 'ebih Transien
2alam keadaan #perasi3 suatu sistem tenaga listrik sering mengalami gangguan yang dapat mengakibatkan terjadinya pelayananpelayanan daya. &angguan tersebut lebih sering terjadi pada jaringan distribusi. Terjadinya gangguan adalah disebabkan #leh peninggian tegangan lebih3 dimana tegangan itu melampaui tingkat ketahanan is#lasi dari hantaran distribusi. 2engan demikian terjadi hubun g singkat ka0atka0at fasa ke tanah yang dapat menyebabkan PMT membuka. Tegangan lebih ini antara lain ditimbulkan #leh % a. $ambaran petir pada hantaran distribusi baik merupakan sambaran langsung atau tidak langsung. b. $urja hubung
6leh sebab itu3 kebutuhan tingkat ketahanan is#lasi dari suatu sistem tenaga biasanya ditentukan #leh tegangan lebih akibat sambaran petir +tegangan lebih atm#sfir , dan tegangan lebih akibat transien pada 0aktu s0ithing.
0.1.1. Tegangan lebih ams#ir ! (eir "
Tegangan lebih ini timbul pada JTM karena JTM terkena sambaran petir baik langsung + jarang terjadi , maupun sambaran tidak lansung + sering terjadi ,3 misalnya petir menyambar p#h#n atau benda lain yang lebih tinggi dari JTM lalu menginduksi ke JTM yang ada di sekitar l#kasi sambaran petir. Teganganlebih atm#sfir ini sekitar "() k7.
0.1.2. Tegangan lebih hubung.
-t1"/()1/!".d#
")
2i dalam jaringan listrik ada dua maam yang dapat dibedakan3 yaitu keadaan stasi#ner + misalnya keadaan masa kerja suatu jaringan , dan keadaan sementara atau pr#ses menuju keseimbangan + transien ,3 yang timbul pada 0aktu s0ithing atau memutus arus. Pr#ses transien adalah peralihan dari keadaan stasi#ner ' ke keadaan stasi#ner ''3 yang hampir selalu menyebabkan #ssillasi tegangan dan arus3 karena
itu
dapat
menimbulkan
kenaikan
&
Traf#
&
Traf#
tegangan
&.
&ambar 1 % Keadaan ' dan '' dari distribusi daya
Karena adanya tahanan dalam jaringan3 maka tegangan lebih diredam dan setelah beberapa 0aktu tertentu tegangan itu menghilang. 2alam gambar 1 digambarkan keadaan stasi#ner ' dan ''. 2alam keadaan ' generat#r memberikan daya melelui suatu penghantar traf# terus ke pemakai melalui penghantar3 melainkan dalam distribusi daya itu ada juga medan magnit yang mengelilingi penghantarpenghantar dan medan listrik antara penghantarpenghantar sendiri dan penghantarpenghantar dengan tanah.
"*
PT PLN Udiklat Medan listrik dan medan magnet itu mengandung energi yang berpulsa sebesar harga ratarata dari frekuensi yang ! 9 sebesar frekuensi jaringan. $elama keadaan stasi#ner '3 energi dari pembangkit itu disimpan pada traf#3 penghantar dan pemakai.
$esudah membuka sakelar $ + keadaan '' , generat#r itu tidak menyerahkan daya lagi kepada pemakai3 tetapi generat#r itu tetap memberi energi medan listrik pada penghantar3 0alaupun energi tersebut hanya sedikit. Pr#ses keseimbangan itu memba0a keadaan energi dari keadaan ' ke keadaan ''3 yang dimulai dengan pr#ses s0ithing + pemutus arus ,. Jadi dapat dikatakan3 bah0a pr#ses transien adalah pr#ses keseimbangan energi antara dua keadaan stasi#ner yang masingmasing mempunyai muatanmuatan energi yang berbedabeda.
*. KARAKTERISTIK TE4A,4A, 'EBI5
*.1.
Kara$erisi$
Tegangan 'ebih Ams#ir ! (eir "
Te#ri yang dapat diterima tentang petir yaitu bah0a a0an terdiri dari daerah bermuatan p#sitif dan negatif. Pusatpusat muatan ini menginduksikan muatan berp#laritas berla0anan ke a0an terdekat atau ke bumi. &radien p#tensial di udara antara pusatpusat muatan di a0an atau antara a0an dan bumi tidak seragam tapi gradien tersebar timbul pada bagian k#nsentrasi muatan tinggi. 2imana k#nsentrasi muatan tertinggi dan gradien tegangan tinggi dari a0an ke bumi3 timbul muatan pelepasan yang seara umum terjadi di a0an. Ketika gradien menapai batas untuk udara3 udara di daerah k#nsentrasi stres tinggi mengi#nisasi atau tembus + break d#0n ,. Muatan dari pusat muatan mengalir ke dalam kanal teri#nisasi3 mempertahankan gradien tegangan tinggi pada ujung kanal dan melanjutkan pr#ses tembus listrik. -t1"/()1/!".d#
">
4#rmasi suatu sambaran petir berikutnya adalah tembus listrik pr#gresif pada jalur busur api lebih keil dari pada tembus listrik sesaat dan k#mplit di udara sepanjang kanal. $ambaran petir ke bumi mulai ketika suatu muatan sepanjang pinggir a0an menginduksikan muatan la0an ke bumi3 seperti diperlihatkan pada gambar !. Lidah arah ba0ah menyebar dari a0an ke arah bumi seperti diperlihatkan pada gambar ". Jika pusat muatan keil3 semua muatan bisa saja dilepaskan selama lidah utama + pil#t leader , terbentuk dan sambaran tidak lengkap. Ketika sambaran lengkap3 muatan keil tampaknya dik#s#ngkan. Akibatnya lidah petir juga terhenti.
PT PLN Udiklat energi a0an dalam bentuk arus surja. Karena titik hubung jaringan ke tanah makin jauh dari titik k#ntak sambaran3 sebagian ka0at jaringan dapat membentuk suatu bagian dan jurus arus petir. Arrester surja3 dengan karakteristik tembus listrik terk#ntr#l3 l#natan listrik +spark #=er, terjadi pada tegangan di ba0ah ketahanan is#lasi sistem. L#natan listrik yang rendah3 tahanan yang rendah selama arus surja mengalir menyebabkan arrester surja begitu penting dalam sistem distribusi. Tegangan yang dihasilkan #leh sambaran petir seara karakteristik naik menapai nilai punak seara epat dan kemudian menurun menuju n#l pada laju yang sangat lambat. Iaktu yang dibutuhkan untuk menapai tegangan punak biasanya beberapa mikr# detik atau kurang. Iaktu ek#r gel#mbang dapat menapai sepuluh atau ratusan mikr# detik. Tegangan pada penghantar jaringan distribusi yang tersambar petir tidak seragam kenaikannya menuju punak gel#mbang. Ketika lidah sambaran mendekati penghantar3 terjadi induksi muatan. Ketika lidah ini mendekati penghantar pada keepatan /3"/(F m E mikr#detik3 terjadi kenaikan tegangan induksi.
-t1"/()1/!".d#
"B
&ambar ! % Muatan sepanjang pinggir a0an menginduksi muatan la0an pada bumi
&ambar " % Lidah petir menjalar ke arah bumi (/
PT PLN Udiklat
*.2.
Kara$erisi$
Tegangan Sur;a 5ubung
Ketika suatu sakelar dalam rangkaian listrik dibuka atau ditutup akan terjadi suatu transien hubung. :al serupa juga akan terjadi pada JTM atau JTT. K#mbinasi dari kapasitansi3 induktansi dan resistansi JTM seara umum sedemikian rupa sehingga teganga lebih surja hubung yang merusak is#lasi sistem tidak terjadi. Akan tetapi tegangan lebih surja hubung yang dapat merusak is#lasi sistem dapat terjadi akibat dari pukulan balik ketika pr#ses bukaEtutup +s0ithing, saklar bangka kapasit#r perbaikan fakt#r daya. Pukulan balik yang terjadi pada saat bukaEtutup saklar kapasit#r menunjukkan suatu pemakaian tidak sempurna dari saklar. Mengatasi masalah ini sebaiknya dengan ara mendapatkan saklar yang bebas pukulan balik dan menegah tegangan lebih dari pada men#ba mempr#teksinya. 4err#res#nansi dapat menghasilkan tegangan lebih merusak pada JTM. Tegangan lebih ini tidak benarbenar transien + peralihan , karena bersiklus dan tetap ada dalam peri#de panjang. Tegangan lebih ini dapat terjadi ketika kapasitansi dienerjais seara hubungan seri dengan kumparan primer dari traf# tanpa beban atau berbeban rendah. 'ni biasanya terjadi ketika pr#ses hubung + s0ithing , sebagai akibat dari suatu pelebur putus atau suatu penghantar JTM putus. Penyelesaian dari masalah ini adalah merubah hubungan jaringan atau mere=isi #perasi saklar + s0ithing , sehingga tegangan lebih tidak dapat terjadi. 5ara ini tidak dapat mengamankan is#lasi terhadap tegangan lebih tersebut.
+. PE,4A9A,A, TER5ADAP TE4A,4A, 'EBI5 +.1.
Pengaman Sur;a
dari Saluran Disribusi ! 9ede 'ama ".
Pengaman saluran distribusi menurut met#de lama adalah merupakan pengembangan dari met#da yang digunakan pada saluran transmisi. Ada beberapa met#da pengaman yang digunakan met#da lama ini3 yaitu ka0at tanah3 ka0at netral dan sela batang. +.1.1. Ka
-t1"/()1/!".d#
(1
Met#da pertama yang digunakan untuk pengaman saluran distribusi adalah ka0at tanah. Met#da ini yang biasanya digunakan pada saluran transmisi3 memerlukan ketahanan impuls is#lasi sangat tinggi. Untuk saluran distribusi hal ini tidak mungkin dipenuhi3 khususnya pada tempattempat peralatan seperti transf#rmat#r. Kriteria utama perenanaan dalam menge=aluasi ka0at tanah adalah pers#alan bak flash o$er ke tanah. Penggunaan ka0at tanah memerlukan tahanan pentanahan yang sangat rendah untuk setiap struktur dan ketanahan impuls is#lasi yang tinggi. Pada sistem multi gr#unded 3 ka0at netral dihubungkan pada banyak titik tanah3 yang selanjutnya berlaku mempengaruhi arus petir pada seluruh peralatan di saluran. 2an hasilnya tidak seberapa untuk mengamankan saluran dari flash #=er bila arus petir yang besar mengenai transf#rmat#r dan peralatanperalatan.
+.1.2. Ka
2alam hal ini ka0at netral ditempatkan di atas fasa menggantikan kedudukan ka0at tanah. Pers#alan sama yang menakup bak flash o$er juga tetap terjadi. Penelitian yang telah dilakukan + di Australia , menunjukkan bah0a baik ka0at tanah + di atas ka0at fasa , maupun ka0at netral + di ba0ah ka0at fasa , keduanya meredam sedikit gel#mbang surja. Ka0at netral di atas ka0at fasa ternyata tidak ek#n#mis atau tidak merupakan met#da yang baik untuk melindungi peralatan terhadap sambaran petir.
+.1.%. Sela Baang.
Latar belakang dari met#da ini adalah apabila saluran harus juga flash o$er, maka buatlah ketahanan impuls dari saluran tinggi dan buat pada beberapa titik dari saluran ketahanan impuls yang lebih rendah tersebut yaitu pada sela batang. :al ini memerlukan ber#perasinya pemutus daya +iruit breaker, untuk menghilangkan gangguan )/ :- itu. Ada beberapa pers#alan dengan sela batang ini pertama adalah jarak sela batang karena hal ini terutam menentukan flash #=er. 2engan adanya arus (!
PT PLN Udiklat gangguan yang besar bunga api pada sela batang + r#d gap , bunga api pada alat tersebut dapat merusak peralatan di sekitarnya.
+.1.). Arreser Pada Tra# Disribusi
Terminal pentanahan arrester dihubungkan dengan terminal traf# dan terminal pentanahan netral traf# + netral ditanahkan langsung , jika tidak ditanahkan bersama maka arus surja akan mengalir ke tanah melalui impedansi Q menyebabkan dr#p tegangan pada impedansi tersebut sehingga timbul tegangan tinggi pada kumparan primer traf# karena kumparan sekunder dan tangki mempunya beda p#tensial terhadap tanah maka timbul beda p#tensial di antara keduanya. Jika ditanahkan bersama seperti &ambar F3 maka akan menurunkan dr#p tegangan pada impedansi tersebut. $ehingga menghilangkan beda p#tensial yang dihasilkan dr#p tegangan pada impedansi tanah3 lihat gambar B. Jika interk#neksi + s#lid , antara tangki dan titik pentanahan bersama tidak dii-inkan dapat digunakan ela antara titik pentanahan dan netral kumparan sekunder3 lihat gammbar 1/. :al ini menyebabkan arus surja dile0atkan melalui beberapa impedansi pentanahan paralel. 2an bahaya terhadap kerusakan is#lasi diminimalkan 0alaupun dalam k#neksi arus surja besar dan impedansi pentanahan tinggi. Arrester dipasang pada tiaptiap penghantar baik pada traf# tiga fasa maupun satu fasa untuk sistem ditanahkan3 lihat gambar 11 untuk seistem delta arrester pada jaringan tidak ditanahkan. Tegangan pada arrester adalah tegangan fasafasa jika salah satu penghantar mengalami gangguan fasa ke tanah dan arrester tetap harus dipasang tiap fasa. Untuk traf# satu fasa juga memerlukan arrester pada tiap ka0at fasa di sisi primer seperti ditunjukkan pada gambar 1!.
-t1"/()1/!".d#
("
+.1.0. Arreser (ada SUT9
Penempatan arrester pada jaringan dilaksanakan sebagai berikut % Arrester sedapat mungkin dipasang pada titik perabangan dan pada ujung ujung saluran yang panjang3 baik saluran utama maupun saluran perabangan3 jarak arrester yang satu dan yang lain tidak b#leh lebh dari )// meter. Jika terdapat kabel tanah sebagai bagian dari sistem3 arrester sebaiknya dipasang pada ujung kabel. Arrester yang dipasang pada tiap ka0at fasa.
+.1.*. Arreser SKT9
$aluran kabel ba0ah tanah tahan terhadap gangguan petir jika saluran kabel ba0ah tanah mulai dari generat#r sampai pelanggan. Akan tetapi jika $KTM digabung dengan $UTM3 maka petir dapat masuk ke $KTM melalui $UTM tiang naik. Jadi arrester harus dipasang pada tiang naik dan di tiap ka0at fasa.
((
PT PLN Udiklat
&ambar 1( % Tegangan pada $KTM akibat sambaran petir pada $UTM
/. KE4A4A'A, PE,4A9A,A, DA, SEBAB&SEBAB,>A.
Pengaman tegangan lebih yang terbaik adalah arrester jika pengaman terpasang tapi alat yang diamankan juga mengalami kerusakan saat terkena sambaran petir baik langsung maupun tidak langsung disebabkan #leh kekurangan3 antara lain % a. Arrester.
$ambungan ka0at arrester pada terminal arrester tidak baik + tidak
ukup
kenang ,
$ambungan ka0at arrester pada ka0at fasa jaringan tidak baik + tidak ukup kenang ,
$ambungan ka0at arrester ke terminal tanah arrester tidak baik +tidak ukup kenang,
$ambungan ka0at pentanahan arrester yang satu dengan ka0at pentanahan arrester lain tidak baik + tidak ukup kenang,.
-t1"/()1/!".d#
()
$ambungan ka0at pentanahan arrester dengan ka0at batang E batang pentanahan tidak baik + tidak ukup kenang ,.
Tahanan pentanahan arrester lebih besar dari 1 #hm.
Jarak arrester terlalu jauh dari traf#.
Jarak panjang arrester pada tiang yang satu dengan arrester pada tiang yang lain terlalu jauh.
Arrester tidak bekerja #ptimal3 yaitu 0alaupun tidak ada petir menyambar langsung maupun tidak langsung3 langsung arrester bekerja. Atau juka ada sambaran dan arrester bekerja tapi alat yang diamankan juga rusak3 ini disebabkan #leh jarak elah arrester tidak sesuai atau arrester sudah rusak3 karena itu perlu diganti dengan yang baikEbaru. Jika arrester meledak karena terkena sambaran langsung atau tidak langsung baik pada JTM maupun pada arrester maka berarti arrester tidak dapat bekerja3 tidak dapat merubah dirinya menjadi penghantar lagi jadi arrester harus diganti.
b.
p#sisi dan jarak antara r#d gap pada terminal sekunder traf# &' maupun pada terminal primer traf# distribusi perlu dikembangkan ke p#sisi dan jarak semula yang benar.
#d gap perlu dibersihkan dari akumulasi k#t#ranEp#lusi bushing % tua3 k#t#r3 retak rambut dan lainlain.
's#lat#r. K#t#r3 jadi perlu dibersihkan dari akumulasi k#t#ran E p#lusi. etakEpeah3 perlu diganti. Traf# % Traf# sudah tuaEis#lasi kumparan menurun tahanan is#lasinya. Minyak traf# k#t#r3 banyak mengandung bahan k#nduktif3 endapan
karb#n
dan uapEair.
(*
