PRAKTIKUM TT

LAPORAN PRAKTIKUM
TEKNIK TEGANGAN TINGGI

NAMA : MAHA DIKA PUTRA
NIM : 03121004059
KELOMPOK : XII (DUA BELAS)
ANGGOTA : 1. Jefrinal Hendra Putra (03101004044)
2. Reza Saputra (03111004024)
3. Rhamadanza Tri Rizki (03111004047)
TANGGAL : 10 Maret 2015
ASISTEN : Lukmanul Hakim, ST

LABORATORIUM TEKNIK TEGANGAN TINGGI
DAN PENGUKURAN LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2015
LAPORAN PRAKTIKUM

PERCOBAAN I
Pembangkitan dan Pengukuran Tegangan Tinggi AC

NAMA : MAHA DIKA PUTRA
NIM : 03121004059
KELOMPOK : XII (DUA BELAS)
ANGGOTA : 1. Jefrinal Hendra Putra (03101004044)
2. Reza Saputra (03111004024)
3. Rhamadanza Tri Rizki (03111004047)
TANGGAL : 10 Maret 2015

2015
PERCOBAAN 1

I. Nama Percobaan : Pembangkitan dan Pengukuran Tegangan Tinggi AC
II. Tujuan Percobaan :
1. Mempelajari dan mengamati cara-cara pembangkitan tegangan tinggi
dengan menggunakan transformator tegangan tinggi satu fasa.
2. Mempelajari dan mengamati cara-cara pengukuran tegangan tinggi
bolak-balik dengan menggunakan metode-metode
- Sela bola,
- Pembagi tegangan kapasitif.
3. Mempelajari dan mengamati karakteristik tembus dari beberapa
elektroda yang diberi tegangan tinggi bolak-balik.
3. Mempelajari cara menentukan tegangan tembus dengan menggunakan
konsep efisiensi medan.

III. Alat-alat Yang digunakan
1. Trafo Pembangkit Tegangan Tinggi 220V/60 kV, 5 kV A
2. Elektroda-elektroda Bola, Piring, Jarum, Batang
3. Instrumen Ukur dan Panel Kontrol
4. Barometer
5. Voltmeter AC

IV. Teori Dasar
Umumnya pada laboratorium-Iaboratorium, tegangan tinggi bolak-balik
diperoleh dengan cara menaikkan tegangan jala-jala dengan menggunakan
transformator penguji tegangan tinggi satu phasa. Untuk memperoleh harga
tegangan yang melebihi batas rating tegangan dari sebuah transformator,
maka dibuatlah suatu susunan cascade dari beberapa buah transformator.
A. Metode Pengukuran Tegangan Tinggi Bolak-Balik Dengan Sela Bola

Pada gambar (1) diperlihatkan prinsip pengukuran tegangan puncak dengan
menggunakan susunan elektroda bola. Salah satu bola diketanahkan dan bola
yang lain diberi tegangan bolak-balik U(t).

Untuk suatu sela S tertentu, terdapat suatu harga puncak U(t) yang
dapat menyebabkan tembus pada sela, sehingga terjadi breakdown pada beda
tegangan , dim ana sesaat sebelum breakdown, harga U(t) sama dengan
harga . Gejala breakdown ini dipengaruhi oleh suatu kelambatan waktu
statistik yang singkat yang merupakan waktu penantian timbulnya sebuah
eIektron untuk mengawali suatu lompatan elektron, dan suatu kelarnbatan
waktu formatif yang sarna singkatnya yang diperlukan agar terjadi breakdown
tegangan atau kenaikan arus yang cepat pada jalur lompatan elektron.
Agar hasil pengukuran tegangan cukup baik, rnaka harus diusahakan
Jangan sampai terjadi gejala "Pre-Discharge" dan gejala korona sebelum
breakdown, dengan cara membatasi lebar sela S sedemikian rupa, sehingga
medan listrik pada sela bola bersifat homogen.
Tegangan breakdown pada sela bola dengan isolasi udara dapat ditentukan
berdasarkan rumus berikut :
Ud = kd Udo (1)
Dimana:
Kd adalah faktor koreksi yang harganya ditentukan oleh kerapatan udara
relatif (RAD), yang dapat ditentukan harganya berdasarkan rumus :
.
B. Metode Pengkuran Tegangan Tinggi Bolak-Balik Dengan Pembagi Tegangan
Kapasitif

Pembagi tegangan kapasitif berfungsi menurunkan harga tegangan yang
tinggi ke harga tegangan yang dapat diukur dengan aman. Proses pengukuran
dapat dijelaskan dengan menggunakan keterangan seperti gambar (2).

Dengan mengabaikan arus-arus yang mengalir pada cabang-cabang CM1 dan
CM2, maka didapatkan harga tegangan U2 sebagai berikut :
(3)
Kapasitor CM2 diisi melalui dioda D2 sampai ke harga tegangan puncak
dari U2 ke U2 maks. Galvanometer G akan menunjukkan harga rata-rata dari UG
dimana:
(4)
Sedangkan
(5)
Substitusikan persamaan (1.2) clan 1.4) ke persamaan (1.3) akan
menghasilkan :

Jadi :

(6)

V. Prosedur Percobaan :
A. Pembangkit dan Pengukuran Tegangan Tinggi Bolak Balik
1. Rangkaian Percobaan :

" "TH "= "Transformator tegangan tinggi, 100 kV rms , 5 kVA "
" "CST "= "Pembagi tegangan kapasitif, 100 kV rms , 500 pF "
" "CWS "= "Bagian pengukuran dari pembagi tegangan kapasitif "
" "SB "= "Voltmeter AC pada kontrol box "
" "TSM "= "Pengukur arus AC pada sisi sekunder transformator "
" " " "tegangan tinggi "
" "S "= "Sela bola "
" "R6 "= "Tahanan peredam tegangan impuls "
" "R7 "= "Tahanan peredam tegangan AC "
" "F "= "Arrester "

2. Kalibrasi
1. Catat temperatur dan tekanan udara sekeliling.
1. Buat rangkaian pereobaan seperti diatas.
2. Atur lebar sela S pada harga tertentu.
3. Atur trafo pengatur, sehingga harga tegangan pada sela S dapat
menyebabkan tembus.
4. Catat penunjukkan voltmeter pada SB sesaat sebelum terjadi tembus.
5. Atur kembali sela S untuk beberapa harga, dan untuk setiap harga S Inl
diulangi pereobaan diatas.
6. Gunakan elektroda bola dengan D = 10 em dan pereobaan dilakukan untuk
nilai S = 1,0; 1,5 ; 2,0; 2,5 ; 3,0 em.
7. Matikan sumber listrik.
8. Bandingkan nilai yang ditunjukkan pada voltmeter.
B. Karakteristik Tembus Beberapa Elektroda
1. Ganti susunan bola pada gambar (3) dengan elektroda yang lain seeara
bergantian, seperti piring-piring, jarum-jarum, batang-batang.
2. Untuk setiap susunan elektroda, atur lebar S dan naikkan harga
tegangan selasela, dengan mengatur transformator pengatur, sampai
terjadi tembus.
3. Catat penunjukkan SB sesaat sebelum terjadi tembus.
4. Lakukan pereobaan ini dengan lebar sela seperti diatas.
5. Setelah percobaan seperti diatas dilakukan dengan semua elektroda,
maka turunkan tegangan sampai minimum dan matikan sumber listrik.
Catatan:
Untuk setiap elektroda, maka harga-harga lebar sela S harus sama

V. Pertanyaan dan Jawaban
Pertanyaan :
1. Jelaskan cara kerja alat ukur tegangan SB.
2. Buat tabel-tabel yang berisi hasil-hasil percobaan tegangan oleh alat
ukur SB dan harga tegangan yang dihitung dari pengukuran sela bola.
3. Jelaskan kegunaan dan prinsip kerja arrester yang dipasang pada SISI
tegangan rendah transformator.
4. Gambarkan kurva tegangan tembus Ub sebagai fungsi dari setiap
elektroda.
5. Jelaskan proses terjadinya tembus pada elektroda dan bandingkan serta
jelaskan perbedaan antara elektroda-elektroda tersebut.

Jawaban :
1. Cara kerja alat ukur tegangan SB adalah berdasarkan prinsip pembagi
tegangan kapasitif. Kapasitor CS dan CWS diberi tegangan puncak Vs,
dimana karakteristik tegangan AC berbentuk sinusoidal, CS dan CWS akan
melepaskan muatan yang melalui sela pada saat tegangan puncak
pelepasan kapasitor telah mencapai harga tegangan tersebut maka akan
terjadi flash over pada sela bola. Harga dari tegangan puncak pada
tegangan tembus sama dengan tegangan jatuh pada CWS yang terukur pada
voltmeter SB.

2. Tabel hasil percobaan tegangan oleh alat ukur SB dan harga tegangan
yang dihitung dari pengukuran sela bola dapat dilihat di halaman Data
Hasil Percobaan.

3. Berikut adalah kegunaan dan prinsip kerja arrester :
Kegunaan arrester :
Untuk menjaga kumparan tegangan rendah dari pengukuran perubahan
tegangan yang besar secara tiba-tiba pada saat melakukan percobaan.
Arrester dipasang di sisi sekunder agar sisi belitan primer tidak
terbakar akibat lonjakan pada saat terjadi tegangan tembus.
Arrester akan bekerja dengan tahanan non linear, jadi saat terjadi
lonjakan arrester akan memotong lonjakan arus tersebut, sehingga
alat akan normal kembali.
Prinsip kerja arrester : Melewatkan arus lebih ke sistem
pentanahan/grounding, sehingga tidak menimbulkan tagangan lebih yang dapat
merusak isolasi peralatan listrik. Pada saat keadaan normal arrester
berlaku sebagai konduktor dengan pentanahan relatif rendah.

4. Gambar kurva tegangan tembus Ub sebagai fungsi dari setiap elektroda
terlampir di halaman lampiran grafik.

5. Proses terjadinya tembus pada elektroda dan serta perbedaan antara
elektroda-elektroda tersebut :
Bila sisi primer transformator disuplay oleh tegangan, maka phasa
sisi sekunder terdapat tegangan yang besarnya dapat dilihat pada
voltmeter. Pada sisi primer ini terdapat dua ujung yang bermuatan
listrik tidak sama. Apabila diantara kedua ujung diberi sela yang
kecil, maka akan terjadi perpindahan muatan listrik atau loncatan
energi listrik. Perpindahan muatan inilah yang menyebabkan tembus
elektroda.

Perbedaan tembus pada setiap elektroda :
Elektroda bola
Kuat medan yang terbentuk pada elektroda bola belum hampir
merata. Hal ini menyebabkan diperlukannya muatan yang cukup
besar terkumpul pada sekitar elektroda untuk menghasilkan
tegangan tembus.
Elektroda Piring
Proses tembus udara diantara dua elektroda terjadi melalui
proses ionisasi tumbukan dari molekul yang jumlahnya bertambah
secara eksponensial. Oleh karena itu, elektroda ini mempunyai
medan yang homogenyang berarti tembus pada elektroda piring
lebih sulit dan membutuhkan tegangan tembus yang besar.
Elektroda Jarum
Dengan menggunakan elektroda jarum akan terbentuk ketidak
homogenan medan, sehingga tegangan tembus pada elektroda jarum
akan lebih mudah tembus dengan tengangan yang rendah dan arus
yang sangat tinggi yang dikarenakan luas penampang nya kecil.

Elektroda Batang
Adanya ketidak homogenan membuat medanya lebih sedikit berbeda,
sehingga pembentukan avalanche lebih lambat. Tegangan tembus
pada elektroda batang akan lebih besar daripada tegangan tembus
elektroda jarum.

VI. Data Hasil Percobaan

"No "Elek-t"Jarak"Parameter "
" "roda "(mm) " "
" " " "Teg. Input "
" " " "(V) "
" " " "Teg. Input "
" " " "(V) "

" " "Teg. Input
(V) "Teg. Tembus
(kV) "Arus
(mA) "Tekanan
(Atm) "Kelembaban
(%) "Suhu
(°F)
" "4 "Bola "1 "9 "2,5 "12 "988 "91 "85 " " " " "9 "2,5 "13 "988 "91 "85 "
" " " "8 "2,5 "12 "988 "91 "85 " " " "1,5 "10 "3 "16 "988 "91 "85 " " " "
"10 "3 "16 "988 "91 "85 " " " " "9 "3 "17 "988 "91 "85 " " " "2 "12 "5 "25
"988 "91 "85 " " " " "13 "4,5 "25 "988 "91 "85 " " " " "13 "4,5 "23 "988
"91 "85 " " " "2,5 "14 "5 "29 "988 "91 "85 " " " " "14 "5 "31 "988 "91 "85
" " " " "17 "5,5 "29 "988 "91 "85 " "

VII. PENGOLAHAN DATA

Jarum
1. Pada Jarak 1 mm
Vinput
o
o
o
o Kesalahan absolute

= 0,6 + 10 = 10,6
= 0,6 – 10 = -9,4

o Kesalahan relative

Voutput
o

o


= 0,4+ 3,6 = 4
= 0,4 – 3,6 = - 3,2


Ioutput
o
o
o

= 0,4466 + 18,66 = 19,1066
= 0,4466 – 18,66 = -18,2143


2. Pada Jarak 1,5 mm
Vinput
o
o


= 0,46 + 14,6 = 15,06
= 0,46 – 14,6 = -14,14


Voutput
o

o


= 0,13 + 4,6 = 4,73
= 0,13 – 4,6 = -4,47


Ioutput
o
o
o



3. Pada jarak 2 mm
Vinput
o
o



Voutput
o

o



Ioutput
o
o
o


4. Pada jarak 2,5 mm
Vinput
o
o



Voutput
o

o



Ioutput
o
o
o


Batang
1. Pada Jarak 1 mm
Vinput
o
o



Voutput
o
o



Ioutput
o

o



Vinput
o
o



Voutput
o

o



Ioutput
o
o
o


3. Pada Jarak 2 mm
Vinput
o
o

o



Voutput
o

o



Ioutput
o
o
o


Vinput
o
o



Voutput
o

o

o


Ioutput
o
o
o


Piring
1. Pada Jarak 1 mm
Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

3. Pada Jarak 2 mm
Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Bola
1. Pada Jarak 1 mm
Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

3. Pada Jarak 3 mm
Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

5. Pada Jarak 4 mm
Vinput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Voutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

Ioutput

Kesalahan absolute

Kesalahan relative

IX. Analisa
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
...................

X. Kesimpulan
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
...................

Lampiran Grafik

LAPORAN PRAKTIKUM

PERCOBAAN II
Tegangan Tinggi Impuls

NAMA : DAVID JUJUR
NIM : 03111004049
KELOMPOK : VII (TUJUH)
ANGGOTA : 1. Putranusa Perkasa (03111004063)
2. Andi Yusuf Marsalan (03111004067)
3. Samuel Nababan (03111004073)
TANGGAL : 10 April 2014

2014
PERCOBAAN II

I. Nama Percobaan : Tegangan Tinggi impuls

II. Tujuan Percobaan :
1. Mempelajari dan memahami pembangkitan tegangan impuls dan
pengukurannya
2. Mempelajari kemungkinan (probabilitas) tembus tegangan tinggi
impuls pada elektroda.

III. Alat – alat Yang Digunakan :
1. Trafo penaik tegangan 60 KV, 5 KVA
2. Generator Marx.
3. Cathode Ray Oscilloscop.
4. Instrumen Pengukuran.

IV. Teori Dasar
Dalam keadaan kerja, peralatan – peralatan elektik selain dapat
dibebani tegangan kerjanya, juga harus memiliki ketahanan terhadap
pembebanan tegangan lebih impuls akibat sambaran petir maupun akibat
proses pengoperasian saklar daya. Penguasaan cara pembangkitan
tegangan tinggi impuls diperlukan, agar dapat dihasilkan bentuk
tegangan yang mendekati kejadian pembebanan transien yang terjadi di
jaringan dan agar dapat dilakukan penelitian dasar tentang tembus
elektrik.
Bentuk–bentuk gelombang tegangan tinggi impuls diperlihatkan pada
gambar (1)

Gambar 1. Bentuk-bentuk gelombang tegangan impuls
Tegangan impuls terpotong adalah tegangan impuls yang tiba – tiba
menjadi nol pada saat mencapai puncak atau sewaktu di muka atau ekor.
Tegangan impuls eksponensial ganda dipergunakan untuk peniruan
teganagn surja petir dan tegangan surja hubung. Perbedaan antara tegangan
impuls surja petir dan surja hubung ditentukan pada lama waktu muka dan
waktu ekor, seperti terlihat pada gambar ( 2 ). Tegangan impuls surja petir
memiliki bentuk 1,2/50 yang berarti waktu muka T1 = 1,2 µ s dan waktu
setengah ekor T2 = 50 µ s. Tegangan impuls surja hubung memiliki bentuk
250/2500 yang berarti waktu mencapai puncak T1 = 250 µ s dan setengah ekor
T2 = 2500 µ s.

a. Tegangan impuls surja petir

b. Tegangan impuls surja hubung
Gambar 2. Bentuk gelombang tegangan impuls

1. Pembangkitan Tegangan Terpadu
Rangkaian dasar pembangkitan tegangan impuls surja petir dan surja
hubung adalah sama, hanya berbeda besar elemen-elemen rangkaiannya.
Rangkaian dasar yang biasa digunakan adalah seperti pada gambar (3).

Gambar 3. Rangkaian dasar pembangkitan tegangan impuls

Pertama-tama kondensator impuls Cs diisi muatan dengan tegangan tinggi
searah melalui tahanan tinggi sampai dicapai tegangan pemuat U0. Dengan
penyalaan sela percik F, terjadi pelepasan muatan mengisi
kondensatorbeban Cb. Kemudian ke tahanan pelepas Re. Teganganb impul
diperoleh dari terminal kondensator beban Cb.
Jika diinginkan waktu muka T1 yang singkat, maka pelepasan muatan yang
mengisi kondensator Cb harus secepat mungkin dicapai dengan û, sedang
waktu ekor T2yang lama ditentukan oleh tahanan pelepas Re yang jauh
lebih besar dibanding tahanan peredam Rd. Konstanta waktu pelepasan
muatan ke kondensator Cb, yang menentukan besar waktu muka, besarnya
secara pendekatan adalah Rd x Cb. Waktu muka ekor tegangan impuls
ditentukan oleh pelepasan muatan dari kedua kondensator diaras. Tinggi
harga puncak tegangan impulsdiperoleh dengan pembanding muatan U0 Cs
dan Cb. Derajat efisiensi dari rangkaian pembangkitan adalah :

η =

Secara umum diharapkan dengan tegangan pemuat U0 yang ada dapat
diperoleh tegangan puncak û yang tinggi, maka biasanyadipilih harga Cs
>Cb. Dengan demikian maka waktu ekor tegangan impuls ditentukan oleh
konstanta waktu Cs Re. Besaran lain yang penting pada pembangkitan
tegangan impuls adalah energi impuls yang ditentukan oleh :
W =

Untuk pembangkitan tegangan impuls sangat tinggi biasanya digunakan
rangkaian pelipat ganda Marx, seperti terlihat pada gambar (4). Disini
sejumlah kondensator impuls yang sama, secara paralel menerima
pengisian muatan dan secara seri terjadi pelepasan muatan. Dengan
demikian jumlah keseluruhan tegangan penguat sesuai dengan jumlah
tingkatan rangkaian.

Gambar 4. Rangkaian palipat ganda Marx tiga tingkat

Pengisian muatan pada kondensator impuls Cs adalah melalui tahanan yang
tinggi RL yang dipasang paralel, sampai dicapai tegangan pemuat setiap
tingkat sebesar U0. Dengan demikian penyalaan sela percik, maka
kondensator-kondensator Cs terhubung secara seri dan terjadi pelepasan
muatan ke kondensator beban Cbmelalui tahanan-tahanan peredam Rd.
Selanjutnya pelepasan muatandari semua kondensator akan melalui tahanan
pelepas Re dan juga Rd. Rangkaian Cascade Marx n tingkat dapat dibuat
rangkaian pengganti satu tingkatnya, dengan besaran-besarannya menjadi
:

U0 = n U0' Rd = n Rd'
Cs = Re = n Re'
Denikian juga sama halnya digunakan pembangkit impuls Cascade menurut
rangkaian (3.a).

2. Pengukuran Tegangan Impuls
Pengukuran tegangan impuls dapat dilakukan dengan sela percik bola,
karena kejadian tembus elektrik sela udara trejadi beberapa μ s setelah
dicapai tegangan tembus statis. Dengan demikian sela percik bola dapat
dipergunakan untuk pengukuran tegangan puncak impuls yang tidak terlalu
cepat dan untuk waktu ekor T2 50 μ s. Hal ini berlaku dengan mananggap
bahwa di dalam ruang antara sela bola terjadi pembawa muatan yang
cukup, dimana tembus elektrik akan langsung terjadi jika telah dicapai
tinggi dan kuat medan tertentu.

1. Waktu Keterlambatan Penyalaan
Kejadian tembus elektrik pada gas merupakan akibat perkembangan
"avalance" dengan adanya ionisasi tumbuhan molekul-molekul gas. Paa
sela elektroda di udara. Pelepasan muatan dapat diawali jika terjadi
muatan pembawa pada posisi yang baik di dalam ruang medan listrik. Jika
pembawa muatan tidak berada pada posisi tersebut, maka walaupuntegangan
anjak ionisasi Ue telah dilampaui, pelepasan muatan baru diawali
setelah selang waktuketerlambatan statis ts. Setelah terbentuk avalance
elektron pertama untuk pengembangan kenal pelepasan selanjutnya sampai
erjadi tembus elektrik memerlukan waktu pembentukan ts. Jumlah waktu-
waktu tersebut yaitu setelah sicapai tegangan anjak ionisasi Us pada t1
sampai terjadi tembus elektrik, disebut waktu kelambatan penyalaan
tembus elektrik.
Tv = ta + ts
Waktu keterlambatan penyalaan tersebut dapat dilihat pada gambar (5).

Gambar 5. Penentuan waktu kelambatan penyalaan
Pada tembus elektik tegangan impuls

2. Probabilitas Tembus Elektrik
Berdasarkan pengertian waktu kelambatan penyalaan seperti yang
diuraikan di atas, maka pada pengukuran tegangan puncak impuls dengan
sela percik bola tidak dapat diketahui besar perbedaan harga puncak
tegangan U dengan tembusnya Ud. Perbedaan ini dapat diketahui hanya
jika dilakukan berulang kali tembus elektrik pada sela bola tersebut.
Syarat terjadinya tembus elektrik, secara pendekatan dapat dipergunakan
kriteria waktu, dimana jika waktu setekah dicapai tegangan anjak
ionisasi melebihi waktu kelambatan penyalaan Tv, maka dapat dipastikan
tembus elektrik akan terjadi. Karena adanya simpangan pada ts dan ta,
maka waktu pembentukan waktu Tv akan tidak konstan. Harga rata-rata
dari Tv berarti juga harga-harga tegangan tembus Ud-50, dimana dalam
hal ini dari sekian kali pembebanan tegangan setengahnya terjadi
tegangan tembus elektrik. Secara umum dikatakan sebagai harga perubahan
probabilitas tembus P untuk harga puncak û atau tegangan impuls. Gambar
6 menjelaskan fungsi distribusi tegangan tembus impuls pada suatu sela
percik bola. Probabilitas tembus adalah nol untuk û < Us, dimana
tegangan tembus memiliki harga batas bawah Ud-0 dan disebut sebagai
tegangan ketahanan yang sangat penting pengertiannya untuk perhitungan
kekuataan elektrik suatu isolasi. Ud-50 adalah harga tegangan yang
dipergunakan untuk pengukuran dengan sela percik bola. Ud-100 adalah
harga tegangan kepastian terjadi tembus elektik. Hal ini memiliki arti
penting untuk sela percik pengaman pada suatu arrester yang merupakan
batas atas daerah simpangan tegangan impuls.

V. Prosedur Percobaan :

A. Pembangkitan Tegangan Tinggi Impuls Petir
1. Buat rangkaian percobaan seperti berikut tanpa obyek pengujian.

2. Catat temperatur dan tekanan udara sekeliling
3. Atur sela bola S dari elektroda bola pada harga tertentu.
4. Naikkan tegangan yang ditunjukkan oleh SM sampai dengan harga
tertentu yang diperkirakan dapat menyebabkan tembus pada sela bola,
bila dilakukan trigger.
5. Lakukan trigger secara manual. Bila belum terjadi tembus naikkan
harga tegangan SM dan di trigger lagi sampai terjadi tembus.
6. Catat harga tegangan yang diunjukkan oleh SM dan SV setiap kali
terjadi tembus.
7. Atur kembali lebar sela S untuk beberapa harga dan untuk setiap
harga S ini dilakukan percobaan seperti di atas.

B. Tingkat Kemungkinan Terjadinya Tegangan Tembus Pada Beberapa
Elektroda.
Lakukan prosedur percobaan di atas dengan mengganti susunan elektroda
bola-bola, jarum-jarum, piring-piring, batang-batang yang dipasang
secara bergantian.
C. Pengaruh Homogenitas Medan Terhadap Tegangan Impuls Pada Beberapa
Elektroda.
1. Lakukan prosedur percobaan di atas dengan memakai susunan elektroda
bola-piring dan jarum-piring sebagai obyek pengujian (TO).
2. Atur harga sela dari TO untuk harga-harga yang digunakan, sehingga
tembus pada TO adalah 50 % dari tembus pada sela S.

VIII. Pertanyaan dan Tugas :
1. Hitung besar waktu muka T1 dan waktu ekor T2.
2. Hitung besar derajat efisiensi η dari rangkaian tersebut
berdasarkan elemen rangkaian.
3. Buat kurva tegangan SV terhadap tegangan SM berdasarkan data
pengamatan pada percobaan tanpa obyek pengujian.
4. Buat kurva tegangan Ud-50 terhadap S dari setiap elektroda yang
digunakan.
5. Berikan analisa dan kesimpulan saudara.

Jawaban :

1. Hitung besar waktu muka T1 dan waktu ekor T2?
Diketahui :
CS = 500 pF = 500 x 10-12 F
CB = 1200 pF = 1200 x 10-12 F

RB = Rp // Rs
= (1,8 X 8,5) / (1,8 + 8,5)
= 1,7627 k

RD = RSL1 + RSL2 + RSL3 +Rk
= 345 + 115 + 115 + 50
= 625

T1 = ( RD + RB ) ( CS X CB )
= ( 625 + 1762,7 ) (( 500 x 10-12 ) x ( 1200 x 10-12 ))
= 2387,7 x (6 x 10-19)
= 1,43262 x 10-19 Sekon

T2 = (( RD x RB ) / ( RD + RB )) x (( CS x CB ) / ( CS + CB )
= (( 625 x 1762,7 ) / ( 625 + 1762,7 )) x (( 500 x 10-
19 ) x ( 1200 x 10-19 ) / ( 500 x 10-19) + ( 1200 x 10-19 ))

= ( 1101687,5 / 2387,7 ) x (6 x 10-19 / 1700 x 10-19 )

= 461,401 x (3,529 x 10-10)

=1,6283 X 10-7 Sekon

2. Hitung besar derajat efisiensi η dari rangkaian tersebut
berdasarkan elemen rangkaian?
η = CS / (CS + CB )
= 500 / ( 500 + 1200 )
= 0,2941 x 100%
= 29,41 %

3. Buat kurva tegangan (V) terhadap tegangan tembus (Kv)
berdasarkan data pengamatan pada percobaan tanpa obyek
pengujian?
TERLAMPIR

4. Buat kurva tegangan Ud-50 terhadap S dari setiap elektroda yang
digunakan?
TERLAMPIR

5. Berikan analisa dan kesimpulan saudara?
TERLAMPIR

VI. Data Hasil Percobaan

No "Jarak (mm) "Teg. Tembus HV (kV) "Jarak/KV
(mm/KV) "Arus (mA) "Tekanan (atm) "Kelembapan (%) "Suhu (0F) "Strip " "1 "5
"16 "5/20 "1,8 "938 "89 "86,7 "10 " " " "17 "5/20 "1,7 "938 "89 "86 "11 " "
" "17 "5/20 "2 "938,5 "89 "86 "11 " "2 "6 "23 "5/24 "3 "938,5 "89 "86 "17 "
" " "23 "5/24 "3 "938,5 "89 "86 "17 " " " "23 "5/24 "3 "938 "89 "86 "17 "
"3 "7 "25 "7/28 "3,6 "938,5 "89 "86 "18 " " " "26 "7/28 "2,3 "938,5 "89 "86
"18 " " " "25 "7/28 "3,8 "938,5 "88,2 "86 "18 " "4 "8 "28 "8/30 "4,4 "938
"88,2 "86 "20 " " " "27 "8/30 "3,4 "938,5 "88 "86 "20 " " " "27 "8/30 "4
"938,5 "88,2 "86 "20 " "

VII. Pengolahan Data

a. Tegangan Tembus (kV)
Tegangan tembus (VB) pada S = 5 mm
Vb rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif

Vb rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif

Vb rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif

Vb rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif

b. Arus (mA)
Arus (I) pada S = 5 mm
Ib rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif

Ib rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif

Ib rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif
Ib rata-rata

Kesalahan absolut
Kesalahan relatif

IX. Analisa
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
...................

X. Kesimpulan
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
............................................................................
...................

LAMPIRAN GAMBAR

Gambar Praktikan

Peak Voltmeter dan AC Peak
Elektroda
Voltmeter

High Voltage Testing Unit Barometer
LAMPIRAN GAMBAR

Gambar Praktikan

Multi Test Set Control Module Barometer

LAMPIRAN GRAFIK

/Percobaan 2

PRAKTIKUM TT

Recommend Documents