BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perencanaan merupakan suatu kegiatan pemikiran yang sistematis,

berjangka panjang dan tindakan tindakan pelaksanaan yang perlu ditempuh dalam

persiapan sebelumnya, guna mencapai sasaran yang telah di tetapkan secara

optimal.

Perencanaan transmisi yang terdiri atas kriteria listrik dan kriteria mekanis,

mempunyai tujuan untuk mencari kemungkinan-kemungkinan pengadaaan saluran

transmisi secara optimal, baik untuk memenuhi kebutuhan listrik di kota besar

maupun di pedesaan. Kebutuhan akan tenaga listrik yang terus menerus

meningkat, membuat perusahaan listrik yang ada lebih memaksimalkan potensi

yang ada, antara lain dengan mengurangi rugi-rugi yang timbul pada saat

penyaluran tenaga listrik mulai dari pembangkit sampai kepada konsumen.

Salah satu cara adalah dengan memperhatikan sistem transmisi, yang

merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Hal ini menjadi bagian dari sistem

tenaga listrik, untuk menyalurkan daya listrik dari pusat pembangkit listrik ke

gardu induk yang kemudian disalurkan kepada konsumen. Pada perencanaan

mekanis, adanya gaya-gaya mekanis pada menara dan penghantar perlu

diperhitungkan. Penghantar yang digunakan harus memiliki kekuatan mekanis

yang sangat baik. Penggunaan kawat penghantar dibatasi oleh karakteristik

mekanis serta beratnya sendiri, yang dapat menyebabkan andongan yang

berlebihan pada suatu rentangan pada suatu saluran transmisi. Disamping itu

penghantar dapat berayun melebihi batas-batas yang telah ditetapkan bila ditiup

angin dan akan mempengaruhi jarak bebas.

Pada daerah permukaan bumi yang tidak rata misalnya daerah

pegunungan, andongan kawat penghantar dapat mendekati permukaan bumi pada

bagian-bagian yang tinggi diantara 2 menara. Untuk mencegah hal ini diperlukan

penampang peta lokasi saluran udara, supaya pemasangan kawat pada suatu

rentangan, diperoleh andongan maksimum dengan jarak bebas dari permukaan

bumi.

Pada skripsi ini, penulis mencoba menjelaskan satu bagian dari

perencanaan satu saluran transmisi listrik yaitu menghitung besar andongan kawat

penghantar ACSR ( Aluminum Cable Steel Reinforced) pada saluran transmisi

150 KV dengan menggunakan program komputer, untuk mempermudah

perhitungan. Skripsi ini mempunyai judul yaitu ‘Menghitung Andongan (Sagging)

Kawat Penghantar Saluran Transmisi 150 KV Dengan Program Matlab”.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam Tugas Akhir ini dapat dirumuskan :

1. Bagaimana menghitung besar andongan kawat penghantar saluran

transmisi 150 KV yang terbentuk bila dipengaruhi oleh perubahan

suhu dan adanya tekanan angin.

2. Bagaimana cara menghitung besar andongan pada saluran transmisi

dengan bantuan program Matlab.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk dapat mengetahui besar andongan maksimum kawat penghantar

yang terbentuk pada saluran transmisi 150 KV.

2. Dapat menggunakan program Matlab untuk menghitung besar

andongan kawat penghantar saluran transmisi 150 KV.

1.4 Batasan Masalah

Sesuai dengan judul skripsi ini yaitu ” Menghitung Andongan Kawat

Penghantar Saluran Transmisi 150 KV Dengan Program Matlab”, maka penulis

hanya membatasi pada aspek-aspek yang berhubungan dengan perencanaan

saluran transmisi khususnya dalam perhitungan andongan kawat penghantar, yang

disesuaikan dengan menggunakan program Matlab.

1.4 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir, maka penulis

menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I : Pendahuluan

Bab ini menerangkan tentang latar belakang permasalahan,

batasan masalah, tujuan, dan sitematika laporan.

BAB II : Landasan Teori

Bab ini membahas tentang teori umum saluran transmisi,

perencanaan saluran udara tegangan tinggi, perhitungan andongan

dan tegangan, dan teori Matlab.

BAB III : Metodologi Penulisan

Bab ini membahas tentang alat penelitian, data penelitian serta

jalanya proses penelitian.

BAB IV : Analisa dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang pembahasan penelitian dan hasil

perhitungan dalam pemakaian program Matlab.

BAB V : Kesimpulan dan Saran

Bab ini merupakan bab akhir dari penulisan yang merupakan inti

sari penulisan skripsi ini.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 UMUM

Tenaga listrik sangat berguna karena tenaga listrik itu dapat dengan

mudah disalurkan dan dapat membuat hidup manusia menjadi sejahtera. Tenaga

listrik dibangkitkan di PLT (Pusat Listrik Tenaga), seperti : PLTA (Pembangkit

Listrik Tenaga Air), PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTP (Pembangkit

Listrik Tenaga Panas Bumi), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), PLTD

(Pembangkit Listrik Tenaga Diesel), PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir),

dan lain sebagainya.

Saluran transmisi biasanya dibedakan dari saluran distribusi karena

teganganya. Di Jepang, saluran transmisi mempunyai tegangan 7 KV ke atas,

sedang saluran distribusi 7 KV ke bawah. Di Amerika Serikat, dikenal 3 jenis

saluran, yaitu :

1. Saluran distribusi dengan tegangan primer 4 sampai 23 KV.

2. Saluran subtransmisi dengan tegangan 13 sampai 138 KV.

3. Saluran transmisi dengan tegangan 34,5 KV ke atas.

Tingkat tegangan yang lebih tinggi, selain untuk memperbesar daya hantar

dari saluran yang berbanding lurus dengan kuadrat tegangan, juga memperkecil

rugi-rugi daya dan jatuh tegangan pada saluran. Penurunan tegangan dari tingkat

tegangan transmisi pertama-tama dilakukan pada gardu induk (GI), dimana

tegangan diturunkan ke tegangan yang lebih rendah, misalnya : dari 500 kV ke

150 KV atau 150 KV ke 70 KV. Kemudian penurunan kedua dilakukan pada

gardu induk distribusi dari 150 KV ke 20 KV atau dari 70 KV ke 20 KV.

Tegangan 20 KV ini disebut dengan tegangan distribusi primer.

Ada dua kategori saluran transmisi : saluran udara (overhead lines) dan

saluran kabel tanah (underground cable). Yang pertama menyalurkan tenaga

listrik melalui kawat-kawat yang digantung pada menara atau tiang transmisi

dengan perantaraan isolator-isolator, sedang kategori kedua menyalurkan tenaga

listrik melalui kabel-kabel yang ditanam dibawah permukaan tanah. Kedua cara

penyaluran di atas mempunyai untung ruginya sendiri-sendiri. Dibandingkan

dengan saluran udara, saluran bawah tanah tidak terpengaruh oleh cuaca buruk,

taufan , hujan angin, bahaya petir dan sebagainya. Lagi pula, saluran bawah tanah

lebih estetis karena tidak menggangu pandangan. Karena alasan terakhir ini,

saluran-saluran bawah tanah lebih disukai, terutama untuk daerah yang padat

penduduknya dan kota-kota besar. Namun biaya pembangunanya jauh lebih mahal

dibandingkan dengan saluran udara,dan perbaikanya lebih sukar bila terjadi

gangguan hubung singkat dan kesukaran-kesukaran lainya.

2.2 Sistem Tenaga Listrik

Menurut jenis arusnya dikenal sistem arus bolak-balik (AC= Alternating

Current) dan sistem arus searah (DC= Direct Current). Di dalam sistem AC

penaikan dan penurunan tegangan mudah dilakukan yaitu dengan menggunakan

transformator. Itulah sebabnya maka dewasa ini saluran transmisi di dunia

sebagian besar adalah saluran AC. Di dalam sistem AC ada sistem satu fasa dan

sistem tiga fasa. Sistem tiga fasa mempunyai kelebihan dibandingkan dengan

sistem satu fasa karena :

1. Daya yang disalurkan lebih besar.

2. Nilai sesaatnya (Instantaneous Value) konstan.

3. Mempunyai medan magnet putar.

Berhubung dengan keuntungan-keuntungannya, hampir seluruh

penyaluran tenaga listrik di dunia dewasa ini dilakukan dengan arus bolak balik.

Namun, sejak beberapa tahun terakhir ini penyaluran arus searah mulai

dikembangkan di beberapa bagian di dunia ini. Penyaluran DC mempunyai

keuntungan karena misalnya, isolasinya yang lebih sederhana, daya guna

(efficiency) yang lebih tinggi (karena faktor dayanya 1) serta tidak adanya

masalah stabilitas, sehingga dimungkinkan penyaluran jarak jauh. Tetapi

persoalan ekonominya masih harus diperhitungkan. Penyaluran tenaga listrik

dengan sistem DC baru dapat dianggap ekonomis (dapat bersaing dengan sistema

AC) bila jarak saluran udara lebih jauh, antara 400 sampai 600 km, atau untuk

saluran bawah tanah lebih panjang dari 50 km. Ini disebabkan karena biaya

peralatan pengubah dari AC ke DC dan sebaliknya (converter dan inverter

equipment) mahal. Dalam skripsi ini hanya dibicarakan sistem arus bolak balik.

Penyaluran sistem tenaga listrik dapat kita lihat pada gambar 2.1 berikut ini :

Gambar 2.1 Penyaluran Sistem Tenaga Listrik

2.3 Klasifikasi Saluran Transmisi

Sesuai dengan fungsi, kebutuhan dan tegangan kerjanya maka saluran

transmisi dapat dikelompokkan dalam beberapa macam diantaranya :

2.3.1 Klasifikasi saluran transmisi untuk keperluan diagram

pengganti

Untuk keperluan analisa maka diagram pengganti biasanya dibagi dalam 3

kelas saluran yaitu :

Saluran Transmisi Pendek (< 80 Km)

Saluran Transmisi Jarak Menengah (80-250 Km)

Saluran Transmisi Panjang (>250 Km)

Klasifikasi saluran transmisi harus didasarkan atas besar kecilnya

kapasitansi ke tanah. Maksudnya jika kapasitansi kecil maka arus bocor ke tanah

kecil terhadap arus beban, sehingga kapasitansi ke tanah dapat diabaikan. Hal ini

dapat disebut dengan saluran transmisi pendek. Tetapi jika kapasitansi mulai besar

sehingga tidak dapat diabaikan, tetapi jika kapasitansi belum begitu besar dapat

dianggap sebagai kapasitansi terpusat (lumped capacitance) dan hal ini sering

disebut dengan saluran transmisi jarak menengah. Dan jika kapasitansi tersebut

sangat besar sekali dan tidak dapat dianggap sebagai kapasitansi terpusat dan

harus dianggap terbagi rata sepanjang saluran maka hal ini dapat disebut dengan

saluran transmisi panjang.

2.3.2 Klasifikasi saluran transmisi menurut tegangan kerja

Di Indonesia standar tegangan transmisi adalah 70 KV, 150

KV,275 KV dan 500 KV, dan klasifikasi menurut tegangan ini masih

belum nyata. Tetapi di Negara-negara maju terutama dibidang transmisi

listrik, seperti : USA, Rusia, Canada dimana tegangan pada saluran

transmisi bisa mencapai 1000 KV. Maka disana klasifikasi berdasarkan

tegangan adalah :

Tegangan Tinggi bisa mencapai 138 KV

Tegangan Extra Tinggi (Extra High Voltage) antara 220-765 KV

Tegangan Ultra Tinggi (Ultra High Voltage) diatas tegangan 765

KV

2.3.3 Klasifikasi saluran transmisi berdasarkan fungsinya dalam

operasi

Berdasarkan fungsinya dalam operasi saluran transmisi dapat

disebutkan dengan :

Transmisi : yang menyalurkan daya besar dari pusat-pusat

pembangkit ke daerah beban antara dua atau lebih sistem.

Sub transmisi : transmisi percabangan dari saluran yang tinggi ke

saluran yang rendah.

Distribusi : di Indonesia telah ditetapkan bahwa tegangan

distribusi adalah 20 KV.

2.4 Parameter-Parameter Saluran Tranmisi

Adapun parameter-perameter pada saluran transmisi diantaranya

adalah :

2.4.1 Induktansi

Ada 2 persamaan dasar yang dipakai untuk menjelaskan dan

merumuskan induktansi yaitu :

Persamaan yang pertama menghubungan tegangan imbas dengan

kecepatan perubahan fluks yang meliputi suatu rangkaian. Tegangan imbas

dapat dinyatakan dengan persamaan :

e = ...........................................2.1

dimana :

e = Tegangan imbas (volt)

τ = Banyaknya fluks gandeng rangkaian (weber- turns)

dt = Perubahan waktu (s)

Persamaan kedua dapat dinyatakan apabila arus pada rangkaian berubah-

ubah, maka medan magnet yang ditimbulkan juga akan berubah-ubah. Dan

apabila medan magnet yang ditimbulkan memiliki permebialitas yang

konstan, maka banyaknya fluks gandeng berbanding lurus dengan arus,

sehingga tegangan imbasnya sebanding dengan kecepatan perubahan arus.

Hal ini dapat dinyatan dengan persaman berikut :

e =L ...........................................2.2

dimana :

e = Tegangan imbas (Volt)

L = Induktansi rangkaian (H)

di/dt = kecepatan perubahan arus (A/s)

2.4.2 Kapasitansi

Kapasitansi saluran transmisi adalah akibat beda potensial antara

penghantar (konduktor), kapasitansi menyebabkan penghantar tersebut

bermuatan seperti yang terjadi pada plat kapasitor bila terjadi beda

potensial diantaranya. Kapasitansi antara penghantar adalah muatan per

unit beda potensial. Kapasitansi antara penghantar sejajar adalah suatu

konstanta yang tergantung pada ukuran dan jarak pemisah dan penghantar.

Untuk saluran daya yang panjangnya kurang dari 80 km (50 mil),

pengaruh kapasitansinya kecil dan biasanya dapat diabaikan. Untuk

saluran-saluran yang lebih panjang dengan tegangan yang lebih tinggi,

kapasistansinya menjadi bertambah kering. Kapasitansi antara dua

penghantar pada saluran dua kawat didefenisikan sebagai muatan pada

penghantar itu per unit beda potensial diantara keduanya. Dalam bentuk

persamaan, kapasitansi per satuan panjang saluran adalah :

C = ...............................................2

dimana :

C = kapasitansi per satuan panjang (F/m)

q = muatan pada saluran (C/m)

v = beda potensial antara kedua penghantar (Volt)

2.4.3Resistansi

Resistansi penghantar saluran transmisi adalah penyebab terpenting

dari rugi daya (power loss) pada saluran transmisi. Jika tidak ada

keterangan lain maka resistansi yang dimaksud adalah resisitansi efektif.

Resistansi efektif dari suatu penghantar dinyatakan dengan persamaan

berikut :

R = ...............................2.4

dimana :

R = resistensi efektif dari suatu penghantar (Ω)

I = arus rms (A)

Daya = watt (w)

Sedangkan resistansi dc dinyatakan dengan persamaan :

R0= ρ ...........................................2.5

dimana :

R0 = resistensi dc (Ω)

ρ = resistivitas penghantar (ohm – meter)

l = panjang ( m)

A = luas penampang ( m2)

2.4.4Konduktansi

Konduktansi antar penghantar dan tanah, menyebabkan terjadinya

arus bocor pada isolator-isolator dari udara yang melalui isolasi dan kabel.

Karena kebocoran pada isolator saluran udara sangat kecil dan dapat

diabaikan, dengan demikian konduktansi antar penghantar pada saluran

udara sangat kecil dan diabaikan. Alasan untuk mengabaikan konduktansi

adalah karena konduktansi ini selalu berubah-ubah yakni kebocoran pada

isolator yang merupakan sumber utama. Konduktansi berubah dengan

cukup besar menurut atmosfer dan kotoran yang berkumpul pada isolator.

2.5 Tegangan Transmisi

Transmisi adalah sub sistem tenaga listrik, yang berperan menyalurkan

energi listrik dari pusat pembangkit ke gardu induk. Saat sistem beroperasi pada

sub-sistem transmisi selalu terjadi rugi- rugi daya. Jika tegangan transmisi adalah

tegangan bolak- balik tiga fasa, maka besarnya rugi- rugi daya tersebut adalah

sebagai berikut :

∆Pt = 3I2R (Watt) ...........................................2.6

dimana :

I = arus jala- jala transmisi (Ampere)

R = tahanan kawat transmisi per fasa (Ohm)

Arus pada jala- jala suatu transmisi arus bolak- balik tiga fasa adalah

sebagai brikut:

I = P/ .Vr.Cos φ ......................................2.7

dimana :

P = daya beban pada ujung penerima transmisi (watt)

Vr = tegangan fasa ke fasa pada ujung penerima transmisi

(Volt)

Cos φ = faktor daya beban

Jika persamaan 6 disubsitusikan ke persamaan 7, maka rugi- rugi daya

transmisi dapat ditulis sebagai berikut :

ΔPt = P2.R/Vr2.cos2 φ ..................................2.8

Terlihat bahwa rugi- rugi daya transmisi dapat dikurangi dengan cara

meningggikan tegangan transmisi, memperkecil tahanan konduktor, dan

memperbesar faktor daya beban. Tetapi cara yang cenderung dilakukan adalah

meninggikan tegangan transmisi dengan pertimbangan sebagai berikut :

1. Memperkecil tahanan konduktor dengan memperbesar luas penampangnya

ada batasnya karena penambahan luas penampang panghantar juga ada

batasnya.

2. Perbaikan faktor daya beban dapat dilakukan dengan pemasangan

kapasitor kompensasi (shunt capacito).

3. Rugi- rugi transmisi berbanding lurus dengan besar tahanan konduktor dan

berbanding terbalik dengan kuadrat tegangan transmisi, sehingga

pengurangan rugi- rugi yang diperoleh, karena peninggian tegangan

transmisi jauh lebih besar, daripada pengurangan rugi- rugi karena

pengurangan tahanan konduktor.

Pertimbangan inilah yang mendorong perusahaan pembangkit

tenaga listrik lebih cenderung menaikkan tegangan transmisi.

Kecenderungan itu terlihat dari semakin meningkatnya tegangan transmisi

dari tahun ke tahun seperti ditunjukkan pada Tabel 1.1 berikut ini :

Tabel 2.1

Perkembangan tegangan transmisi Tenaga Listrik di Eropa, Amerika dan

Indonesia

Tahun Negara Tegangan

1882 Miesbach - Munchen1,5 - 2 kV

DC

1890 Deptford 10 kV

1892 Lauffen - Frankfurt 15-30 kV AC

1907 Stadwerke Munchen 50 kV AC

1912 Lauchhammer - Riesa 110 kV AC

1926 N. Pennsylvania 220 kV

1936 Boulder Dam 287 kV AC

1952 Hasspranget - Hallsberg 380 kV AC

1959 USSR 525 kV AC

1965 Manicouagan - Montreal 735 kV AC

1966 Indiana - W. Virgina 765 kV AC

1966 USA, Celile - Sylmar 800 kV DC

Namun peninggian tegangan transmisi berarti juga penaikan isolasi dan

biaya peralatan dan gardu induk. Oleh karena itu pemilihan tegangan transmisi

dilakukan dengan memperhitungkan daya yang disalurkan, jumlah rangkaian,

jarak penyaluran, keandalan, biaya peralatan untuk tegangan tertentu serta

tegangan- tegangan yang sekarang ada dan yang direncanakan. Kecuali itu

penentuan tegangan harus juga dilihat dari segi standarisasi peralatan yang ada.

Penentuan tegangan merupakan bagian dari perancangan sistem secara

keseluruhan.

2.6 Komponen- Komponen Utama dari Saluran Transmisi Udara

Komponen utama dari saluran transmisi udara terdiri dari :

2.6.1 Menara transmisi atau tiang transmisi serta pondasinya

Pada suatu “Sistem Tenaga Listrik”, energi listrik yang

dibangkitkan dari pusat pembangkit listrik ditransmisikan ke pusat-pusat

pengatur beban melalui suatu saluran transmisi. saluran transmisi tersebut

dapat berupa saluran udara atau saluran bawah tanah, namun pada

umumnya berupa saluran udara.

Energi listrik yang disalurkan lewat saluran transmisi udara pada

umumnya menggunakan kawat telanjang, sehingga mengandalkan udara

sebagai media isolasi antara kawat penghantar tersebut dengan benda

sekelilingnya, dan untuk menyanggah/merentang kawat penghantar

dengan ketinggian dan jarak yang aman bagi manusia dan lingkungan

sekitarnya, kawat-kawat penghantar tersebut dipasang pada suatu

konstruksi bangunan yang kokoh, yang biasa disebut menara / tower.

Konstruksi tower besi baja merupakan jenis konstruksi Saluran

Udara Tegangan Tinggi (SUTT) ataupun Saluran Udara Tegangan Ekstra

Tinggi (SUTET) yang paling banyak digunakan di jaringan PLN, karena

mudah dirakit terutama untuk pemasangan di daerah pegunungan dan jauh

dari jalan raya, harganya yang relatif lebih murah dibandingkan dengan

penggunaan saluran bawah tanah serta pemeliharaannya yang mudah.

Namun demikian perlu pengawasan yang intensif, karena besi-besinya

rawan terhadap pencurian. Seperti yang telah terjadi dibeberapa daerah di

Indonesia, dimana pencurian besi-besi baja pada menara/tower listrik

mengakibatkan menara/tower listrik tersebut roboh, dan penyaluran energi

listrik ke konsumen pun menjadi terganggu.

Suatu tower harus kuat terhadap kuat terhadap beban yang bekerja

padanya antara lain, yaitu :

Gaya berat tower dan kawat penghantar (gaya tekan).

Gaya tarik akibat rentangan kawat.

Gaya angin akibat terpaan angin pada kawat maupun badan

tower.

2.6.2 Jenis- Jenis Menara/ Tower Listrik

Menurut bentuk konstruksinya, jenis-jenis menara/tower listrik

dibagi atas 4 macam, yaitu :

a. Menara Lattice, ditunjukkan pada gambar 2.2 berikut ini :

Gambar 2.2 Menara Lattic

b. Menara Tubular steel pole, ditunjukkan pada gambar 2.3 berikut

ini :

Gambar 2.3 menara Tubular steel pole

c. Menara 2 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan),

ditunjukkan pada gambar 2.4 berikut ini :

Gambar 2.4 Menara 2 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan).

d. Menara 4 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan),

ditunjukkan pada gambar 2.5 berikut ini :

Gambar 2.5 Menara 4 sirkit tipe suspensi (kiri) dan tension (kanan).

2.6.3 Klasifikasi tower menurut dari tipe tower ditunjukkan pada

tabel 2.2 dan 2.3 berikut ini :

Tabel 2.2 Tipe tower 150 kV

Tabel 2.3 Tipe tower 500 kV

2.7 Komponen-Komponen Menara / Tower listrik

Secara umum suatu menara / tower listrik terdiri dari:

Pondasi, yaitu suatu konstruksi beton bertulang untuk mengikat kaki

tower (stub) dengan bumi.

Stub, bagian paling bawah dari kaki tower, dipasang bersamaan dengan

pemasangan pondasi dan diikat menyatu dengan pondasi.

Leg, kaki tower yang terhubung antara stub dengan body tower. Pada

tanah yang tidak rata perlu dilakukan penambahan atau pengurangan

tinggi leg, sedangkan body harus tetap sama tinggi permukaannya.

Common Body, badan tower bagian bawah yang terhubung antara leg

dengan badan tower bagian atas (super structure).

Super structure, badan tower bagian atas yang terhubung dengan

common body dan cross arm kawat fasa maupun kawat petir.

Cross arm, bagian tower yang berfungsi untuk tempat menggantungkan

atau mengaitkan isolator kawat fasa serta clamp kawat petir. Pada

umumnya cross arm berbentuk segitiga kecuali tower jenis tension yang

mempunyai sudut belokan besar.

“K” frame, bagian tower yang terhubung antara common body dengan

bridge maupun cross arm. “K” frame terdiri atas sisi kiri dan kanan yang

simetri. “K” frame tidak dikenal di tower jenis pyramid.

Bridge, penghubung antara cross arm kiri dan cross arm tengah. Pada

tengah-tengah bridge terdapat kawat penghantar fasa tengah. Bridge tidak

dikenal di tower jenis pyramida.

Rambu tanda bahaya, berfungsi untuk memberi peringatan bahwa

instalasi SUTT/SUTET mempunyai resiko bahaya. Rambu ini bergambar

petir dan tulisan “AWAS BERBAHAYA TEGANGAN TINGGI”.

Rambu ini dipasang di kaki tower lebih kurang 5 meter diatas tanah

sebanyak dua buah, dipasang disisi yang mengahadap tower nomor kecil

dan sisi yang menghadap nomor besar.

Rambu identifikasi tower dan penghantar / jalur, berfungsi untuk

memberitahukan identitas tower seperti: Nomor tower, Urutan fasa,

Penghantar / Jalur dan Nilai tahanan pentanahan kaki tower.

Anti Climbing Device (ACD), berfungsi untuk menghalangi orang yang

tidak berkepentingan untuk naik ke tower. ACD dibuat runcing, berjarak

10 cm dengan yang lainnya dan dipasang di setiap kaki tower dibawah

Rambu tanda bahaya.

Step bolt, baut panjang yang dipasang dari atas ACD ke sepanjang badan

tower hingga super structure dan arm kawat petir. Berfungsi untuk

pijakan petugas sewaktu naik maupun turun dari tower.

Halaman tower, daerah tapak tower yang luasnya diukur dari proyeksi

keatas tanah galian pondasi. Biasanya antara 3 hingga 8 meter di luar

stub tergantung pada jenis tower.

2.8 Isolator

Jenis isolator yang digunakan pada saluran transmisi adalah jenis porselin

atau gelas. Menurut penggunaan dan kontruksinya dikenal tiga jenis isolator

yaitu : Isolator jenis pasak, isolator jenis pos saluran dan isolator gantung. Isolator

keramik ditunjukkan pada gambar 2 berikut ini :

Gambar 2.6 Isolator Keramik

Isolator jenis pasak dan isolator pos saluran digunakan pada saluran

transmisi dengan tegangan relatif rendah, sedangkan isolator gantung dapat di

gandeng menjadi rentengan isolator yang jumlahnya disesuaikan dengan

kebutuhan. Isolator gantung ditunjukkan pada gambar 2.7 berikut ini :

Gambar 2.7 Isolator jenis Gantung

Isolator jenis pasak dan isolator pos saluran ditunjukkan pada gambar 2.8

dan gambar 2.9 berikut ini :

Gambar 2.8 Isolator jenis Pasak Gambar 2.9 Isolator jenis Pos Saluran

2.9 Kawat penghantar.

Penghantar untuk saluran transmisi lewat udara adalah kawat- kawat tanpa

isolasi yang padat, berlilit atau berongga dan terbuat dari logam biasa, logam

campuran atau logam paduan. Untuk tiap- tiap fasa penghantarnya dapat

berbentuk tunggal maupun sebagai kawat berkas. Menurut jumlahnya ada berkas

yang terdiri dari dua, tiga atau empat kawat. Kawat berkas dianggap ekonomis

untuk tegangan Extra High Voltage (EHV) dan Ultra High Voltage (UHV).

Jenis- jenis kawat penghantar yang digunakan pada saluran transmisi

adalah tembaga dangan konduktifitas 100 %, tembaga dengan konduktifitas 97,5

%, atau alumunium dengan konduktifitas 61 %.

Kawat penghantar alumunium terdiri dari berbagai jenis dengan lambang

sebagai berikut :

AAC = ”All- Alumunium Conductor”, yaitu kawat penghantar yang

seluruhnya terbuat dari alumunium.

AAAC = ”All- alumunium – Alloy Conductor”, yaitu kawat penghantar

yang seluruhnya terbuat dari campuran alumunium.

ACSR = ”Alumunium ConductorSteel- Reinforced”, yaitu kawat

penghantar alumunium ber- inti baja.

ACAR = ”Alumunium Conductor Alloy- Renforced”, yaitu kawat

penghantar alumunium yang diperkuat dengan logam

campuran.

Kawat penghantar tembaga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan

dengan kawat penghantar alumunium karena konduktivitas dan kuat tariknya

lebih tinggi. Tetapi kelemahanya ialah untuk besar tahanan yang sama, tembaga

lebih berat dari alumunium dan juga lebih mahal. Oleh karena itu kawat

penghantar alumunium telah menggantikan kedudukan tembaga. Untuk

memperbesar kuat tarik dari kawat alumunium digunakan campuran alumunium.

Untuk saluran- saluran transmisi tegangan tinggi dimana jarak antara kedua tiang /

menara jauh , dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi. Untuk itu digunakan kawat

penghantar ACSR.

2.10 Kawat Tanah.

Kawat tanah atau ground wires juga disebut dengan kawat pelindung

(shield wires) gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar atau kawat fasa

terhadap sambaran petir. Jadi kawat tanah ini dipasang diatas kawat fasa.

Sebagian kawat tanah umumnya dipakai kawat baja (steel wires) yang lebih

murah tetapi tidaklah jarang digunakan ACSR.

2.11 Andongan

Meskipun perhitungan andongan listrik dapat dimasukkan ke dalam

golongan ‘klasik’ kelistrikan, dan tiap ‘orang listrik’ mengetahui, bahwa kawat

yang digantung pada dua titik penggantungan akan merupakan suatu garis rantai,

namun penguraian dari rumus yang diperoleh dalam kebanyakan buku pedoman,

sulit ditemukan. Dibawah ini pertama-tama akan dijelaskan penurunan dari rumus

untuk garis rantai. Dari rumus ini akan ‘ditelurkan’ rumus-rumus yang praktisdan

sederhanayang biasa dipergunakan dalam praktek sehari-hari. Perlu dikemukakan,

bahwa rumus-rumus ini, terutama yang khusus, akan disesuaikan dengan VAB

(Voorschriften Voor De Aanleg Van Buitenleidingen) yang merupakan peraturan

sementara untuk saluran transmisi. Sehingga cocok untuk keadaan di Indonesia.

2.11.1 Rumus-Rumus Umum

Pada suatu penghantar, yang digantungkan pada dua titik gantungan yang

sama tingginya, diberi sistem koordinat sedemikian rupa, hingga titik nol terletak

bersamaan dengan titik terendah dari pada penghantar tersebut. Kemudian kawat

ini dipotong di dua tempat, yaitu pada x dan pada (x+∆x), hingga bagian ∆ℓ

terpotong (seperti terlihat pada gambar 2.10).

Gambar 2.10 Kawat Digantung pada Dua Titik sama tinggi

Pada potongan kawat ∆ℓ bekerja gaya-gaya :

1. Px dengan komponen-komponen Vx dan Hx.

2. Px+∆x dengan komponen-komponen V x+∆x dan H x+∆x.

3. B ∆ℓ, yaitu berat kawat ∆ℓ itu, bilamana B merupakan berat per satuan

panjang.

Agar kawat ∆ℓ itu tidak ‘melayang’, harus ada keseimbangan antara gaya-

gaya itu. Syaratnya adalah bahwa jumlah semua gaya sama dengan nol. Sehingga

dapat ditulis :

ΣX = 0 : → Hx = Hx+∆x = H

ΣY = 0 : → Vx + B ∆ℓ = Vx+∆x

Bilamana ∆ℓ menjadi sangat kecil, dapat ditulis :

dVx = Vx+ dx – Vx = Bdℓ

Karena :

Vx = H maka d ( H ) = Bdℓ

Karena :

(dℓ) 2 = (dy)2 + (dx)2 dapat ditulis :

dℓ = dx )2

Sehingga :

d ( H ) = Bdx )2

Integrasi memberikan :

ln = ( + )2 ) = x+ K

dimana K merupakan konstanta integrasi, yang ditetapkan lebih jauh.

Untuk x = 0 berlaku = 0, sehingga :

K = lnl = 0

Dengan demikian persamaan di atas menjadi :

ln = ( + )2 ) = x

Pengkuadratan :

1 + ( )2 = є 2 - 2 є . + ( )2

Integrasi sekali lagi memberikan :

y = x + x + K1

Karena x = 0 dan y = 0 maka K1 =

Sehingga :

y = [cos x -1]

Rumus ini dikenal dengan nama ‘garis rantai’.

Tapi rumus ini masih perlu ditinjau lebih jauh dengan memisahkan titik-titik

penggantungan P (xp, yp) dan Q (xq, yq) tidak sama tinggi, jadi :

xp ≠ xq dan yp ≠ yq

dalam gambar 2.11 berlaku:

x1 = (xp +xq) : 2

(x1 berada di tengah xp dan xq)

Maka diperoleh :

yp = [ cos xp -1]

Gambar 2.11 Kawat Digantung Pada Dua Titik Dengan Tinggi Tidak Sama

yp = [ cos xq -1]

yt = [ cos xt -1]

Kemudian berlaku :

f = (yp + yq) : 2 – yt = ½ yt + ½ yq + yt

= [cos xp + cos xq] - - yt

Karena :

Cos a + cos b = 2 cos cos

Diperoleh :

f = cos ( xp + xq). Cos ( xp + xq) - - yt

= [ yt + ] [ cos - 1]

Perbedaan tinggi antara titik-titik penggantungan P dan Q, yaitu :

b = yq – yy menjadi

b = ( cos xp – cos xq)

Karena :

Cos a – cos b = 2 sin . sin

Maka :

b = sin ( xq + xp) x sin (xq + xp)

Dengan demikian :

b = sin ( xq – x p) .a

Selanjunya :

yt = cos xt =

Dengan demikian :

f = ( cos .a – 1).

Rumus ini berlaku secara umum yaitu kedua titik gantungan boleh berbeda tinggi.

Bilamana penggantungan sama tinggi artinya

a = am atau am : a = 1

maka berlaku :

f = (cos a – 1)

Penyesuaian rumus lebih lanjut maka dapat disimpulkan bahwa andongan tidak

tergantung dari penampang. Sehingga rumus untuk andongan adalah :

f =

dimana :

f = andongan, m.

b = kerapatan, kg/m. mm2 = kg/cm2.

a = jarak tiang, m.

p = tarikan, kg/mm2

Kemudian ditinjau rumus untuk panjang kawat :

1 = a (1+ ) = a (1 + )

Karena :

= maka diperoleh :

ℓ = a (1 + )

2.11.2 Pengaruh Suhu Terhadap andongan

Bilamana suhu to merupakan suhu permulaan, maka pada suhu itu

andongan adalah sebesar :

f = fo = = a (1+ )

Bilamana suhu naik ∆t = t –to oC, maka :

ℓ1 = ℓo (1 + α∆t) = a (1 + )

Bilamana : α ˂˂ t ˂˂ 1, maka dapat ditulis :

ft = fo

Dapat dikemukakan, bahwa menurut VAB ayat 2bagian A1, harus diperhitungkan dengan :

1. Suhu tertinggi dari 600 C.

2. Suhu terendah, dalam derajat celcius, dihitung menurut rumus : 15- 0,55 h, dimana adalah tinggi diatas permukaan laut dinyatakan dalam hektometer.

2.11.3 Pengaruh Tekanan Angin

Tekanan angin mempengaruhi berat spsifik kawat. Berat sendiri kawat bekerja vertikal sedangkan tekanan angin dianggap seluruhanya bekerja horizontal.