MAKALAH TRANSIENT VOLTAGE SURGE SUPPRESSOR SUPPRESSOR (TVSS)
OLEH KELOMPOK 6 RAHMAD MULYADI
1410951014
IBNUM RICHAFLOR
1510951024 1510951 024
REVI FERNANDO
1510952056 1510952 056
RUDIAT HARRI SUKMA
1510952026
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS PADANG 2018
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu. Shalawat serta salam selalu tecurahkan kepada nabi Muhammad SAW beserta keluarganya, para sahabatnya serta kami selaku umatnya. Semoga kita mampu meneladani beliau sebagai manusia yang berguna. Adapun tujuan penyusunan makalah ini yaitu untuk memenuhi salah satu tugas kelompok dari mata kuliah “Proteksi Tegangan Lebih” dengan judul “Transient Voltage Surge Suppressor”. Semoga dengan diberikannya tugas ini kami dapat meningkatkan pemahaman dan dapat meningkatkan kualitas belajar kami. Makalah ilmiah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ini.
23 Oktober 2018
Penyusun
BAB I PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Proteksi tegangan listrik sangat penting dalam proses penyaluran daya dari satu tempat ke tempat yang lain. Ini dikarenakan prinsip dalam tegangan listrik yang baik salah satunya adalah aman selain andal dan ekonomis. Proteksi tenaga listrik merupakan bagian yang menjamin bahwa dalam transmisi tenaga lisrik dapat dikatakan aman. Dapat dikatakan aman karena dalam tegangan listrik akan diberikan suatu alat yang berfungsi untuk mengamankan transmisi dari gangguan bahkan mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh pemindahan daya listrik dari suatu tempat ke tempat yang lain. Salah satu alat yang digunakan untuk memproteksi tegangan tersebut adalah TVSS. TVSS adalah perangkat yang bertindak sebagai pemutus tegangan apabila terjadi kasus lonjakan sesaat atau lonjakan tenaga listrik pada saluran AC, TVSS memiliki dua jenis yakni; crowbar devices dan clamping devices. TVSS merupakan salah satu alat proteksi yang paling banyak dipakai saat sekarang ini. Dengan memiliki alat proteksi, maka transmisi tidak akan rusak ketika ada sebuah gangguan yang bersifat sementara. Jika proteksi tegangan listrik baik, maka nilai ekonomis dapat diperoleh karena jika dalam suatu transmisi terjadi gangguan, maka kerusakan peralatan tidak dapat menyebar keperalatan yang lain dikarenakan ada sebuah alat proteksi. Nilai ekonomis dan aman dapat dipadukan menjadi nilai andal. Andal yang dimaksud disini adalah tidak membahayakan manusia yang berada disekitar tegangan listrik sehingga manusia yang berada disekitar transmisi ini tidak mengalami gangguan kesehatan maupun gangguan material. Pembuatan makalah ini bertujuan untuk membahas Transient Voltage Surge Suppressor. Selain untuk memenuhi tugas mata kuliah Proteksi Tegangan Lebih.
2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang dibahas pada makalah ini, yaitu : 1. 2. 3. 4.
Apa itu TVSS ? Apa saja Material / komponen penyusun TVSS ? Bagaimana prinsip kerja TVSS ? Apa saja karakteristik kerja proteksi TVSS ?
3. Tujuan
1. 2. 3. 4.
Untuk mengetahui apa itu TVSS ? Untuk mengetahui apa saja material / komponen penyusun TVSS Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja TVSS Untuk mengetahui apa saja karakteristik kerja proteksi TVSS
BAB II PEMBAHASAN
1. Pendahuluan
Transien merupakan suatu gejala peralihan, yakni perubahan nilai tegangan atau arus maupun keduanya yang terjadi dalam waktu sesaat (dalam orde mikrodetik) dari keadaan tunak (steady state).Umumnya Transien disebut sebagai lonjakan. Penyebab Transien terbagi dua, yaitu : 1. Transients berasal dari pengaruh luar 2. Transients berasal dari pengaruh dalam Transien yang berasal dari pengaruh luar umumnya memiliki lonjakan yang sangat tinggi, yaitu berkisar (10kA – lebih dai 200kA) serta memiliki dampak kerusakan yang instant. Contoh dari Transien berasal dari luar yakni : Petir, Berbeda dengan transient yang berasal dari dalam, yaitu memiliki lonjakan yang relative kecil, sering terjadi beberapa kali, memiliki dampak kerusakan yang kecil dari waktu ke waktu. Contoh transien yang berasal dari dalam yakni : Beban Induksi, Kompressor, Elevator. Transien memiliki beberapa jenis, yaitu : 1. Transien Impulsif (Impulsive Transient) 2. Transien Osilasi (Oscillatory Transient) Transien Impulsif adalah sutu respon lonjakan sesaat karakteristik arus atau tegangan tanpa mengubah frekuensi dari kondisi tunaknya dengan bentuk gelombang yang memiliki polaritas searah. Sedangkan Transien Osilasi (Oscillatory Transient) adalah sutu respon lonjakan sesaat karakteristik arus atau tegangan tanpa mengubah frekuensi dari kondisi tunaknya dengan bentuk gelombang yang memiliki polaritas bolak-balik. Dikelompokkan menjadi: frekuensi tinggi; frekuensi rendah; frekuensi menengah.
TVSS merupakan suatu alat proteksi yang bekerja ketika terjadi lonjakan secara tiba-tiba pada saluran AC. Pada saat sekarang, masyarakat umumnya menganggap TVSS sebagai alat untuk penyimpan energi, padahal tujuan utama dari TVSS merupakan memproteksi peralatan yang sensitive terdahap lonjakan tegangan/arus. TVSS merupakan sebuah alat yang sensitive terhadap tegangan, TVSS bekerja dengan membandingkan antara gelombang input dan output AC. Umumnya pada TVSS digunakan diode Avalanche, ataupun polycrystalline varistors, akan tetapi untuk selenium rectifiers sudah digunakan lagi karena kemajuan dari varistor. Material yang digunakan antara lain : Diode Avalanche adalah terbuat dari silicon tipe solid state, sedangkan untuk varistor biasanya dibuat menggunakan material metal oxide, dan silicon karbida.
Gambar 1. Contoh Diagram TVSS
2. Cara kerja TVSS
Karena TVSS merupakan sebuah alat yang sensitive terhadap tegangan, ketika terjadi perbedaan tegangan diantara sumber dengan rangkaian yang diproteksi, maka TVSS akan bekerja dengan mengalihkan lonjakan tegangan menuju ground agar peralatan yang didalam rangkaian proteksi akan aman untuk sementara waktu. Beberapa model dari TVSS adalah : 1. Clamping Model TVSS 2. Crowbar Model TVSS 3. Hybrid Model TVSS
Gambar 3. Rangkaian Varistor Gambar 2. Dioda Avalanche
1. Cara kerja Clamping TVSS adalah : Ketika terjadi lonjakan tegangan keadaan rangkaian yang diproteksi masih belum terjadi perubahan, namun ketika arus yang mengalami kenaikan mulai mengalir akibat adanya lonjakan pada tegangan. Karena prinsip kerja dari clamping adalah “menjepit” tegangan k e level tertentu, maka akan terjadi penurunan impedansi secara nonlinear karena akibat dari kenaikan arus yang mengalir lebih besar dari kenaikan tegangan. Ketika impedansi menjadi sangat kecil, maka TVSS akan bertindak menjadi short circuit yang akan mengalirkannya menuju ground. Kekurangan dari TVSS model ini adalah TVSS Tipe Clamp tidak dapat menghandle arus yang sangat besar.
2. Cara kerja Crowbar TVSS adalah : Cara kerja dari TVSS model crowbar adalah sederhana, yakni ketika terjadi lonjakan te gangan, maka alat tersebut akan menurunkan impedansinya dari impedansi tinggi, menjadi impedansi rendah (varistor) yang mana efek dari impedansi rendah ini akan mampu menjadi short circuit, maka lonjakan tegangan tadi akan diarahkan menuju ground. Kekurangan dari tipe crowbar ini adalah bekerja lebih lambat daripada tipe clamp terhadap respon dari lonjakan tegangan dan arus.
3. Cara kerja Hybrid TVSS adalah : Cara kerja dari TVSS model hybrid adalah dengan menggabungkan tipe crowbar dengan clamping, sehingga rangkaian yang diproteksi menjadi lebih aman, kekurangan dair tipe hybrid ini adalah harganya yang lumayan mahal, dan pemasangan yang lebih kompleks dari pada tipe crowbar dan clamping.
3. Karakteristik kerja TVSS
Karakteristik dari diode avalanche adalah dengan memberikan penyesuaian terhadap tekanan lonjakan. Dimana dalam pembuatan TVSS diode avalanche, hal yang paling diutamakan adalah besarnya daya puncak yang dapat ditahan oleh diode ini, dalam waktu/periode tertentu. Akan tetapi yang menjadi perhatian adalah kapasitansi pada diode ini cukup besar. Kapasitansi ini menjadi perhatian ketika terjad lonjakan dengan frekuensi tinggi yang dapat menimbulkan rugi-rugi. Sehingga apabila ingin menggunakan diode ini sebagai TVSS adalah dengan menambahkan diode kapasitansi kecil yang dipasang secara seri dengan diode avalanche. Sedangkan untuk karakteristik kerja dari varistor adalah u ntuk menghasilkan efek nonlinear pada tegangan dengan cara mengubah-ubah besar nya hambatan pada resistor sehingga terjadi perubahan pada tegangan ketika mengalir dan kemudian akan men yebabkan shortcircuit yang mengarahkanny langsung menuju ground.
BAB III PENUTUP
1. Kesimpulan Kesimpulan pada makalah ini adalah : 1. Transien merupakan suatu gejala peralihan, yakni perubahan nilai tegangan atau arus maupun keduanya yang terjadi dalam waktu sesaat (dalam orde mikrodetik) dari keadaan tunak (steady state). 2. TVSS adalah perangkat yang bertindak sebagai pemutus tegangan apabila terjadi kasus lonjakan sesaat atau lonjakan tenaga listrik pada saluran AC
3. Umumnya pada TVSS digunakan diode Avalanche, ataupun p olycrystalline varistors, akan tetapi untuk selenium rectifiers sudah digunakan lagi karena kemajuan dari varistor
4. Model dari TVSS: Clamping Model TVSS; Crowbar Model TVSS; Hybrid Model TVSS 5. Karakteristik dari diode avalanche adalah dengan memberikan penyesuaian terhadap tekanan lonjakan.
6. Sedangkan untuk karakteristik kerja dari varistor adalah untuk menghasilkan efek nonlinear pada tegangan dengan cara mengubah-ubah besar nya hambatan pada resistor
DAFTAR PUSTAKA
Martzloff, F.D., Surge Suppressor and clamps. EMC EXPO 1986 Michaels, Kens. 1999. Demystifying The TVSS. http://www.ecmweb.com/content/demystifying-tvss (11 Oktober 2017) Presentasi dalam format PDF “TEGANGAN TRANSIEN” oleh Anonim