Menurut Prowost
Dengan beberapa pendapat tentang pemasangan kawat tanah maka prowoost mengklasifikasikan baik buruknya pemasangan kawat tanah tersebut berdasarkan sudut proteksinya.
Sudut proteksi perlindungan saluran transmisi baik
Sudut proteksi perlindungan saluran transmisi kurang begitu baik.
Sudut proteksi perlindungan saluran transmisi jelek sekali.
Gambar 4 menunjukkan probabilitas kegagalan perlindungan dari sambaran petir ke saluran sebagai fungsi dari ketinggian groundwire dan sudut perlindungan.
Kurva probabilitas kegagalan perlindungan vs sudut perlindungan
Gambar 3 menunjukkan kurva antara ketinggian rata-rata groundwire vs sudut perlindungan rata-rata. Dari gambar tersebut terlihat daerah berwarna hitam merupakan daerah kemungkinan gagal dalam perlindungan.
Dari persamaan tersebut, terlihat bahwa makin tinggi groundwire dan sudut perlindungan yang besar, akan mengakibatkan probabilitas tersebut meningkat. Untuk itu diperlukan pemilihan tinggi groundwire dan sudut perlindungan yang tepat untuk mendapatkan performa perlindungan yang baik dari sambaran petir.
Gambar 3 Kurva ketinggian groundwire vs sudut perlindungan
Seperti disebutkan sebelumnya bahwa hadirnya groundwire dimaksudkan sebagai tempat sambaran petir langsung dan dapat melindungi kawat phasa. Zona perlindungan groundwire dapat dinyatakan dengan parameter sudut perlindungan, yaitu sudut antara garis vertikal groundwire dengan garis hubung antara groundwire dan kawat phasa. Jika sudut perlindungan tersebut dinyatakan dalam a dan tinggi groundwire adalah h, maka probabilitas sambaran petir pada groundwire (p) dapat ditentukan sebagai berikut :
log p = - 4
Dari gambar tersebut, apabila ho menyatakan tinggi titik dari tanah di tengah-tengah 2 groundwire yang terlindungi dari sambaran petir, maka ho dapat ditentukan : ho = h - s/4
Sedangkan daerah antara 2 groundwire dibatasi oleh busur lingkaran dengan jari-jari 5/4 s dengan titik pusat terletak pada sumbu di tengah-tengah 2 groundwire.
Bila digunakan 2 buah groundwire dengan tinggi h dari tanah dan terpisah sejauh s, perhitungan untuk menetapkan zona proteksi petir dilakukan seperti halnya menggunakan 1 buah groundwire. Gambar 2 menunjukkan zona perlindungan dari penggunaan 2 buah groundwire.
Gambar 2. Zona perlindungan dari penggunaan 2 buah groundwire
Dari gambar di atas, misalkan groundwire diletakkan setinggi h meter dari tanah. Dengan menggunakan nilai-nilai yang terdapat pada gambar tersebut, titik b dapat ditentukan sebesar 2/3 h. Sedangkan zona proteksi groundwire terletak di dalam daerah yang diarsir. Di dalam zona tersebut, diharapkan tidak terjadi sambaran petir langsung sehingga di daerah tersebut pula kawat phasa dibentangkan. Apabila hx merupakan tinggi kawat phasa yang harus dilindungi, maka lebar bx dapat ditentukan dalam 2 kondisi, yaitu :
Untuk hx > 2/3 h , bx = 0,6 h (1 – hx/h)
Untuk hx < 2/3 h , bx = 1,2 h (1 – hx/0,8h)
Dalam beberapa kasus, sebuah groundwire dirasa belum cukup untuk memproteksi kawat phasa sepenuhnya. Untuk meningkatkan performa dalam perlindungan terhadap sambaran petir langsung, digunakan lebih dari satu groundwire.
Untuk meningkatkan keandalan sistem ini, diperlukan pentanahan yang baik pada setiap menara listrik. Jika petir menyambar pada groundwire di dekat menara listrik, maka arus petir akan terbagi menjadi dua bagian. Sebagian besar arus tersebut mengalir ke tanah melalui pentanahan pada menara tersebut. Sedangkan sebagian kecil mengalir melalui groundwire dan akhirnya menuju ke tanah melalui pentanahan pada menara listrik berikutnya.
Lain halnya jika petir menyambar pada tengah-tengah groundwire antara 2 menara listrik. Gelombang petir ini akan mengalir ke menara-menara listrik yang dekat dengan tempat sambaran tersebut.
Usaha Untuk Meningkatkan Performa Perlindungan
Usaha yang paling mudah untuk meningkatkan performa perlindungan adalah dengan menggunakan lebih dari satu groundwire. Dengan cara ini diharapkan petir akan selalu menyambar pada groundwire sehingga memperkecil probabilitas kegagalan perlindungan. Cara ini dapat disertai dengan menggunakan counterpoise, yaitu konduktor yang ditempatkan di bawah saluran (lebih sering dibenamkan dalam tanah) dan dihubungkan dengan sistem pentanahan dari menara listrik.
Usaha-usaha lainnya di antaranya :
Memasang couplingwire di bawah kawat phasa (konduktor yang disertakan di bawah saluran transmisi dan dihubungkan dengan sistem pentanahan menara listrik).
Mengurangi resistansi pentanahan menara listrik dengan menggunakan elektroda pentanahan yang sesuai.
Menggunakan arester
Menurut Grunewald
Menurut grunewald pemasangan kawat tanah yang baik haruslah memenuhi persyaratan sbb :
Untuk daerah yang tingginya lebih dari 200m dari permukaan laut, dianjurkan untuk menambah h diatas dengan 10 %.
Menurut Peek
Dimana :
h - jarak vertikal antara kawat tanah dengan kawat konduktor terdekat.
h – jarak konduktor yang terdekat dengan kawat tanah terhadap permukaan tanah .
H – tinggi menara
x – jarak horisontal antara kawat tanah dengan konduktor.
Pendapat tentang pemasangan kawat tanah
Peek
Grunewald
Prowost
Pemasangan kawat tanah (earth wire)
Pemasangan kawat tanah pada saluran transmisi ditujukan untuk melindungi kawat penghantar dari tegangan lebih luar (External over voltage), kawat tanah tersebut menangkap kilat dan menghantarkan arus kilat melalui kaki-kaki tower langsung ke tanah.
Jumlah dan posisi Kawat
Tanah
Jumlah Kawat Tanah paling tidak ada satu buah diatas kawat fasa, namun umumnya di setiap tower dipasang dua buah. Pemasangan yang hanya satu buah untuk dua penghantar akan membuat sudut perlindungan menjadi besar sehingga kawat fasa mudah tersambar petir. Jarak antara ground wire dengan kawat fasa di tower adalah sebesar jarak antar kawat fasa, namun pada daerah tengah gawangan dapat mencapai 120% dari jarak tersebut.
Bahan Kawat Tanah
Bahan ground wire terbuat dari steel yang sudah digalvanis, maupun sudah dilapisi dengan alumunium. Pada SUTET yang dibangun mulai tahun 1990an, didalam ground wire difungsikan fibre optic untuk keperluan telemetri, tele proteksi maupun telekomunikasi yang dikenal dengan OPGW (Optic Ground Wire), sehingga mempunyai beberapa fungsi.
Dalam melindungi kawat phasa tersebut, daerah proteksi groundwire dapat digambarkan seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Daerah proteksi dengan menggunakan 1 buah groundwire
Namun jika petir menyambar dari samping maka dapat mengakibatkan kawat fasa tersambar dan dapat mengakibatkan terjadinya gangguan. Prinsip dari pemakaian kawat tanah ini adalah bahwa kawat tanah akan menjadi sasaran sambaran petir sehingga melindungi kawat phasa dengan daerah/zona tertentu.
Overhead groundwire yang digunakan untuk melindungi saluran tenaga listrik, diletakkan pada ujung teratas saluran dan terbentang sejajar dengan kawat phasa. Groundwire ini dapat ditanahkan secara langsung atau secara tidak langsung dengan menggunakan sela yang pendek.
Pengertian Kawat Tanah
Kawat Tanah atau Earth wire (kawat petir / kawat tanah) adalah media untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang di atas kawat fasa dengan sudut perlindungan yang sekecil mungkin, karena dianggap petir menyambar dari atas kawat.
Driven ground
Pentanahan dengan menanamkan batang elektroda tegak lurus ke dalam tanah.
Batang elektroda yang digunakan biasanya berdiameter antara ¾ - 2 inchi, dan panjangnya antara 3 -15 m.
Besarnya tahanan terhadap tanah dari satu batang elektroda yang ditanamkan ke dalam tanah adalah :
CounterPoise
Pentanahan dengan menanamkan kawat elektroda sejajar dan beberapa cm di bawah permukaan tanah.
Kawat-kawat elektrode ditanam sedalam antara 30-90 cm dibawah permukaan tanah.
Pentanahan ini dipergunakan apabila tahanan kaki menara masih terlalu tinggi dan tidak dapat dikurangi dengan mempergunakan driver ground, oleh karena tahanan jenis tanah yang terlalu tinggi.
Biasanya untuk daerah pegunungan yang mempunyai tahanan jenis tanah tinggi.
Counterpoise radial
Besarnya tahanan counterpoise terhadap tanah :
L – panjang elektroda kawat (cm)
t – dalamnya penanaman counterpoise (cm)
r – jari-jari kawat elektroda (cm)
Counterpoise Parallel
Kesimpulan
Pemakaian overhead groundwire dalam saluran transmisi tenaga listrik mempunyai harapan agar sambaran petir tidak mengenai kawat phasa. Luas zona/daerah perlindungan groundwire tergantung dari ketinggian groundwire itu sendiri. Probabilitas kegagalan dalam perlindungan akan naik dengan makin tingginya groundwire dan besarnya sudut perlindungan. Untuk itu diperlukan pemilihan ketinggian serta sudut perlindungan yang sesuai untuk mendapatkan perlindungan yang baik.
Peningkatan performa perlindungan transmisi tenaga listrik dari sambaran petir yang paling mudah dilakukan dengan menambah jumlah groundwire. Kombinasi pemakaian groundwire dengan peralatan-peralatan lainnya sangat diharapkan untuk memperoleh performa perlindungan yang lebih tinggi di antaranya dengan pemakaian arester yang merupakan alat pelindung modern.
TERIMA KASIH
Pentanahan Transmisi
Yang dimaksud pentanahan menara transmisi ialah penambahan suatu alat pentanah / elektroda pentanah, untuk menurunkan tahanan kaki menara.
Pentanahan menara transmisi ini dilakukan apabila tahanan kaki menara masih dianggap terlalu tinggi, atau melebihi batas yang diperbolehkan.
Pada saluran transmisi di Indonesia tahanan kaki menara yang diperbolehkan maksimum adalah 10 ohm.
Macam-macam pentanahan menara transmisi
Driven Ground
Counterpoise
KAWAT TANAH
KELOMPOK 5
Nama Anggota :
Juniar Anika P (09)
Praniatma Prambahan (15)
Yosefin Melati Imok P (21)
Untuk mencegah terjadinya hubung singkat karena flashover / lompatan bunga api karena sambaran petir tadi, perlu diadakan usaha-usaha pengamanan antara lain :
Memasang kawat tanah
Menurunkan tahanan kaki menara
Memperlebar jarak antara kawat tanah dengan kawat fasa
Tiga Jenis Sambaran Petir terhadap Saluran Transmisi :
Sambaran langsung pada kawat saluran, sehingga lompatan pada titik topang atau pada tempat-tempat tertentu dalam gawang tak dapat dihindarkan.
Sambaran pada menara atau kawat tanah atas, yang menyebabkan lompatan karena kenaikan potensial oleh sebab tingginya tahanan kaki menara.
Sambaran pada kawat tanah atas, yang menyebabkan lompatan ke kawat konduktor karena curamnya bentuk gelombang petir.
Pengaman terhadap sambaran petir
Tegangan lebih luar (External over voltage) yang diakibatkan oleh sambaran petir adalah sangat berbahaya terhadap saluran transmisi mengingat letak saluran transmisi yang berada di daerah terbuka dan sangat luas. Sehingga perlu dilindungi supaya pengaruhnya tidak sampai mengganggu fungsi dari saluran transmisi.
Gangguan-gangguan yang sering terjadi akan menyebabkan :
kontinuitas penyaluran daya terputus
penurunan tegangan yang cukup besar dapat mengakibatkan rendahnya kualitas tenaga listrik.
peralatan-peralatan yang terdapat pada tempat terjadinya gangguan akan rusak.
Macam - Macam Gangguan
Gangguan hubung singkat (short circuit)
hubung singkat satu fasa ketanah
hubung singkat dua fasa ketanah
hubung singkat simetris tiga fasa
Gangguan putusnya kawat (open circuit)
putusnya kawat satu fasa
putusnya kawat dua fasa
putusnya kawat tiga fasa
Gangguan-gangguan pada saluran
transmisi
No.
Penyebab gangguan
Prosentase
1
- kilat / petir
56 %
2
- hujan salju / angin
11 %
3
- kerusakan alat-alat
11 %
4
- faktor umur (ketuaan)
11 %
5
- lain-lain
11 %
Gangguan-gangguan pada saluran transmisi
Gangguan yang sering terjadi pada saluran transmisi adalah gangguan karena sambaran petir, sedangkan pengamannya yaitu dengan memasang kawat tanah dan arrester.
Untuk menentukan berapakah batas maksimum tahanan kaki menara yang diperbolehkan agar tidak terjadi flashover, LV Dewley memberikan suatu hubungan sbb :
Rf =
Rf – tahanan kaki menara
V – batas tegangan flashover dari gandengan isolator yang digunakan (impulee flashover level)
I - arus kilat maksimum pada menara
k – faktor kopling antara kawat tanah dan kawat fasa (konduktor)
Is berkisar antara 160 – 220 KA, tetapi dalam perencanaannya biasanya digunakan besaran antara 60 -100 KA.
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
5/12/2014
#
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master subtitle style
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
5/12/2014
#
Click to edit Master title style
Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
5/12/2014
#
