Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 1KABEL1. PENDAHULUAN1.1.1. Pengertian KabelKabel di duniaelektronikaataukelistrikansudahtidakasinglagi,kabel yang digunakan dalam teknik elektronika dan kelistrikan banyak sekaliragamnya. Karenabahan-bahanisolasi plastikmasihterusberkembang,selalu ada saja tambahan jenis kabel yang baru.Kawat dankabel listrikmerupakanmediapenghantar tenagalistrikdari sumber tenagalistrikkeperalatanyangmenggunakantenagalistrikatau menghubungkan suatu peralatan listrik ke peralatan listrik lainnya.Pengertian:Kawat- Sebuahpenghantarmasif ( singlesolidconductor ) ataubeberapabuah yang tergabung menjadi satu dan terbungkus oleh bahan isolasi.Kabel- Penghantar listrik 2 atau lebih yang masing masing terbungkusbahanisolasi yangterpisahsatusamalainnya, kemudianbersamasamaterbungkus isolasi (multi conductor cable).- Penghantar listrik 2 atau lebih yang masing masing terbungkusbahan isolasi yang terpisah satu sama lainnya, kemudian dipilin bersama.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 21.1.2. Type type kawat dan kabelKawat dan kabel dibuat dan dirancang sesuai dengan kondisipemakaiannya. Tujuannyaadalahuntukmemperkecil bahayayangtimbuldan kerusakan terhadap kawat atau kabel tersebut. Tipe dari kabelberdasarkanatasbahandanisolasinyaseperti kabel kabel buatan inggrisdiantaranya NYVINsingkatan dari Nylon Polyvinyl Chloride (PVC), TERSILsingkatan dari (Tersilicon (polyester silicon), TRINIVINdari kata ThreeSingle Nyvin Cables dan METSHEAT dari kata Metal Braided Sheath.Gambar macam macam type kabel;Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 3Jenis-jenis kabel dinyatakan dengan singkatan-singkatan, terdiri darisejumlah huruf, dan kadang juga angka. Karena banyaknya jenis kabelyang adasering tidak mudah untuk mengenali konstruksi suatu kabel hanya dari nama dansingkatannya saja tanpa ketarangan tambahan, sekalipun nama singkatan itudisusun suatu sumber tertentu.Kabel adalah panjang dari satu atau lebih inti penghantar (urat), baik yangberbentuk solid maupun serabut yang masing-masing dilengkapi denganisolasinya sendiri dan membentuk suatu kesatuan. Lihat PUIL PASAL 110-113;110-K1S/DK4penyatuanataupenggabungansatuataulebihinti-inti padaumumnya dilengkapi dengan selubung, atau mantel pelindung. Lihat gambardibawah ini:Gambar 1.5 KABELBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 4Dengan demikian ada tiga hal pokok dari kabel yaitu:1. konduktor atau penghantar merupakan media untuk menghantarkan listrik2. isolasi merupakan bahan dielektrik untuk mengisolir dari yang satu terhadapyang lain dan juga terhadap lingkungan-lingkungannya.3. pelingdung luar memberikan perlindunganterhadap kerusakanmekanis,pengaruh bahan kimia, elektrolisis, api atau gangguan dari pengaruh-pengaruh lainnya yang merugikan1.1.3. Ukuran kawat dan kabelKawat atau kabel listrik dibuat seperti ketetapan ukuran sepertiketetapan AWG (American Wire Gage).dengna membesarnya ukurandiameter kawat atau kabel nomer ukurannya mengecil atau sebaliknya.Gambar alat untuk menentukan ukuran kawat atau kabel:Kawat ataukabel yangakandiukur dimasukankedalamcelah(slot) dengansyarat dapat bebasbergerakradial tanpadipaksa, ukurankawat ataukabeltersebut tertera pada slot.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 5Tabel ukuran kawatCross section Ohm per 1,000 ftGageNumberDiameter(mils)CircularmilsSquareinches250C(770f)650C(1490f)0000 460.0 212.000.0 0.166 0.0500 0.0577000 410.0 168.000.0 0.132 0.0630 0.072700 365.0 133.000.0 0.105 0.0795 0.09170 325.0 106.000.0 0.0829 0.100 0.1161 289.0 83.700.0 0.0657 0.126 0.1462 258.0 66.400.0 0.0521 0.159 0.1843 229.0 52.600.0 0.0413 0.201 0.2324 204.0 41.700.0 0.0328 0.253 0.2925 182.0 33.100.0 0.0260 0.319 0.3696 162.0 26.300.0 0.0206 0.403 0.4657 144.0 20.800.0 0.0164 0.508 0.5868 128.0 16.500.0 0.0130 0.641 0.7399 114.0 13.100.0 0.0103 0.080 0.93210 102.0 10.400.0 0.00815 1.02 1.1811 91.0 8.230.0 0.00647 1.28 1.4812 81.0 6.530.0 0.00513 1.62 1.8713 72.0 5.180.0 0.00407 2.04 2.3614 64.0 4.110.0 0.00323 2.58 2.9715 57.0 3.260.0 0.00256 3.25 3.7516 51.0 2.580.0 0.00203 4.09 4.7317 45.0 2.050.0 0.00161 5.16 5.9618 40.0 1.620.0 0.00128 6.51 7.5119 36.0 1.290.0 0.00101 8.21 9.4820 32.0 1.020.0 0.000802 10.4 11.9Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 621 28.5 810.0 0.000636 13.1 15.122 25.3 642.0 0.000505 16.5 19.023 22.6 506.0 0.000400 20.8 24.024 20.1 404.0 0.000317 26.2 30.225 17.9 320.0 0.000252 33.0 38.126 15.9 254.0 0.000200 41.6 38.027 14.2 202.0 0.000158 52.5 60.628 12.6 160.0 0.000126 66.2 76.429 11.3 127.0 0.0000995 83.4 96.330 10.0 101.0 0.0000789 105.0 121.031 8.9 79.7 0.0000626 133.0 153.032 8.0 63.2 0.0000496 167.0 193.033 7.1 50.1 0.0000394 211.0 243.034 6.3 39.8 0.0000312 266.0 307.035 5.6 31.5 0.0000248 335.0 387.036 5.0 25.0 0.0000196 324.0 488.037 4.5 19.8 0.0000156 533.0 616.038 4.0 15.7 0.0000123 673.0 776.039 3.5 12.5 0.0000098 848.0 979.040 3.1 9.9 0.0000078 1.070.0 1.230.0Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 71.1.4. Faktor faktor dalam memilih ukuran kawatBeberapafaktor pertimbangandalammemilihukurankawat untuktransmisi dan distribusi tenaga listrik:1. kehilanganataukerugiantenaga(PowerLoss), yangdirubahmenjadipanas dalam kawat karena adanya tahanan kawat itu sendiri.Besarnya power loss = I2R.Pemakaian kawat dengna ukuran besar, harga tahanan akan mengecilsehingga tenaga yang hilang diperkecil.2. Kerugian tegangan. Tegangan listrik dari sumber akan turundisebabkankarenaadanyapemakaianaruspadabeban. Pemakaianarus menyebabkan adanya kehilangan / kerugian tegangan (I.R drop)3. Batasan kuat arus yang boleh dialirkan pada kawat agar tidakmenimbulkanpanasyangberlebihan(kritis), dimanapanas tersebutakan merusak bahan isolasi.1.1.5. Faktor faktor dalam memilih bahan penghantarPerak (silver)adalah bahan yang terbaik untuk penghantar tetapibahan tersebut terlalumahal. Bahanpenghantar yangbiasa digunakanadalahtembaga(copper)ataualumunium.Keduabahantersebutmemilikiperbedaan sifat serta mempunyai keuntungan dan kerugian. Tembagasifatn penghantarnyalebih baik dibanding alumunium, mudah dibentuk,tegangan tariknya tinggi, mudah disolder tetapi lebih berat dan lebih mahaldibanding alumunium.Daya hantar alumuniumadalah 60%daripada tembaga,sedangberatnya lebih ringan daripada tembaga. Untuk keperluan pengkabelan(wiring) yang memerlukan diameter besar digunakan kawat dari alumuniumuntuk mengurangi berat dan corona yang ditimbulkan oleh arus listrikpotensial tinggiBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 81.1.6. Kerugian tegangan (voltage drop) didalam kawat dan kabelkerugiantegangan(voltagedrop) tangdiperbolehkandalamsistemkabel antarasumber arus dan bushbar, tidak bolehlebih dari 2%dariteganganaruslistrikgeneratoryangbesarnyatelahdiaturatauaruslistrikari batery dalam kurun waktu 5 menit.Tabel dibawah menunjukan kerugian tegangan maksimumyangdiperbolehkan didalam sirkuit menurut sifat operasinya.NominalsistemvoltageContinuousoperationIntermittenoperation14 0.5 128 1 2115 4 8200 7 14Gambar Cara instalasi coaxial kabel dengan alat penghubungBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 91.1.7. Tanda tanda kabelUnutkkeprluaninstalasi danperawatan, semuakabel diberi tandadengan huruf dan angka pada jarak tertentu dengan tinta yang tidak dapatterhapus dan warna yang kontras dengan warna isolasinya. Contohpenandaan kabel pada pesawat terbang:Keterangan:keterangan SimbolAC Power XDe-icing dan anti Icing DEngine control KEngin instrument EFlight control CFlight Instrument FFuel and Oil QGround network NHeating and ventilating HIgnition JInverter control VLighting LBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page10Miscellaneous MPower PRadio navigation and komunikation RWarning devices WApabila di kabel tertulis : 2 P 281 C 20 N- Tanda urutan pertama (2), menunjukan bahwa mesin tersebut memilikihubungan dengan mesin no 2- Tandaurutanhuruf kedua(P), menunjukansistemyaituElektrikPowerSystem- Tanda angka urutan ke tiga (281), menunjukan nomor kawat- Tanda huruf urutan ke empat (C), menunjuikan dibagian mana kawatersebut dihubungkan- Tanda angka urutan ke lima (20), menunjukan ukuran kawat- Tandahurufurutankeenam(N), menunjukanhubungankeground(disinidibubuhkan apabila kawat tersebut dihubungkan ke ground).Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page112. BAHAN PENGHANTAR (INTI) KABELPenghantar(inti)kabel biasanya terbuat dari bahantembaga, baja,danaluminium. Dalamkabel-kabel PVCterdapat penghantar-penghantarconcentric yang berfungsi sebagai kawat netral yang digroundkan ataupenghantar pengaman(PEdanPEN) danjugasebagai pengamankejut.Penghantar-penghantar concentric biasanya terletak dilbawah selubungplastik kabel PVC, untuk melindungi dari karat akibat pengaruh lingkungan.Dalam pemasangan instalasi listrik umumnya digunakan penghantardari bahan tembaga (Cu) atau aluminium(Al) dan yang kemurniannyasekurang-kurangnya 99,9%. Tahanan jenis tembaga lunak atau penghantarlistriktelahdibakukansecarainternasionaltidakbolehmelebihi 0,017241ohmmm2/mdalamtemperatur20oC.Sedangakanaluminiummempunyaitahanan jenis secara baku tidak boleh melebihi 0,028264 ohm mm2/m.Namunberat penghantaraluminiumdantembagapadasuhu20oCdengan perbandinganmasing-masing 2,7dan 8,9. untuk itu, konstruksijaringan dengan menggunakan penghantar tembaga tentu harus lebihkokoh. Namunbiladiperhatikandiameteraluminiumlebihbesar28%daritembagaakandiperlukanisolasi yanglebihbesar dibandingkandengantembaga. Selain itu dalam sistem penyambungan dengan konduktoraluminium lebih sukar dibanding dengan tembaga.Dari pertimbangan diatas, bahwa untuk hantaran saluran udara lebihmenguntungkan menggunakan konduktor aluminium dibanding dengantembaga karena pertimbangan berat dan tidak diperlukan isolasi kabelsehingga konstruksi jaringannya akan lebih murah.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page122.2.1 Konsep dasar ilmu polimerMAKROMOLEKUL adalah molekul raksasa (giant) dimana palingsedikit seribuatomterikat bersamaolehikatankovalen. Makromolekul inimungkin rantai linear, bercabang, atau jaringan tiga dimensi.Makromolekul dibagi atas dua material yaitu1. Material biologis (makromolekul alam)Contoh : karet alam, wool, selulosa, sutera dan asbes2. Material non biologis (makromolekul sintetik)Contoh : plastik, serat sintetik, elastomer sintetikMaterial biologis dapat menunjang tersediaanya pangan dan dibahasdalambiokimia sedang material non biologis mencakup bahan sintetik.Banyak makromolekul sintetik memiliki struktur yang relatif sederhana,karenamerekaterdiri dari unitulanganyangidentik(unitstruktural).Inilahsebabnya mereka disebut polimer.Polimer sangat penting karena dapat menunjang tersedianyapangan, sandang, transportasi dan komunikasi (serat optik). Saat ini polimertelahberkembangpesat. Berdasarkankegunaannyapolimer digolongkanatas :a. Polimer komersial (commodity polymers)Polimer ini dihasilkandi negaraberkembang, harganyamurahdanbanyak dipakai dalamkehidupansehari hari. Kegunaansehari-hari daripolimer ini ditunjukkan dalam tabel 1.1Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page13Contoh : Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistirena (PS),polivinilklorida (PVC), melamin formaldehidTabel 1.1 Contoh dan kegunaan polimer komersialPolimer komersial Kegunaan atau manfaatPolietilena massa jenisrendah(LDPE)Polietilena massa jenisrendah(HDPE)Polipropilena (PP)Poli(vinil klorida) (PVC)Polistirena (PS)Lapisan pengemas, isolasi kawat, dankabel, barang mainan, botol yang lentur,bahan pelapisBotol, drum, pipa, saluran, lembaran, film,isolasi kawat dan kabelTali, anyaman, karpet, filmBahanbangunan, pipategar, bahanuntuklantaui, isolasi kawat dan kabelBahan pengemas (busa), perabotan rumah,barang mainanb. Polimer teknik (engineering polymers)Polimer ini sebagian dihasilkan di negara berkembang dan sebagianlagi di negaramaju. Polimer ini cukupmahal dancanggihdengansifatmekanikyangunggul dandayatahanyanglebihbaik.Polimerini banyak dipakai dalambidang transportasi (mobil, truk, kapaludara), bahan bangunan (pipa ledeng), barang-barang listrik danelektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri danbarang-barang konsumsiContoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, poliesterBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page14c. Polimer fungsional (functional polymers)Polimer ini dihasilkan dan dikembangkan di negara maju dan dibuatuntuk tujuan khusus dengan produksinya dalam skala kecilContoh : kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimerpeka cahaya, membran, biopolimer2.2.2 Definisi dan tata nama (nomenklatur) PolimerMolekul besar (makromolekul) yangterbangun oleh susunanunitulangankimiayangkecil, sederhanadanterikat olehikatankovalen. Unitulanganini biasanyasetaraatauhampir setaradenganmonomer yaitubahan awal dari polimer. MonomerSebarangzat yangdapat dikonversi menjadi suatupolimer. Untukcontoh, etilena adalah monomer yang dapat dipolimerisasi menjadipolietilena (lihat reaksi berikut). Asam amino termasuk monomer juga, yangdapat dipolimerisasi menjadi polipeptida dengan pelepasan airReaksi :Monomer polimern H2NC C N C CORHHROHOHn- H2Oasamaminopolipeptidamonomer Unit Ulangan terikatsecarakovaken dengan unit ulangan l ai nnyaCH2 CH2H2C CH2nnetilenaPolimerpolietilenapolimerisasiBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page15Unit ulangan dapat memiliki struktur linear atau bercabang. Unitulanganbercabang dapatmembentukpolimer jaringantigadimensi.Tabel1.2 menunjukkan beberapa contoh polimer, monomer, dan unit ulangannya.Tabel 1.2 Polimer, monomer, dan unit ulangannyaPolimer Monomer unit ulanganPolietilena CH2 = CH2- CH2CH2poli(vinil klorida) CH2 = CHCl - CH2CHCl PoliisobutilenapolistirenaCH2CH CH2CHPolikaprolaktam (nylon-6)H - N(CH2)5C - OHHO- N(CH2)5C -H OCH2CCH3CH3CH2 CCH3CH3Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page16Poliisoprena (karet alam)CH2 = CH- C = CH2CH3- CH2CH= C - CH2 -CH32.2.3 Tata nama (nomenklatur)Jumlah yang sangat besar dari struktur polimer menuntut adanya sistem tata namayangmasukakal. Berikut ini adalahaturanpemberiannama polimervinil yangdidasarkan atas nama monomer (nama sumber atau umum), taktisitas dan isomer: Nama monomer satu kata :Ditandai dengan melekatkan awalan poli pada nama monomerContoh :PolistirenapolietilenaPolitetrafluoroetilena(teflon, merk dari du Pont) Nama monomer lebih dari satu kata atau didahului sebuah huruf atau angkaNama monomer diletakkan dalam kurung diawali poliCH CH2CH2CH2CF2CF2Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page17Contoh :Poli(asam akrilat)Poli(o-metil stirena)Poli(1-pentena) Untuk taktisitas polimer- diawali huruf i untuk isotaktik atau s (sindiotaktik) sebelum poliContoh : i-polistirena (polimer polistirena dengan taktisitas isotaktik) Untuk isomer struktural dan geometrik- Ditunjukkan dengan menggunakan awalan cis atautrans dan 1,2- atau1,4- sebelum poliContoh : trans-1,4-poli(1,3-butadiena)IUPAC merekomendasikan nama polimer diturunkan dari struktur unitdasar, atau unit ulang konstitusi (CRU singkatan dari constitutional repeating unit)melalui tahapan sebagai berikut :CH2CHCO2HCH2CHCH2CH2CH3CH2CCH3Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page181. Pengidentifikasian unit struktural terkecil (CRU)2. Subunit CRUditetapkanprioritasnyaberdasarkantitikpengikatandanditulis prioritasnyamenurundari kiri kekanan (lihat penulisannamapolistirena)CH CH23. Substituen-substituen diberi nomor dari kiri ke kanan4. Nama CRU diletakkan dalam kurung biasa (atau kurung siku dan kurungbiasa kalau perlu), dan diawali dengan poliTabel 1.3 Contoh pemberian beberapa nama polimer menurut sumbermonomernya dan IUPACNama Sumber Nama IUPACPolietilenaPolitetrafluoroetilenaPolistirenaPoli(asam akrilat)Poli(o-metilstirena)Poli(1-pentena)Poli(metilena)Poli(difluorometilena)Poli(1-feniletilena)Poli(1-karboksilatoetilena)Poli(1-metil-1-feniletilena)Poli[1-(1-propil)etilena]Untuktatanamapolimer nonvinil seperti polimer kondensasi umumnyalebihrumit darpadapolimer vinil. Polimer polimer ini biasanyadinamai sesuaidengan monomer mula-mula atau gugus fungsional dari unit ulangan.Contoh : nylon, umumnya disebutnylon-6,6 (66 atau 6/6), lebihdeskriptif disebutpoli(heksametilenadipamida)yangmenunjukkanpoliamidasi heksametilendiamin(disebut juga 1,6-heksan diamin) dengan asam adipat. Lihat gambar berikutBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page19n HO - C - (CH2)4 - C - OH +n H2N - (CH2)6 - NH2asamadipat heksametilediaminC - (CH2)4 - C - NH- (CH2)6 - NHO Onylon-6,6nMengikuti rekomendasi IUPAC, kopolimer (polimer yangditurunkandarilebihsatujenismonomer) dinamai dengancaramenggabungkanistilahkonektifyangditulismiringantaranamanamamonomeryangdimasukkandalamkurungatau antara dua atau lebih nama polimer. Istilah konektif menandai jenis kopolimersebagaimana enam kelas kopolimer yang ditunjukkan dalam tabel 1.4 berikutTabel 1.4Berbagai jenis kopolimerJenis kopolimer Konektif ContohTak dikhususkan -co- Poli[stirena-co-(metil metakrilat)]Statistik -stat- Poli(stirena-stat-butadiena)Random/acak -ran- Poli[etilen-ran-(vinil asetat)]Alternating (bergantian) -alt- Poli(stirena-alt-(maleat anhidrida)]Blok -blok- Polistirena-blok-polibutadienaGraft (cangkok/tempel) -graft- Polibutadiena-graft-polistirenaBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page202.2.4 Proses polimerisasiPolimerisasi kondensasi adalah polimerisasi yang disertai denganpembentukan molekul kecil (H2O, NH3).Contoh :Alkohol +asam ester +airHOCH2CH2OH+ +H2OPolimerisasi adisi adalah polimerisasi yang disertai dengan pemutusanikatan rangkap diikuti oleh adisi monomer.Contoh :2.2.5 Klasifikasi polimerPolimer dapat diklasifikasikan atas dasar asalnya (sumbernya), danstrukturnya.a. Asal atau sumbernya1. Polimer Alam : tumbuhan: karet alam, selulosa hewan : wool, sutera mineralHOC - (CH2)4COHOOn H2C = CH CH2 CClClHnpolivinilklorida (PVC) vinilkloridaBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page212. Polimer Sintetik : hasil polimerisasi kondensasi hasil polimerisasi adisib. StrukturBerdasarkan strukturnya polimer dibedakan atas :1. Polimer linearPolimer linear terdiri dari rantai panjangatom-atomskeletal yangdapatmengikat gugus substituen. Polimer ini biasanya dapat larut dalambeberapapelarut, dandalamkeadaanpadat padatemperaturnormal. Polimerini terdapatsebagai elastomer, bahan yang fleksibel (lentur) atau termoplastik seperti gelas).Rantai utama linearContoh :Polietilena, poli(vinil klorida) atauPVC, poli(metil metakrilat) (jugadikenalsebagai PMMA, Lucite, Plexiglas, atau perspex), poliakrilonitril (orlon atau creslan)dan nylon 662. Polimer bercabangPolimer bercabang dapat divisualisasi sebagai polimer linear denganpercabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. Strukturpolimer bercabang diilustrasikan sebagai berikutRantai utama(terdiri dari atom-atom skeletal)Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page223. Polimer jaringan tiga dimensi (three-dimension network)Polimer jaringan tiga dimensi adalah polimer dengan ikatan kimianyaterdapat antara rantai, seperti digambarkan pada gambar berikut. Bahan inibiasanya diswell (digembungkan) oleh pelarut tetapi tidak sampai larut.Ketaklarutan ini dapat digunakan sebagai kriteriadari struktur jaringan. Makinbesar persen sambung-silang (cross-links) makin kecil jumlah penggembungannya(swelling). Jika derajatsambung-silang cukup tinggi, polimerdapat menjadi kaku,titik leleh tinggi, padat yang tak dapat digembungkan, misalnya intan (diamond).Ikatan kimiaPolimer linear dan bercabang memiliki sifat :1. Lentur2. Berat Molekul relatif kecil3. Termoplastik2.2.6 KopolimerKopolimeradalahsuatupolimeryangdibuatdari duaataulebihmonomeryang berlainan. Berikut ini adalah jenis jenis kopolimer yang terbentuk darimonomer pertama (A) dan monomer ke dua (B).Jenis kopolimer :1. Kopolimer blokKopolimer blok mengandung blok dari satu monomer yang dihubungkandengan blok monomer yang lain. Kopolimer blok biasanya terbentuk melaluiproses polimerisasi ionik. Untuk polimer ini, dua sifat fisik yang khas yangdimiliki dua homopolimer tetap terjaga.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page23-A-A-A-A-A ---------- B-B-B-B-B-Poli(A-b-B)2. Kopolimer graft (tempel/cangkok)Kopolimer graft biasanya dibuat dengan mengikatkan bersama dua polimeryang berbeda. Untuk contoh, homopolimer yang diturunkan dari monomer Adapat diinduksi untukbereaksi denganhomopolimer yangditurunkandarimonomer Buntukmenghasilkankopolimer graft, yangditunjukkanpadagambar berikutPoli(A-g-B)Perkembangan selanjutnya ada yang berbentuk kopolimer sisir (comb copolymer)dan bintang (star copolymer).A BmnA A A A A ABBBBBBBBBABkopolimer sisirAAAAAABAAkopolimer bintangBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page243. Kopolimer bergantian (alternating)Kopolimer yang teratur yang mengandung sequensial (deretan)bergantian dua unit monomer. Polimerisasi olefin yang terjadi lewatmekanisme jenis ionik dapat menghasilkan kopolimer jenis ini.B B AAPoli(A-alt-B)4. Kopolimer AcakDalam kopolimer acak, tidak ada sequensial yang teratur. Kopolimeracakseringterbentukjikajenismonomerolefinmengalami kopolimerisasilewat proses jenis radikal bebas. Sifat kopolimer acak sungguh berbeda darihomopolimernya.A B B B B AApoli(A-co-B)2.2.7 Berat molekular dan distribusi berat molekularBerat molekular polimer merupakan salah satu sifat yang khas bagi polimeryangpentinguntukditentukan. Berat molekular(BM)polimer merupakanhargarata-rata dan jenisnya beragam yang akan dijelaskan kemudian. Denganmengetahui BM kita dapat memetik beberapa manfaat.1. Manfaat berat molekular rata-rata polimer Menentukan aplikasi polimer tersebut Sebagai indikator dalamsintesa dan proses pembuatan produkpolimerBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page25 Studi kinetika reaksi polimerisasi Studi ketahananprodukpolimer danefekcuacaterhadapkualitasproduk2 Sifat dan konsep Berat Molekular polimerHal yang membedakan polimer dengan spesies berat molekul rendahadalah adanya distribusi panjang rantai dan untuk itu derajat polimerisasi dan beratmolekular dalam semua polimer yang diketahui juga terdistribusi (kecuali beberapamakromolekul biologis). Distribusi ini dapat digambarkandengan Memplotberatpolimer (BM diberikan) lawan BM, seperti terlihat pada gambar 1.1.Panjangrantai polimer ditentukanolehjumlahunit ulangandalamrantai,yang disebutderajatpolimerisasi(DPn). Beratmolekular polimer adalahhasil kaliberat molekul unit ulangan dan DPn.0. M DP M nn =Mn=berat molekul rata-rata polimerM0 = berat molekul unit ulangan ( sama dengan berat molekul monomer)DP = derajat polimerisasiContoh : polimer poli(vinil klorida), PVC memiliki DP = 1000 maka beratmolekulnya (Mn) adalahMn= DP x M0M0( CH2CHCl - ) =63, DP=1000Mn =63 x 1000=63000.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page26Rata-rata jumlah,nMJumlah Rata-rata berat,wMpolimerBerat molekularGambar 1.1 Distribusi berat molekular dari suatu jenis polimerKarena adanya distribusi dalam sampel polimer, pengukuran eksperimentalberat molekular dapat memberikan hanya harga rata-rata. Beberapa rata-rata yangberlainan adalah penting. Untuk contoh, beberapa metoda pengukuran beratmolekular perlu perhitungan jumlah molekul dalam massa material yang diketahui.Melalui pengetahuan bilangan Avogadro, informasi ini membimbing ke beratmolekul rata-rata jumlahnM sampel. Untuk polimer sejenis, rata-rata jumlahterletakdekat puncakkurvadistribusi berat atauberat molekul paling bolehjadi(the most probable molecular weight). Jika sampel mengandung Nimolekuljeniskei, untukjumlahtotal molekul=1 i iNdansetiapjenismolekul kei memilikimassami, makamassa total semuamolekuladalah =1 ii i m N .Massamolekularrata-rata jumlah adalah===11iiii iiNN mm (1-1)Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page27dan perkalian dengan bilangan bilangan Avogadro memberikan berat molekul rata-rata jumlah (berat mol) :===11iiii inNN MM (1-2)Berat molekular rata-ratajumlahdari polimer komersial biasanyaterletakdalamkisaran10000100000. Setelahberat molekular rata-ratajumlahnM,berat molekular rata-rata beratwM. Besaran ini didefinisikan sebagai berikut===112ii iii iwM NM NM (1-3)Seharusnya dicatat bahwa setiap molekul menyumbang kepadawM yangsebandingdengankuadratmassanya. Besaranyangsebandingdenganpangkatpertama dari Mmengukur hanya konsentrasi dan bukan berat molekularnya.Dalam istilah konsentrasi ci= Ni Mi dan fraksi berat wi= ci/c, dimana==1 iic c ,=== =11ii iii iwM wcM cM (1-4)Karenamolekul yanglebihberat menyumbanglebihbesarkepadawMdaripadayang ringan,wM selalu lebih besar daripadanM, kecuali untuk polimermonodispershipotetik.HargawM terpengaruhsekali olehadanyaspesiesberatBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page28molekul tinggi, sedangkannMdipengaruhi olehspesiespadaujungrendahdarikurva distribusi BM .Besaranindeksdispersitas,nwMMI = adalahukuranyangbermanfaat darilebarnyakurvadistribusi berat molekulardanmerupakanparameteryangseringdigunakan untuk menggambarkan situasi (lebar kurva distribusi) ini. Kisaran harganwMMI = dalampolimersintetiksungguhbesar, sebagaimanadiilustrasikandalamtabel 1.5.Tabel 1.5 Kisaran indeks polidispersitas (I) berbagai macam polimerPolimer Kisaran IPolimer monodispers hipotetikPolimer living monodispers nyataPolimer adisi, terminasi secara couplingPolimer adisi, terminasi secara disproporsionasi, ataupolimer kondensasiPolimer vinil konversi tinggiPolimer yang dibuat dengan autoakselerasiPolimer adisi yang dibuat melalui polimerisasi koordinasiPolimer bercabang1,001,01 1,051,52,02 55 108 3020 - 50Pada umumnya berlaku hal berikut :z v w nM M M M ( ( ( Bila distribusinya sempit makaw nM M ~ Bila distribusinya lebar makaw nM M (( (Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page29 Indeks dispersitas (I)nwMMI =1.2.3Penentuan Berat molekular rata-rataBerat molekular polimer dapat ditentukan dengan berbagai metoda. Metodaini dapat disebutkan sebagai berikut : Analisis gugus fungsional secara fisik atau kimia Pengukuran sifat koligatif Hamburan cahaya Ultrasentrifugasi Pengukuran viskositas larutan encer Gel Permeation chromatographyMetoda-metoda ini memiliki keunggulan dan keterbatasan dalam pemakaian.Beberapa dari metoda ini akan dijelaskan dalam bab tersendiri.1. Tuliskan definisi singkat bagi istilah berikut :a. Polimer h. Kopolimer alternasi (selang-seling)b. Monomer i. Polimer sisirc. Unit ulang j. Plastik komoditi, teknikd. Makromolekul k. homopolimere. Jaringan 3-D l. Monomer vinilf. Derajat polimerisasi m. Distribusi berat molekular polimerg. Polimerisasi adisi, kondensasi n. Indeks dispersitasBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page302. BerapanDP polistirendenganberat molekul rata-rata50000danpoli(metilmetakrilat) dengan berat molekul rata-rata 30000 ?3. Tuliskan nama monomer dan struktur monomer serta berikan nama umum danmenurut IUPAC untuk polimer vinil berikuta.b.4. Berapa berat molekul rata-rata berat dan rata-rata jumlah dari sampel oligomer etilena yang terdiri dari 4 molpentamer dan 8 mol heksamer ?5. Suatusampel polimer yangdibuat dari campurantigafraksi denganmassamolar 10000, 30000, dan 100000. HitunglahwM dannM untuk setiapcampuran berikuta. Jumlah molekul (N) sama untuk setiap fraksib. Massa molekul (w) sama untuk setiap fraksic. Dua fraksi 10000 dan 100000 dicampur dalam rasio 0,145 (w1) : 0,855 (w2)(berdasar massa). Berikan komentar harga indeks dispersitas (I) untuk soalc !6. Suatusampel polistirenapolidispersdibuat denganmencampur tigasampelmonodispers dalam perbandingan sebagai berikut :CH2CHCH2CH2CH3CH CHCl OCH3Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page311 g BM = 10.0002 g BM = 50.0002 g BM = 100.000Dengan menggunakan informasi ini, tentukan : (a) BM rata-rata jumlah; (b) BMrata-rata berat; (c) BM rata-rata-z dari campuran.7. Suatu polimer difraksinasi dan ditemukan memiliki distribusi berat molekul yangditunjukkandi bawahini.Untukdistribusi kontinu,hitunglah:(a)BMrata-ratajumlah; (b) BM rata-rata berat ; (c) BM rata-rata-zBerat8. Berapaberat molekular rata-ratajumlahdari polistirenayangdiperolehpadapolimerisasi anionik yang sempurna (yaitu living), yang menggunakan 0,01 g n-butillitium dan 10 g monomer stirena ? BM butillitium dan stirena masing-masingadalah 64,06 dan 104,12.9. Jelaskan manfaat yang dapat diperoleh dari data BM rata-rata polimer dan berikan contoh-contoh aplikasinya !10. Jelaskantentangklasifikasi polimer yangdidasarkanpadaasal atausumberdan strukturnya dan berikan contoh-contohnya !103105Berat molekularBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page323. ISOLASI KABEL3.3.1 Bahan isolasiSifat-sifat dielektris yang penting untuk isolasi adalah: Tahananisolasi yang tinggi,Kekuatan dielektris yang tinggi, Sifat mekanis yang baik,Tidak bereaksi terhadap asam dan lembabMinyak Kabel dan KomponMutuyangdiinginkan adalah: Koefisienyang rendah, Kekentalanyangrendahpadasuhupencelupan(impregnasi), Kekentalan yangtinggipada suhu kerja (hanya kabel padat),Titik beku dibawah suhupelayanan, Agak bersifat melumasi,Koefisien suhu rendah dan ketahanantinggi, Kekuatan dielektris tinggi, Mantap secara kimia dan bebas darikandungangas. Penyebabutama yangberkaitandengan suhu ataskerusakankabel adalah: Kemunduranisolasi kertas akibat suhu,Ketidakstabilan Termal Dielektris,Pembentukan kehampaan dan ionisasi,Kegagalankelelahan dari sarung timbal.Bahan isolasi yang digunakan dalamkonduktor atau penghantaradalah bahan PVC (Polivinilclorida). Agar bahan ini fleksibel maka dicampurdenganbahanpelunak(plasticiser). Isolasi konduktordenganbahanPVCtahanterhadapsuhusampai 70oCsecaraterus menerus danadajugakabel yang dibuat khusus isolasinya dengan ketahanan suhu 105oC.Beberapa bahan isolasi kabel dapat dilihat pada gambarBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page331234567Constructions :1 Conductor (Annealed Copper)2 Insulation (PVC Compound)3 Filler (Polyprophylene yarn,or extruded fillerup to request)4 Binding tape (Manufacturer's option)5 Copper Tape screen6 Binding tape (Manufacturer's option7 Outer sheath (PVC Compound)Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page34Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page35Constructions :1 Conductor (Annealed Copper)22Insulation (XLPE Compound)3 Filler (Polyprophyleneyarn,or extruded filler upto request)34 Binding tape (Manufacturer'soption)45 Copper Tape screen65 Binding tape (Manufacturer'soption)7 Outer sheath (PVC Compound)67Note : Special application upon request* Available product in accordance to : SPLN,ICEA/NEMA,AS standard or other requirement.* Flame retardant test acc to IEC 60332-3 Cat.A, B or C.* Anti termite performance.* Tin coated Copper conductor.* Copper wirescreen.* Polyethylene / Low smoke Halogen FreesheathedBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 363.3.2 SelubungDalam isolasi kabel juga terdapat beberapa jenis selubung kabel diantaranya, sebagaiberikut:- Selubung plastikKarena banyak kegunaan-kegunaan plastik PVC, yang tidak hanya digunakan sebagaibahan isolasi, tetapi digunakan sebagai bahan selubung kabel. Selubung PVC padaumumnya ditempatkan disekeliling inti bagian luar, untuk membentuk mantel pelindung yangbaikdi permukaanyangbersihdanhalus. Selubungplastikdigunakanpadakabel-kabeluntuk instalasi tetap dan yang cukup lunak atau palstik-plastik yang fleksibel dengankekuatan tarik yang ringan dan sedang. Kabel-kabel fleksibel ini digunakan untukmenghubungkan peralatan-peralatan rumah tangga.- Selubung polymide dan polyurethanePolymidedibuat dengancarapolykondensasi yangterbuat dari asamkarbondandiamine atau asam amine. Polyurethane terbuat dari bahan socyanates atau polysocianatesdan alkohol atau polyalkohol. Isolasi kabel dan isolasi fleksibel berada dibagian luar sebagaiisolasi sehingga terkena tekanan mekanis,pengaruh kimia, minyak atau lainnya yangmerusaksehinggadilindungi olehpolyamideataupolyurethane. Keuntungandari bahanisolasi ini adalahdari segi mekanisnyabaiksekali dayaisolasinyatinggi, tahanminyak,katone, pelumas, ester, dan cholorinated rido carbon. Biasanya kabel-kabel yangmenggunakanselubungjenisini dipasangdilokasi pengeborandanpengolahanminyak,instalasi pesawat terbang, danuntukdi lokasi yangmempunyai benturanyangbesardantahan gores.- Selubung karetKaret digunakanuntukkabel fleksibel dankabel senor jugauntukdigunakanpadainstalasi kapal bervariasi karet sintesis banyak digunakan untuk kebutuhan tertentu,contohnya: untuk lapisantahanminyak padanitril butadien(NER). Untuk lapisantahanpanascampuranpadakaret silikonyangmempunyai isolasi tinggi, tahanlama, dantahanterhadap cuaca sampai suhu 180oC dan 25oC bila digunakan terus menerus.- Selubung logamBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 37Bahan-bahan isolasi yamg peka terhadap air adalah dilindungi oleh selubung logam,selubunglogamterbuatdari timahhitamkemudiandibagianluardilapisi PVC.Kabel -kabelyang menggunakan selubung timah hitam digunakan pada instalasi pompa bensin, ditempatyang terdapat bahaya api dan ditempat bahaya letusan.Kabel-kabel yang berselubung aluminium atau seng, kabel jenis ini digunakan padadaerahyangterdapat getaranyangkuat seperti: jembatandansepanjangjalur keretaapi,dsb. Untukkabel-kabel yangpenampangnyalebihbesar10mmpadaselubunglogamnyaboleh terjadi pengerutan dalampembengkokkan yang lebih selama pekerjaan. Untukmelindungi selubung dari karat dilapisi dengan PVCdan bisa juga dilapisi dengan kertas yangdilapisi aspal dan dilapisi juteyang diimpregnasi permukaanyang palingluar dilapisi kapuratau bedak untuk menjaga terjadinya pelengketan pada saat menggulungnya.- AmourAmour melindungi kabel terhadap tekanan mekanis yang tinggi, amour biasanya terdiridari kawat bajayangberbentukplat. Amour adalahsuatukabel yangdigroundkanuntukmenghindari adanya tegangan sentuh yang tinggi, jika terdapat kebocoran isolasi pada kabelatau terjadi kerusakan mekanik.3.3.3 IsolasiIsolasi kabel tanahIsolasi kabel tanahtegangantinggi tidak sajaberfungsi sebagai penyekat (isolator)atau pengaman,tetapi juga berfungsi sebagai pelengkap atau pendukung kerjatransmisi tenagalistrikpadasaluran kabel tanahitu sendiri. Isolasi kabel tanahumumnya terdiri dari jenis isolasi kertas, karena meresap minyak dancampuran biasanya digunakan pada kabel minyak isolasi sintesis dan isolasimineral.Isolasi kertas.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 38Kabel tanah berisolasi kertas dapat digunakanuntuktegangantinggisampai 400KV, baikuntukkabel minyak bertekanan rendah (low pressureoilfiled LPOF) yang terpadu dalam satu kabel (self contained) dan kabel berisolasikertas yang dimasukan kedalam pipa, lalu diisi dengan minyak bertekanan tinggi(high pressure oil filed LPOF).Kertas sebagai isolasi dapat berupakertas keringmaupunkertas yangdiresapi minyak.Pada saat dibuat dipabrik (oil impregnated paper), dimana kekuatandielektrik kertas itu tergantung pada ketebalan, kepadatan ketahanan terhadapair(impermeabilitas), kekuatan tarik (tensile strength), kemuluran (elogation), permitivitasrelative, faktor disipasi dan kekuatan tembus listriknya.Peresapan kertas dengan minyak pada kabel tegangan tinggi (diatas30 KV), dimaksudkan untukmenghindari agar serat-serat kertas tidak pecahkarena terbentuknya kantong-kantong udara (void) atau gas dalam kertas isolasiyang dapat berkembang danmengkerut menjadi bagian-bagian yang tidaksama, dengan bertambahnya panas padasiklus beban. Tekanan pada kantongudara ini adalah tinggi, sehingga terjadi pelepasan muatan (discharge) yangmenimbulkan panas dan dapat menghanguskan kertas. Dengan kata lain kertassebagai isolasi mengalami partial discharge yang mengakibatkan kegagalanisolasi (break down insulation).Isolasi Campuran dan Diresapi Minyak.Pada hakekatnya kabel denganjenis isolasi campuran dan diresapiminyak adalah kabel yang berisolasi kertas yang diresapi minyak pada saat dibuat (oilimpregnated paper), dimana didalamkabel tersebut dialiri dengan minyak yangbertekananminyak. Dalamhal ini yaitu berfungsi sebagai: Isolasi listrik yangmemperkuat dielektrik pada kertas isolasi, Media pendinggin kabel.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 394. JENIS-JENIS KABELDalampemasanganinstalasi listrikadabeberapajeniskabel yangseringdigunakanyaitu kabel NGA, NYA, NYM, NAYA, NYY, NYFGbYdan NYRGbY. Untuk kabelinstalasi yangdipasangditempat yangamandandalam dindingatauinbowadalahkabel NGA, NYA, NAYA, sedangkan kabel yang ditanam dalm tanah adalah kabel jenisNYY, NYFGbY DAN NYRGbY.4.4.1Kabel Bawah TanahSistemlistrikdari saluran transmisi bawahtanahdengan kabel banyakragamnya. Dahulu, sistemnya di Jepangadalahsistemtiga-fasatigakawat dengannetral yang tidak ditanahkan. Sekarang, sistempembumiannya adalah dengantahanan tinggi atau dengan reactor kompensasi, untuk mengkompensasikan aruspemuatpadakabel guna menjaminbekerjanya relesertaguna membatasi besarnyategangan lebih. Di Eropasistem pembumian denganreactor banyak dipakai,sedangdi Amerika sistem pembumian langsung atau sistempembumian dengantahanan yang kecil banyakdigunakan. Juga di Jepang sekarang banyakterlihat sistem Amerika yang terakhir itu dipakai, terutamauntuksalurankabeldiatas 66 kV.Dalam sistem kelistrikan saluran transmisi merupakan rantaipenghubung antara pusat-pusat pembangkit tenagamenuju pusat beban malaluigarduinduk transmisi dan distribusi. Berdasarkan cara pemasangannya saluransistemtransmisi dapat dibagi dalamtiga kelompok, yaitu: Saluran udara (overheadline), Salurankabel bawah laut (submarine cable) dan Saluran kabel tanah.Pada sistemsalurankabel bawah tanah, penyaluran tenaga listrik melaluikabel-kabel seperti kabel bawah laut dengan berbagai macam isolasipelindungnya. Saluran kabel bawah tanah ini dibuat untuk menghindari resiko bahayayang terjadi pada pemukiman padat penduduktanpamengurangi keindahanlingkungan.4.4.2 Klasifikasi Kabel TenagaUntuk penyaluran tenaga listrik dibawah tanah digunakan kabel tenaga (powercable). Jenis kabel tenaga banyak sekali, namun demikian dapat diklasifikasikanBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 40menurut kelompok-kelompok berikut; Kelompok menurut kulit pelindungnya(armor)misalnya, kabel bersarungtimahhitam (leadsheahted), kabel berkulitpitabaja(steel-tapearmored). Kelompokmenurut konstruksinyamisalnya: plastikdankaret (jenisBN,EV,CV)kabel padat (jenis belt,H,SL,SA), kabel jenis datar (flat-type), kabel minyak(oil-filled).Kelompo menurut penggunaan, misalnya, saluran (duct draw-in), kabel taruh (direct-laying),kabel laut (submarine), kabel corongutama(main shaft), kabel udara (overhead).Kabel (isolasi) kertas yangdiresapi minyak (oil impregnated) biasanya digunakanuntuk salurantransmisi bawah tanah, meskipun untuk tegangandibawah 35 KVkabel plastik atau kabel butyl jugadipakai. Sebagai penghantar biasanyadigunakankawat tembaga berlilit (annealed stranded), meskipun kawat aluminiumberlilit (karenaringan) juga dipakai untuk kabel udara. Sebagai pembungkus sering digunakan timahhitam, meskipun alumunium sekarang juga disukai, bukan saja untuk kabel udara, tetapijugauntukkabel minyak. Sebagai kulit pelindung digunakan pitabajauntukkabel tiga-kawat yang ditaruh langsung dan kawat baja untuk kabel tiga-kawat yang ditaruh didasar laut. Kawat tembaga, kawat baja tahan karat dan kawat aluminiumdigunakan bila kabel satu-kawat dipasang dengan tarikan Kabel tanah tegangan tiggi yang dipasangdilingkunganPT. PLN(persero), jikadilihat dari jumlahinti, penampanginti, jenisisolasi,dengan nilai tegangan nominal 30KV, 70KV, 150KVterdapat beberapa jenis, yaitu:Jumlah inti (core) kabel.Kabel tanah berinti tunggal (single core cable), pada dasarnya kabel ini dapat dipakai untuksegalateganganyang umumnya adalah tegangan tinggi.,Kabel tanahberintitiga (treecorecable) Kabel tanahini terbataspada tegangan 150KVyangdisebabkanolehterbatasnya dimensi kabel, terutama sekali untuk keperluan transportasi danpemasangan.Bentuk penampang inti pada konduktor, yaitu:1. Pejal (Untuk ukuran kecil yang digunakan padategangan menengahdantegangan rendah). Bentukpenampangpejal adaduamacam, yaitu: pejal bulat danpejalsegitiga.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 41Gambar 1. Kabel berinti tunggal dan kabel berinti tigaGambar 2. Kabel penampang pejal bulat dan pejal segi tiga2. Pilin (stranded): Untuk ukuran konduktor besar.Gambar 3. Inti Pilin Bulat dan Inti Pilin segitiga3. Berongga: Terutama untuk tempat minyak pendingin dan dipakai padakapasitas penyaluran yang besar. Ada yang berongga satu dan ada yang berongga banyakGambar 4. Kabel dengan inti penghantar berongga (berongga banyak dan satu)Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 425. TATA NAMA KABEL5.5.1 Menurut PUIL 87Menurut PUIL 87 tata nama untuk kawat berisolasi atau kabel yang berlaku diIndonesia adalah sebagai berikut:- PenghantarN - terbuat dari tembagaNA - terbuat dari aluminium- IsolasiY - isolasi dari PVC2Y - isolasi dari XLPE- Selubung dalamG - selubung dari karet2G - selubung dari karet buthilK - selubung dari timah hitamKL - selubung aluminium dengan permukaan licinKKW - selubung dari pita tembaga2X - selubung terbuat dari XLPEY - selubung dari PVC2Y - selubung dari polyethilineZ - selubung dari pita seng- PerisaiB - perisai dari pita bajaF - perisai dari baja pipihL - perisai dari jalinan kawat bajaQ - perisai dari kawat baja berlapis sengR - perisai dari kawat baja bulat 1 lapis (RR-2 lapis)S - perisai dari tembagaZ - perisai dari kawat baja yang masing-masingberbentuk huruf Z- SpiralD - spiral anti tekanBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 43Gb - spiral anti baja- Selubung luarA - selubung dari yuteMK - selubung dari timah hitamY - selubung dari PVC- Bentuk penghubung kabelse - sector pejalsm - sector srabut yre - sector bulat pejalrm - sector serabutBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 445.5.2Secara standarisasi PUIL 2000Secarastandarisasi PUIL2000yangterteradalamlampiranCpadahalaman475sampai dengan 478 yang berjudul Nomenklatur kabel bahwa notasi huruf adalahsebagai berikut :A : Selubung atau lapisan perlindungan luar dari bahan seratAA : Selubung atau perlindungan luar dua lapis dari bahan serat jugaB : Perisai dari prisai prtabajaC : Penghantar konsentris tembagaCE : Penghantar konsentris pada masing-masing inti dalamhal kabel berintibanyakCW : Penghantar konsentris pada masing-masing inti yang dipasang secaraberlawanan arahD : Spiral antitekananE : Kabel dengan masing-masing intinya berselubung logamF : Perisai kawat baja pipihG : Spiral dari kawat baja pipihG : Isolasi karet I selubung isolasi dari karet2G : Isolasi karet butil dengan daya tahan lebih tinggi terhadap panas.cb : Spiral pita bajaH : Lapisan penghantar di atas isoalsi, untuk membatasi medan listrikK : Selubung timbalKL : Selubung AlumuniumKWK : Selubung dari pitatembaga yang terpasang dan di las memanjangL : Perisai dari jalan - kawat -bulatMK : kabel dengan selubung timbal hitam untuk pemasangan dalam kapal lautN : Kabel standar penghantar tembagaNA : Kabel standar penghantar alumuniumNF : Kabel udara berisolasi di pilinNI : Kabel bertekanan gasNO : Kabel bertekanan minyakNP : Kabel dalam pipa bertekanan gasO : Perisai terbuka dari kawat-kawat bajaa : Jalinan (braid) dari kawat-kawat baja berselubung seng(zing-coated)R : Perisai dari kawat-kawat baja bulatRR : Dua lapisan perisai dari kawat-kawat baja bulatS : Perisai dari tembagaSE : Pelindung listri dari pita tembaga yang melnyelubungi masing'masing intiKabelT : tali penggantung dari pipa2X : Selubung isolasi dari XLPEY : Selubung isolasi dari PVC2Y : Selubung isolasi dari PolyethyleneZ :Perisaikawat-kawat bajayangmasing-masing mempunyai bentuk "Z"Z : Penghantarberisolasi bebantarikBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 456. PENGKABELANPemasangan kabel harus disusun sedemikian rupa sehingga memudahkan dalammerawat serta pertimbangan keselamatannya.6.6.1 Group dan bundle kabelGroup : merupakansuatukelompokkawat ataukabel yangjumlahnya2ataulebih yang menuju ke suatu tempat yang sama, diikat menjadi satu untuk menandaikelompoknya.Bundle : merupakanbeberapakelompokkawat ataukabel yangjumlahnya2atau lebih yang menuju ke suatu tempat yang sama, diikat menjadi satu.Gambar bundle kabel:2.2pengikatan bundle kabelGroup atau bundle diikat menjadi satu dengan tali nylon atau tali plastik PVC.Ada dua cara pengikatan yaitu: lacing dan tying- LacingGroupataubundlediikat menjadi satusepanjangbundledengantali yangpanjangdan tak putus dimana pada jarak jarak tertentu diikatkan. Lacing ada dua cara sesuaidengan garis tengah penampang bundle yaitu: lacing dengan tali tunggal untukpengikatan bundle yang mempunyai garis tengah penampang kurang dari 1 inchi danlacing dengantaliganda untuk bundle dengan diameter lebih dari1inchi. Cara carapengikatan bundle:Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 46- tyinggroupatau bundlediikat menjadi satupadajarak jarak tertentu dengan tali, cara carapengikatannya;Didalaminstalasi atau pengabelan kawat tunggal atau bundletidak diperbolhkandipasangdengankekenduranyangberlebihan. Kekenduranyangdiijinkanantara2klempenahanadalah0,5inch(12,5mm) maksimumdenganpenekanantangan. Bilabundeldiameternyakecil danklempenahanjaraknyajauh, makakekendurantidakdiperbolehkanterlalu besar untuk mencegah kawat atau kabel tergores oleh bagian bagian terdekatsewaktu ada getaran.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 47Persyaratan kekenduran tersebut untuk memenuhi hal hal sebagai berikut:1. memudahkan perawatan2. memudahkan penggantian termianal3. mencegah ketegangan pada wire, wire junction, dan klem penahan4. memberi kebebasan gerak terhadap peralatan yang terpasang apabila terjadi benturandan getaran5. memudahkan penggantian peralatan, yang diperlukan pada perawatan.Kedudukan bundle kabelInstalasi klem kabelBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 48Pemasangan kabel pada terminal stripTerminal strip adalah alat penghubung kawat atau kabel bagian dengan bagian yangterpisah satu sama lainnya.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 496.6.2 Penggunaan peralatanTerminal LUGTerminal LUG atau kabel terminal adalah alat untuk menghubungkan kawat atau kabelpada bushbar, terminal strip atau ke peralatan listrik.Pemasangan terminal LUGPeralatan yang dipakai untuk pemasangan terminal LUG adalah:- pengupas kabel (wire stripper)- alat pengunci (crimping tool)penggunaan wire stripper:- pilihlahlubangyang sesuai dengan ukurankawatataukabeltersebut(ukuran kawattertera pada lubang)- pasang kawat dan perkirakan panjangnya yang akan dikupas isolasinya- tekan handlenya sampai isolasinya terlepas- lepaskan handlenyaPenggunaan alat penguunci(crimping tool)- potonglah penghantar yang panjangnya sesuai dengan pangkal dari terminal lug- masukan terminal lug pada gigi alat pengunci sampai batas penahan dengankedudukan dari terminal lug horisontal- masukan kawat yang sudah dikupas pada pangkal terminal lug sampai batas penahan- tekan handlenya sampai racket alat tersebut melepas atau membuka.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 507. SAMBUNGAN KABEL7.7.1 Jenis-Jenis Sambungan KabelPenyambungan yang dilakukan dalam sistem instalasi listrik secara umum dilakukanpenyambunganjenisekor babi, hal ini dikarenakanpenyambungannyamudahdilakukansertamenghemat waktudalampekerjaannyakarenapenyambunganini tidakterlalurumit.Penyambungan antar penghantar harus dilakukan dengan baik dan kuat dengan carasebagai berikut:a) Penyambungan selongsong dengan sekrupb) Penyabungan selongsong tanpa skrupc) Penyambungan selongsong dipressd) Penyambungan solder(sambungan mati)e) Penyambungan dengan lilitan kawatf) Penyambungan las atau las perak(sambungan mati)g) Penyambungan puntiran kawat padat dengan memuntir dan las dopPenyambungan kabel hanya boleh dilakukan:1. Di alam kotak tarik atau kotak hubung untuk instalasi pipa2. Dalam kotak sambung atau move untuk kabel dan kabel tanahBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 51Adapunjenislainyangdigunakanuntukpenyambunganinstalasi listrikaruskuat ialah:- Sambungan TarikSambungan tarik digunakan untuk sambungan dua penghantar yang terletak diluar kotak sambungan. Dengan cara melilitkan penghantar satu dengan yang lainnyasehingga saling mengikat kuat. Lihat gambar 2.1Gambar 2.1- Sambungan TSambungan T adalah sambungan yang digunakan pada jalur yang dibuat untukpercabangandengancaramengupasisolasi tanpamemotongpenghantar tersebut. Lihatgambar 2.2Gambar 2.2- Sambungan Ekor BabiSambungan ekor babiadalh jenis sambungan dengan cara melilitkan diantaraduapenghantar yangsambungannyamengarahkeluar.padasambunganekor babi padapenghantarnya dipasang lasdop yang terbuat dari PVC. Lihat gambar 2.3Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 52Gambar 2.37.7.2 Teknik Menyambung Kabel InstalasiDalampemasanganinstalasi listrikbiasanyabanyakberhubungandenganteknikmenyambung kabel. Yang perlu diperhatikan dalammenyambung kabel adalah hasilpenyambungan harus kuat, rapih dan baik ditinjau dari segi teknisnya.Dalammenyambungkabel, sebelmkabeldisambungkabel terlebihdahuludikupasisolasinya dan pegupasan kabel perlu dengan cara baik dan benar.Setelah kabel dikupas baru dilakukan penyambungan kabel, teknik penyambungan kabel adaberbagai macam cara dan berdasarkan teknisinya ada berbagai macam cara penyambungankabel diantaranya:1. Sambungan Ekor BabiBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 53Sambungan nseperti ini merupakan teknik penyambungan kabel yang palingsederhanadanmudahdikerjakan. Sambunganini padaumumnyabanyakdilakukanpadapenyambungan langsungyang dilakukanpada kotaksambungdan hasil penyambungannyadiisolasi dengan lasdop.2. Sambungan PuntirSambungan puntir umumnya dilakukan unutk menyambungkan dua buah kabel yangakan direntangkan. Dalam pekerjaan instalasi adakalanya menyambungkan kabelyang akandirentangkan, karena adanya pertimbangan tertentu seperti untuk penghematan bahan ataukarena adanya isolasi kabel yang cacat yang terpaksa harus dipotong dan disambungkembali denganmenggunakansambunganpuntir. Untukmenghasilkanhasil sambunganyang baik sebaiknya dilakukan dengan menggunakan tang kombinasi agar hasilnya kuat dantidak longgar. Setelahpenyambunganselesai, selanjutnyahasil penyambungantersebutkemudian diisolasi dengan seal tape (isolasi band).Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 543. Sambungan Bolak-BalikTujuan dari penyambungan bolak-balik pada dasarnya sama dengan penyambunganpuntir yaitu menghubungkan 2 kabel yang akan direntangkan. Cara penyambungan ini akanmenghasilkan sambungan yang lebih kuat terhadap gaya rentang dan tarikan, setelahdisambung kemudian sambungan diisolasi dengan seal tape.4. Sambungan BercabangDalamjaringan listrik sering ditemukan dalmpenghantar yang panjang, selainsambungan lurus juga ditemukan sambungan cabang. Sambungan cabang biasanyadilakukan dengan maksud untuk mengambil jalan pintas agar menghemat penggunaan kabeldan praktis dam pengerjaannya.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 55Dalammembuat sambungancabangharusdilakukandenganbaikdanbenar agarhasil penyambungan terjamin kekuatannya.7.7.3 Teknik Menyambung Kabel Tegangan Menengah Dalam TanahTeknikmenyambungataupemasangankabel tanahdiatur dalampasal 744. antaralain ditentukan sebagai berikut. Kabeltanah yang dipasangdi dalam tanah harus dilindungiterhadap pengaruh atau terjadi gangguan mekanis dan kimiawi. Perlindunganterhadapgangguan mekanis pada umumnya dianggap cukup jika kabelnya ditanam minimum80cmdi bawahpermukaantanahpadajalnyangdilalui kendaraandan60cmdi bawahpermukaantanahyangtidakdilalui kendaraan(ayat 744A2). Kabelnyaharusdiletakkandiatas pasir atau tanah yang lembut atau bebas dari batu-batuan, di atas galian tanah yangBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 56stabil, kuat danrata. Sebagai perlindungantambahandi atastimbunanpasir atautanahlembut dapat dipasang beton, batu atau bata pelindung. (ayat 744 A4)Tekniksambunganantar kabel tanahberperisai atauselubunglogamharusdibuatdengan salah satu cara berikut ini:- Dibuat didalamkotaksambung, kabel tanahperisai atauselubunglogamnyaharusikutdimasukkankedalamkotaksambungsampai suatubatastertentudankotaknyaharus diisi dengan komponen isolasi yang tahan lembab/basah.- Dibuat dalam suatu tabung timbal tang diselubungkan pada selubung luar kabel- Buat suatutorehanmelingkarpadajarakx dari tepi perisai kabel,jarakxini harussamadengandiameterluarkabel tetapi harussekurang-kurangnya30cm.Torehanituharusdibuat sedalam kira-kirasetengahdari tebal selubungtimbal, supayatidakmelukai isolasi pengikat dari kabel. Potonglah kemudian jalur timbel dan tarik jalur inidari selubung timbel- Bukalah sisa dari selubung timbel dengan hati -hati hingga ujung dari selubung timbelmenyerupai sebuah terompet- Kalau harus disisakan jalur timbel untuk pentanahan jalur ini harus dibuat cukup lebardan dipotong dua jalur.torehan melingkar hanya dibuat sebagian saja.Setelahdibuattorehan-torehanpertamajalur-jalurdisingkirkankemudianjalurtimbelyang diperlukan unutk pentanahan ditinggalkan pada kabel. Supaya jalur timbel untukpentanahan tidak mudah patah sudut-sudutnya harus dibulatkan.- Ikatlahisolasi pengikat dari kabel padajaraky dari tepi selubungtimbel dengansimpul mastworp- Potonglah lapisan-lapisan kertas yang luar dari isolasi pengikat dan singkirkan lapisan-lapisan ini. Lapisan-lapisan kertas yang terakhir harus disobek- Bengkokkanlahurat-uratdari kabel keposisi yangdikehendaki tanpamematahkanisolasi kertasnya. Untuk itu, panaskanlah sedikit isolasi kertas ini sebelumdibengkokkan.- Potonglah masing-masing urat menurut panjang yang diperlukan. Urat-urat inisebaiknyadipotongdanjangansekali-kali serbukkabel yangdipotongtidakbolehjatuh diisolasi urat.- Ikatlah ujung dari isolasi urat dengan benang ikat dengan simpul masworp.Singkirkanlah isolasi ini sampai kira-kira 4 mm di luar terminalBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 57InstruksiPemasanganSingle Core Heatshrinkable Cable JointKarakteristik dan Aplikasi Produk :INSTALASI UNDER GROUNDISOLASI KABEL XLPE / PVCTEGANGAN LISTRIK 24 KVJUMLAH INTI 1 CoreUKURAN KONDUKTOR 16 s/d 300 sqmmBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 58Instuksi PemasanganSingle core heatshrinkable cable JoinINSTRUKSI UMUM1.Konektor harus terbuat dari bahan yang sama dengan penghantar / inti kabel .2.Untuk menciutkan, gunakan gas LPG, propane, atau butane.3.Alat pembakarharus diatur sedemikian rupa hingga diperoleh api berwarnabiru dan ujung berwarna kuning. Hindari pemakaian api berwarnabiru yangruncing.4.Api harus disapukan merata untuk menghindari pemanasan pada satu titik.5.Bersihkan minyak / kotoran yang mungkin masih menempel pada bagian kabel atauselongsong.6.Dilarang sama sekali melakukan pemotongan selongsong atau tubing yang disediakandalam kit .7.Pemanasan harus dilakukan dengan merata sekeliling titik awal pemanasan, barukemudian secara bertahap berpindah kearea berikutnya, hindarkan terjadinyagelembung udara pada selongsong / tubing .8.Pemanasan dinyatakan sempurna apabila seluruh permukaan selongsong / tubingmenciut merata .No Deskripsi Qty1 Konektor optional2 Pita mastik kuning panjang 63 Pita mastik kuning pendek 64 Minyak silikon 35 Pita mastik merah 96 Selongsong pengendali stress 37Selongsong isolasidalam (merah)8Selongsong isolasi dengan semikon ( merah dan hitam)9 Jaring screen tembaga 310Pita anyaman tembaga lapis timah (untuk tape shield) Konektor u 35 (untuk wire shield)311Selongsong luar pelindung keseluruh sambungan312Kawat pengikat screen tembaga213 Pita Ampelas 314 Timah solder (untuk tape shield)15 Pita PVC 116 Cairan pembersih + lap 117 Instruksi pemasangan 1Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 59PERSIAPAN KABEL- Atur kedudukan kedua ujung kabel yangakan disambung hingga masing masingujung saling melewati. Buat tanda garis ditengah bagian tumpang tindih, dan potongkedua kabel dititik ini.- Bersihkan jaket kabel dari kotoran yangmenempel, dengan cairan + lap pembersih.- Kupas jaket kabel A danBsesuai denganukuran pada gambar berikut :AGAR DIPERHATIKAN- Pengupasan semikonduktif kabel harus rata danjangan sampai menggores / melukai isol asikabel.- Pengupasan screen tembaga harus rata tidakboleh bergerigi atau ada bagian yang tajam.a. Kabel dengan metal tape shield,Jaket kabelScreen TembagaKonduktor Screen Isolasi(metal tape shield)Isolasi kabelKabel A Kabel Bb. Kabel dengan wire shield, screen tembaga tidak dipotong, melainkandipuntir tiap phasa nya.Jaket KabelKonduktor Screen IsolasiScreen Tembaga (wire shield) Isolasi KabelKabel A Kabel BKeterangan :- Jarak Pengupasan Standar dalam ( mm)- K = Setengah ukuran panjang konektor ditambah 5 mmBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 60Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 61LANGKAH LANGKAHPEMASANGAN1. PENEMPATAN SELONGSONG / TUBING.Masukkanselongsong pengendali stress (hitam),selongsong isolasi (merah), selongsong isolasi-semikonduktif (merah/hitam) dan selongsonglapisan luar menyelimuti kabel.Selongsong semi-konduktifSelongsong isolasiSelongsong pengendali stressSelongsong lapi san luar2. PEMASANGAN KONEKTOR.Pasangkan konektor menghubungkan kedua ujungkonduktor kabel. Press dengan menggunakan crimpingtools. Setelah selesai bersihkan isolasi kabel denganlap dan cairan pembersih yang telah disediakan.3. PITA MASTIK KUNING PANJANGLilitkan pita mastik kuning panjang di atas permukaankonektor sampai menutupi isolasi kabel sepanjang 2 cm,dimulai dari salahsatuujungmenujuujungkonektor yanglain, danisi celah antara konektor dan isolasi sampaitebalnyasama dengan isolasi kabel.Konektor sudahdipressProses pengepresankonektorMastik kuning panjang24. PITA MASTIK KUNING PENDEKLilitkan pita mastik kuning pendek pada masing masing ujung potongan semi konduktif kabel,tidak perlu tebal , mulai dari posisi 1 cm sebelumujung semi konduktif kabel hingga 1, 5 cmmelewati ujung semi konduktif kabel.5. MINYAK SILIKON & MASTI MERAH PENDEKLumasi isolasi kabel dan seluruh permukaan mastikkuning dengan minyak silikon yang telah disiapkandalam kit. Lilitan satu kali pita mastik merah padaujung potongan screen tembaga disamping/sejajarpita mastik kuning pendek.Mastik kuning pendekMastik merahPelumasan minyaksiliconBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 626. SELONGSONGPENGENDALI STRESS (HITAM)Geser selongsong pengendali stress (hitam) hinggamenutupi pita mastik merah, lalu ciutkan daritengah secara rata keujung ujungnya.Kemudian lilitkan satu kali pita mastik merahpada ujungujung selongsong pengendali stressyang sudah diciutkan.Proses penciutanselongsongPita mastik merah7. SELONGSONG ISOLASI (MERAH)Geser selongsong isolasi dalam (merah)menutupiselongsong pengendali stress lalu ciutkan daritengah secara rata keujung ujungnya.Kemudian lilitkan satu kali pita mastik merahpada ujung ujung sel ongsong isolasi dalam(merah) yang sudah diciutkan.Proses penciutanselongsongPita mastik merah8. SELONGSONGISOLASI SEMI-KONDUKTIF(MERAH / HITAM)Geserkan selongsong isolasisemi-konkonduktif(merah-hitam) menutupi selongsong isolasi dalam(merah) lalu ciutkan dari tengah secara ratakeujung ujungnya.9. a. KABEL DENGAN TAPE SHIELDSolderkan pita anyaman tembaga lapis timah padascreen tembaga,pastikan proses solder dilakukansecara sempurna sehingga pita anyamantembagamenempel kuat pada screen tembaga kabel.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 63Proses penciutan selongsongSolder pita anyamantembagaBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 64b. KABEL DENGAN WIRE SHIELDSambung kembali screen tembaga kabel denganmenggunakan konektor u-35. kemudian dipresssempurna.10. JARING SCREEN TEMBAGALilitkan jaring screen tembaga yang telah tersediadalam kit, proses pelilitan dilakukan tumpang tindihmenutupi komponen sebelumnya. Ikatlah keduaujung screen tembaga dengan pita PVC.Sambung puntiranscreentembaga dengan konektor u-35Proses pelilitan jaring screentembagaPita PVC11. SELONGSONG LAPISAN LUARGeser salahsatu selongsong pelindung luardantempatkan bagian ujungnya tepat ditengah,kemudian ciutkan seperti proses penciutansebelumnya.Lakukan hal yang sama untuk pelindung luar yangsatunya dengan menempatkan bagian ujungnyatumpang tindih (overlap) denganjarak 20 cm di atasujungpelindung yangpertama.12.PROSES AKHIRBiarkan sambungan dingin sendiri hingga mencapaitemperature sama dengan temperature sekitarnyaUjung pelindungluar overlap 20 cmProses penciutanselongsongBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 65InstruksiPemasanganThree Core Heatshrinkable Cable JointKarakteristik dan Aplikasi Produk :TEGANGAN LISTRIK 24 kVUKURAN KONDUKTOR 16 s/d 300 sqmmISOLASI KABEL EPR / XLPEJENIS KONDUKTOR Copper & AllumuniumJUMLAH CORE 3 (Tiga) coreBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 66Instuksi PemasanganThree core heatshrinkable cable JointINSTRUKSI UMUM1. Konektor harus terbuat dari bahan yang sama dengan penghantar / inti kabel .2. Untuk menciutkan, gunakan gas LPG, propane , atau butane.3. Alat pembakar harus diatur sedemikian rupa hingga diperoleh api berwarna biru danujung berwarna kuning. Hindari pemakaian api berwarna biru yang runcing.4. Api harus disapukan merata untuk menghindari pemanasan pada satu titik.5. Bersihkan minyak / kotoranyang mungkin masih menempel pada bagian kabelatau selongsong.6. Dilarang sama sekalimelakukan pemotongan selongsong atau tubing yangdisediakan dalam kit .7. Pemanasan harus dilakukan dengan merata sekeliling titik awalpemanasan, baru kemudian secara bertahap berpindah kearea berikutnya ,hindarkan terjadinya gelembung udara pada selongsong / tubing .8. Pemanasan dinyatakan sempurna apabila seluruh permukaan selongsong /tubing menciut merata .No Deskripsi Qty1 Konektor optional2 Pita mastik kuning panjang3Pita mastik kuningpendek4 Minyak silicon 15 Pita mastik merah 96 Selongsong pengendalistress (hitam)7Selongsong isolasi(merah)8 Selongsong isolasi semi - onduktif 39 Pita ayaman tembaga 310Jaring screen tembaga311Lembaran pelindung luar112Kawat pengikat screentembaga213 Kawat pengikat armour 114Kertas Pita ampelas215 Timah solder 116 Cairan pembersih + lap 117Armour pelindungmekanik118 Klem pengikat armour 219 Pita PVC 120 Kanal penjepit rel selongsong luar21 Klip penyambung kanal 222 Instruksi pemasangan 1Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 67PERSIAPAN KABEL- Atur kedudukan kedua ujung kabel yangakan disambung hingga masing masingujung saling melewati. Buat tanda garis ditengah bagian tumpang tindih, dan potongkedua kabel dititik ini.- Bersihkan jaket kabel dari kotoran yangmenempel, dengan cairan + lap pembersih.- Kupas jaket kabel A danBsesuai denganukuran pada gambar berikut :AGAR DIPERHATIKAN- Pengupasan semikonduktif kabel harus rata danjangan sampai menggores / melukai isol asikabel.- Pengupasan screen tembaga harus rata tidakboleh bergerigi atau ada bagian yang tajam.a. Kabel dengan metal tape shield,Screen Tembaga(Tape shield)Screen IsolasiIsolasi KabelKonduktorJaket KabelArmourBeddingKabel A Kabel Bb. Kabel dengan wire shield, screen tembaga tidak dipotong, melainkandipuntir tiap phasa nya.Screen Isolasi Jaket KabelScreen Tembaga(Wire shield)Isolasi Kabel ArmourKonduktorKabel A Kabel BKeterangan :- Jarak Pengupasan Standar dalam ( mm)Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 68- K = Setengah ukuran panjang konektor ditambah 10 mmBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 69LANGKAH LANGKAHPEMASANGAN1. PENEMPATAN SELONGSONG / TUBING.Masukkanselongsong pengendali stress (hitam),selongsong isolasi (merah), selongsong isolasi-semikonduktif (merah/hitam) ke masing - masingbagian inti kabel yang telah dikupas lebihpanjang, (selongsongsudah diset dari pabrik).Selongsong semi-konduktifSelongsong isolasiSelongsongpengendali stressSatu set selongsong (sudah di set dari pabrik)2. PEMASANGAN KONEKTOR.Pasangkan konektor pada masingmasingkonduktor kabel, kemudian dipress secarasempurna menggunakan hydraulic crimping tools.Disarankan memakai alat press systemtonjok(deep indent)untuk konduktor alumuniumataujenis hexagonal untuk konduktor tembaga.Setelah selesai bersihkan isolasi kabeldengan lapdan cairan pembersih yang telah disediakan.3. PITA MASTIK KUNING PANJANGLepas kertas pada mastik kuning panjang, kemudianlilitkan mastik tersebut, langkah pertama yaitumengisi celah antar konentor dan bagian lubang hasilpengepresan, berikutnya lilitkan mastikini diataspermukaan konektor , dengan kedudukan sejauh 2 cm darikedua ujung konektor ,dimulai dari ujung kiri ke ujungkanan.Harus diupayakan ketebalan akhir sama denganisolasi kabel.Konektor sudahdipressProses pengepresankonektorKonektor dimasukankekonduktorMastik kuning panjang24. PITA MASTIK KUNING PENDEKLilitkan pita mastik kuning pendek pada masing masing ujung potongan semi konduktif kabel,tidak perlu tebal , mulai dari posisi 1 cm sebelumujung semi konduktif kabel hingga 1, 5 cmmelewati ujung semi konduktif kabel.Mastik kuning pendekBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 705. MINYAK SILIKONLumasi isolasi kabel dan seluruh permukaan mastikkuning dengan minyak silikon yang telah disiapkandalamkit.6. SELONGSONGPENGENDALI STRESS (HITAM)Geser selongsong pengendali stress (hitam)menutupi bagian semi konduktif kabel, kemudianciutkan dimulai dari bagian tengah secara meratake arah ujung ujungnya.Lakukan halyang samapada phasa phasa yang lainnya.7. PITA MASTIK MERAHLilitkan satu kali pita mastik merah pada masing-masing ujung seluruh selongsong pengendali stress(hitam), lakukan langkah yang sama untuk ketigabuah selongsongpengendali stress tersebut.8. SELONGSONG ISOLASI (MERAH)Geser selongsong isolasi (merah) menutupiselongsong pengendali stress (hitam), kemudianciutkan dari tengah secara merata ke masing-masing ujung. Lakukan hal yang sama padaselongsong isolasi merah yang lainnya.Lilitkan satu kali pita mastik merah pada keduaujungmasing-masing selongsong isolasi ( merah ).Pelumasan minyaksiliconProses penciutanselongsongPita mastik merahProses penciutanselongsongPita mastik merahBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 71Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 729. SELONGSONGISOLASI SEMI-KONDUKTIF(MERAH / HITAM)Geser selongsong isolasi semi-konduktif(merah/hitam) menutupi selongsong isolasi(merah), kemudian ciutkan dari tengah secaramerata ke ujung ujungnya. Lakukan hal yangsama pada phasa phasa yang lainnya.10. a. KABEL DENGAN TAPE SHIELDSolderkan pita anyaman tembaga pada screentembaga masing masing phasa, pastikan prosessolder dilakukan secara sempurna sehingga pitaanyaman tembaga menempel kuat pada screentembaga masing masing phasa kabel .b. KABEL DENGAN WIRE SHIELDSambung kembali screen tembaga kabel denganmenggunakan konektor u-35. kemudian dipresssempurna.11. JARING SCREEN TEMBAGALilitkan jaring screen tembaga yang telah tersediadalam kit, proses pelilitan dilakukan tumpang tindihmenutupi komponen sebelumnya. Lakukan proses iniuntuk masing-masing phasa. Kemudian ikatlahujung-ujung darijaring screen tembaga dengan pitaPVC.Proses penciutanselongsongSolder pita anyamantembagaSambung punti rankawattembaga dengan konentor u-35Proses pelilitan jaringscreen tembagaPit a PVC12. ARMOUR PELINDUNG MEKANIKPasang armour pelindung mekanik menutupisambungan kabel, dengan lembaran aluminiumberada pada bagian dalam. Ujung ujungnya harusdiposisi tumpang tindih dengan armour kabel. Ikatujung ujungnya dengan klem pengikat armour.Armour pelindung mekanikKlempengikatBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page 7313. PITA PVCLilitkan pita PVC pada klempengikat armourdan dua tempat lainnya di tengah armourpelindung mekanik hingga bentuk sambunganrapat secara rapi. Tutup ujung ujung armourpelindungmekanik dengan mastik merah.14. LEMBARAN PELINDUNG LUARSelubungkan lembaran pelindung luar kemudianjepitdengan kanalpenjepit relyang tersedia danjangan lupa pasangkan juga klip penyambungkanal.Pita PVCLembaran pelindung luarMastik merahKlip penjepitKlip penjepit15.TAHAP AKHIR INSTALASICiutkan lembaran pelindung luar kabelyangtelah terpasang. Penciutannya dimulai daritengah kemudian perlahansecaramerata penciutan dilakukan kearah ujung ujungnya.Lembaran pelindung luar16. Biarkan sambungan dingin sendirihingga mencapaitemperature yang samadengan temperatur sekitarnya, dan barusetelah itu boleh ditimbun tanah ataudiletakkan pada kabel tray(tergantung tempat penyambungan dilaksanakan).Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page748. KERUGIAN DAYA PADA PENGHANTAR8.8.1 ArusBesaranlistrikpertamayangdibahasadalahkuat arus,besaranini seringdisimbulkan sebagai I(i) yang selanjutnya kita sebut saja sebagai arus yangdidefinisikan sebagai jumlah muatan (elektron) yang mengalir melalui suatupenampang kawat penghantar persatuanwaktu.Besar aliranmuatanyangmelewati suatupenghantar adalahukurandariarus yang mengalir. Muatan yang berpindah adalah elektron bebas yang terdapatdalampenghantar seperti tembaga, alumunium, emas, dan lain-lain. Elektronbebasadalahelektronyangkehilangan ikatandenganatominduknyadimanamuataniniakandapatdipindahkandengan arahtertentutergantungsumberluaryang diterapkan, semisal baterai.Rumus : I = Q / t Ket : Q = MuatanT = WaktuGambar 1.1 Aliran muatan pada suatu penghantarBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page75Contoh 1.1.Tentukanarus yangmelewati kawat padagambar 1.1jika18.726xelektron menembus permukaan penghantar selama 0.02 menit!Jawaban:Muatan (C) =dengan waktu t(detik)=0.02 menit ( ) = 1.2 detiksehingga :I = = 2.5 APengukuranarusdilakukandengancaramerangkai seri alat ukurdengankawat penghantar dimana arus akan diukur. Alat yang digunakan untuk mengukurarus sering disebut sebagai amperemeter (ammeter).8.8.2 Tegangan (gaya gerak listrik)Tidak seperti pada besaran arus, dimana diukur untuk suatutitik, nilaitegangan (seringkali disebut dengan beda potensial, gaya gerak listrik, bedategangan) adalahmelibatkanduatitikyangberlainan. Secaraumumpenerapantegangan adalah untuk memastikan aliran muatan tetap berlangsung. Bedapotensial dari dua titik, selanjutnya disebut tegangan, ditentukan denganpersamaan 1.2.V =Dimana : V adalah tegangan dalam satuan VoltWadalah energi yang diperlukanuntuk memindahkan muatan Q antara dua titik,dalam satuan joule danQ adalah muatan dalam satuan coulombBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page76Gambar 1.2 Ilustrasi Pengukuran TeganganContoh 1.2.Tentukan energi dari suatu baterai yang diperlukan untuk memindahkan20x elektrondari kutub-kutubnya!Jawaban:20x = 3.204CW = QV = (3.204C) (12V ) = 38.45 J8.8.3 Hambatan dan hukum ohmHubunganantarategangan, arusdanhambatanpadasuatukonduktordapatditerangkan dengan hukumOhm, Dalamsuatu rangkaian listrik, arusberbanding lurus dengantegangan antara kedua ujung-ujungnya danberbanding terbalik dengan besarnya hambatan.Gambar 1.3 Sebuah resistor dan polaritasnyaBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page77Contoh 1.3.Tentukanbesarnyateganganjatuhsepanjangresistor 2.2kjikaarusyang mengalir adalah 8 mA!Jawaban:V =IR + (8x A)(2.2x ) = (8)(2.2)x( )( )V=17.6x V = 17.6VContoh 1.4.Tentukan arus yang mengalir ke suatu setrika listrik jika mempunyai hambatansebesar 22 , sementara tegangan listriknya sebesar 120 V!Jawaban:I = = = 5.45ABesarnyahambatandari suatubahankonduktorditentukanolehempatfaktoryaitu: bahan, panjang,luaspermukaan(besarkecilnya)dansuhu.Hubungankeempat faktor tersebut dinyatakan (pada suhu T=20oC) dalam pesamaan 1.5berikut:R = L/AR tahanan ( ) Tahanan jenis ( m )Aluaspermukaan ( )L Panjang ( m )Pada umumnya, seiring kenaikan temperatur akan menyebabkanbertambahnyaaktifitasatom-atomdalamkawat yangmenyebabkansulitnyapembawa muatan untuk lewat, ini berujung dengan kenaikan hambatan kawatBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page78penghantar. Grafik hambatan terhadap temperatur untuk suatu konduktormemenuhi hubungan seperti ditunjukkan pada gambar 1.4.Gambar 1.4 Perubahan hambatan tembaga sebagai fungsiDimana T adalah suhu mutlak bahan (tanpa memperhatikan tanda negatif) R1hambatan pada suhu t1, R2 hambatan pada suhu t2 Jika hambatanR1diketahui padasuhut1, hambatanR2padasuhut2dapat ditentukan.Tandaminus (untuk T) tidak dipakai. Untuk hal serupa 1 adalah koefisien temperaturhambatan yang menunjukkan laju perubahan hambatan suatu bahan atasperubahan suhunya. Semakin besar nilai1 suatu bahan berarti bahantersebut akanmengalami perubahanhambatanyanglebihbesar persatuanperubahan suhu.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page79Contoh 1.6.Hambatansuatupenghantar padasuhuruang Cadalah0,3Tentukan hambatan konduktor tersebut pada air panas dengan suhu C!Jawaban:9.10.== [1 + ]= (0.3)[1+ 0.00393( - ]= (0.3)[1+ 0.3144]= 0.3948.8.4 Daya, energi, kalor dan efisiensiDaya diukur menggunakan alat yang sering disebut dengan wattmeter. Alatini mempunyai duaterminal yangdigunakanuntukmengukurtegangandanduaterminal yang digunakan untuk mengukur arus.- Daya (watt)P= VI = I2R =- EnergiW = Pt (joule / watt-detik)1 hp = 746 wattBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page80Dalammenyalurankan ataumedistribusikandayalistrikdari pusat-pusatpembangkit atau PHBmenggunakan penghantar berupa konduktor tembaga,aluminiumdanlainsebagainya. Seperti kitaketahui arus listrikyangmengalirdalamkonduktor mengalami hambatan(R). Yangmenyebabkanterhambat aruslitrik adalah karena adanya konduktor mempunyai konstata hambatan jenis bahan(rho).Besarnya hambatan/resistansi pada kondukor tergantung pada faktorsebagai berikut:- Panjang konduktor- Berbanding terbalik dengan luas penampang (A) konduktor- Bergantung dari pada kemurnian bahan dan tahanan jenis bahan- Bergantung pada temperatur konduktorPada butir 4 diatas maka R dapat dibuat persamaan sebagai berikut:R = p/A ataup = AR/.Efektemperaturdalamresistansi adalahdenganmenaikannyatemperaturatau suhu mengakibatkan bertambahnya nilai dari resistansi dari pada logam ataukonduktor danmenurunnyanilai resistansi dari elektrolit, isolator (mika, kertas,karet, gelas, dsb).8.8.5rugi/susut teknis pada sistem distribusi tenaga listrikDalam proses penyaluran tenaga listrik ke para pelanggan (dimulai daripembangkit, transmisi dan distribusi) terjadi rugi-rugi teknis (losses) yaitu rugi dayadan rugi energi. Rugi teknis adalah pada penghantar saluran, adanya tahanan daripenghantar yangdialiri arussehingggatimbullahrugi teknis(I2R) padajaringantersebut. Misalnya pada mesin-mesin listrik seperti generator, trafo dansebagainya, adanyahisterisisdanaruspusar padabesi danbelitanyangdialiriarussehingggamenimbulkannrugi teknispadaperalatantersebut. Rugi teknisBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page81pada pembangkit dapat diperbaiki dengan meningkatkan efisiensi dan mengurangipemakain sendiri.Rugi teknis pada sistemdistribusi merupakan penjumlahandari I2Ratau rugitahanandandapatdenganmudahdiketahui bilaaruspuncaknyadiketahui. Rugitaknis dari jaringan tenaga listrik tergantung dari macampembebanan padasalurantersebut (bebanmerata, terpusat). Rugi teknispadatransformatorterdiridari rugi bebannol danrugi padawaktupembebanan. Rugi padabebannoldikenal denganrugi besi, dantidaktergantungdari arusbeban, sedangkanrugipadawaktupembebanandikenal denganrugi tembagayangnilainyabervariasisesuai dengan kuadrat arus bebannya.Rugi energi (rugi kWh) biasanyadinyatakandalambentukrupiah. Biayauntukmencatu kerugian ini dapat dibagi dalam 2 bagian yang utama :a. Komponen energi atau biaya produksi untuk membangkitkankehilangan kWh.b. Komponen demand/beban atau biaya tahunan yang tercakup di dalamsisteminvestasinyayangdiperlukanmencaturugi bebanrugi bebanpuncak.Kedua komponen tersebut biasaya digabungkan menjadi satu, baik dalam bentukRp/kWhuntukrugienergi maupundalamRp/kWrugidayapuncak.Biasanyarugiteknis itu tergantung pada titik yang diamati dari sistem tersebut, titik yang terjauhdari sumber, sudah tentu biayanya lebih besar.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page82Ada beberapa permasalahan dalam menentukan rugi daya dan susut energi :1. Rugi dayaRugi dayalebihmudahdihitungdaripadarugi energi karenapadarugi energi perlu diketahui kurva pembebanannya dan kondisipengoperasiannya pada selang waktu pembebanan tersebut.Perhitunganrugi dayadilakukanpertama-tamapadabagiansistemyangdatanyasudahdiketahui denganpasti seperti salurantransmisi dandistribusi. Untukbagianlainnyaseperti transformator dangenerator yangdikarenakan tidak adanya data pengujian, rugi daya dapat dihitung denganteliti hanya oleh perancangnya saja, karena ia yang mengetahui seluk belukmengenai komponentersebut yangmencakupberat, kualitas, rugi besi,rapat fluks, dan sebagainya dan juga penghantara tembaganya yangmeliputi penampang, kerapatan arus, dan sebagainya.Rugi daya dari turbin, turbin hidrolik,dan sebagainya tidak dapatdihitung secara teliti, bahkan oleh siperancangpun menghitung berdasarkanrumus emperis yang didapat dari hasil-hasil pengujian dari jenis yangserupa.Setelah generator, transformator atau turbin dibuat oleh pabrik,biasanya pengujian effesiensi dapat dilakukan di pabrik maupun di lapangandimanaalat tersebut dipasang. Sesudahdilakukanpengukuraneffesiensiatau rugi dayamenurut persyaratan pengujiannya, secara umumdapatdihitung effesiensi atau rugi dayanya pada setiap kondisi pembebanandengan menggunakan beberapa karakteristik rugi-rugi yang ada dariberbagai komponennya. Inilah metoda yang paling banyak dipakai oleh parainsinyur untuk menghitung rugi daya.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page832. Susut EnergiPadaumumnyarugi-rugiteknispadatingkat pembagkitdansalurantransmisi pemantauannyatidakmenjadi masalahkarenaadanyafasilitaspengukuran yang dapat dipantau dengan baik. Hal yang sama juga terdapatpada gardu induk (GI), sehingga rugi-rugi teknis dari GI tidak menjadimasalah besar karena disinipun pengukuran dan pemantauan berjalan baik.Lainhalnyapadasisi distribusi, rugi-rugi tekkislebihkompleksdansulit diketahui besarannya. Pda GI setiap penyulang yang keluar dari GI inidilengkapi dengan alat pengukur, begitu pula pada sisi primer trafotenaganya. Selepasini tidakterdapat lagi alat pengukurankecuali padameteran pelanggan. Oleh krena itu, sangatlah sulit menentukan rugi energisecara tepat pada sistem distribusi.Denganmenetukanrugi/susut energi padasalurandistribusi, carayangdilakukan olehbebrapaperusahaanlistrik adalahmembandingkanenergi yangdisalurkanolehgarduindukdanenergi yangterjual dalamselang waktu tertentu, misalnya setahun.Ada dua sumber kesalahanpokok dalamperhitungan susutenergi :SelisihkWh(energi)yangdisalurkanGI dankWhyangterjual atauenergi yang dipakai oleh pelanggan tida menggambarkan keadaansebenarnya, Karena ada energi yang tidak terukur seperti pencurian listrik,meteran rusak, kesalahan pembacaan kWh meter dan sebagainya. Dari sinijelaslah selisih energi yang sebenarnya tidak dapat diukur secara pasti.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page84PembacaanmeteranpadaGI mungkindapat dilakukanpadahariyang sama, dengan demikian kWh (energi) yang diukur bebar-benarmerupakan kWh yang disalurkan, sedangkan pembacaan meteranpelanggantidakbersamaanwaktunyasehinggahal ini akanmerupakankesalahan dalam analisis selanjutnya.Jalanterbaikdalammenyiapkaninformasi agar perhitunganrugi energi menjadisederhana, ialah membuat terlebih dahulu kurva lamanya pembebanan dari kurvabeban hariannya/tahunnya.Untuk mendapatkan kurvarugi daya versus beban, perlu diketahui hubunganantara rugi daya (P) dan beban atau rugi daya/beban hariannya. Oleh karena rugidaya (I2R) berbandinglurus dengan kuadrat beban maka, berdasarkan kurvalamanya pembebanan dapatlah dibuat kurva rugi daya versus waktu dan rugi dayarata-rata adalah harga rata-ratanya untuk suatu periode tertentu.Dengan diketahuinya rugi daya rata-rata, rugi energi adalahseharga dengan rugidayarata-ratauntukperiodetertentudikalikandenganjumlahjamdari periodeyang bersangkutan. Jadirugi energiatau susut energi dapatdirumuskan sebagaiberikut :Rugi energi = rugi daya rata-rata dalam periode tertentu x jumlah jam periodetersebutRugi energi dalampersenadalahrugi energi yangdinyatakandalampersentasedari energiyang dikirim/disalurkandalamperiodewaktu yang sama.Energiyangdikirim atau disalurkan adalah sama dengan beban rata-rata untuk periode tertentudikalikan jumlah jam dari periode tersebut.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page85energi yangdisalurkan (energi output) = beban rata-rata dalamperiodetertentu x jumlah jam periode tersebut.Bilamesinataubagiankomponendari sistemtenagatidakberoperasi secaraterus-menerus maka untuk hal seperti ini dipakai faktor operasi, yang didefenisikansebagai perbandinganantaralamanyawaktuoperasi sebenarnyadanlamanyawaktu dalam periode yang diambil.Rugi dayarata-ratadari suatumesinyangberoperasi dikalikandenganfaktoroperasi akanmenghansilkanrugi dayauntukperiodetersebut,danbiladikalikanlagi dengan jumlah jam dari periode tersebut maka didapat rugi energi.Rugi energi dalamperiodetertentu=Rugi dayarata-rataselamaperiodeoperasi x faktor operasi x jumlah jam dari periode itu.3. Rugi tembaga dan rugi kuadrat bebanRugi tembagaataurugi-rugi lainnyaberbandinglurusdengankuadrat bebandan dengan adanya kurva beban versus waktu atau kurva lamanyapembebanan, maka dapatlah dibuat kurva rugi daya/waktu atau kurva lamanyarugi dayadimanasetiapordinatnyaberbandinglurusdengankuadrat setiapordinat.kurva bebannya. Dari kurva lamnya rugi daya, dapat pula ditentukan rugidaya rata-ratanya selama periode tersebut. Luas darikurva lamanya rugi dayamerupakan rugi energiselamaperiode tersebut. Jadi rugi daya rata-rata = rugienergi selama periode tersebut/lamnya periode tersebut.Dalam perhitungan rugi energi sebaiknya dipakai faktor rugi yaitu perbandinganantararugi dayarata-ratadanrugi dayapadabebanpuncakdalamperiodetertentu.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page86Rugi energi = rugi daya pada beban puncak x faktor rugi x jumlah jam dariperiode tersebutSebagai contoh, bila rugi tembaga 1200kW, faktor rugi 0,33 dan selang waktu 1tahun maka rugi energi selama setahun = 1200 x 0,33 x 8760 kWh.Faktor rugi energiadalahsama dengan faktor rugi dibagidengan faktorbebandalamperiodeyangsamadanuntuksuatubentukkurvabebanyangumum,terdapat hubungan antara faktor rugi energi ednga faktor beban.Faktorrugi energi adalahsamadengafaktorrugi dibagi denganfaktorbebandalamperiodeyangsamadanuntuksuatubentukkurvabebanyangumum,terdapat hubungan antara faktor rugi energi dengan faktor beban.Jadi faktor rugi energi dapat dinyatakan sebagai :Faktor rugi energi =faktor rugi daya / faktor bebanBila faktor rugi energi sudah diketahui atau sudah diasumsikan, persentase rugi(tembaga) pada beban puncak untuk periode tersebut didapat dari persamaan :Rugi energi (%) = rugi daya pada bebanpuncak x faktor rugi energiSebagai contoh, bila rugi daya pada beban puncak 12 % dan faktor rugi energisamadengan0,66, makarugi energi dalampersenuntuk periodetersebutadalah 12% x 0,66 = 8% dari energi keluarannya/yang disalurkan.Rugi energi dalam persen = Rugi daya dalam persen pada beban nominalnya xfaktor rugi energi x faktor kapasitas/faktor beban.Sebagai contoh,bial rugi dayapadabebannominalnya2%,faktorbeban0,6danfaktor kapasitas0,5danfaktor rugi energi 0,73, persentaserugi energiBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page87untuk periode tersebut adalah 2 x 0,73 x 0,5/0,6 atau 1,22%dari energikeluarannya.4. Rugi-rugi yang konstan, rugi besi dan sebagainyaBesaran dari rugi daya konstan seperti rugi besi, rugi bantalan, gesekan dangesekan anginpada ujung belitan dan sebagainya untuk bermacam bagian darisystemtenagabiasanyadiketahui dari hasil pengujianmaupunpengujiandilapangan. Rugi energi yang konstan ini dapat dihitung dengan mengalikankonstantarugi dayannyadenganjumlahjamdari selangyangdiamati. Bilanilainya akan ditentukan dalam persen, maka konstanta rugi daya harus dalampersen darinilai beban nominalnya, konstanta rugi energidapat diturunkandaripernyataan berikut ini :Rugi energi (%) = Rugi daya dalam persen pada beban nominalnya / factorkapasitasSebagai contoh, bila rugi besi pad beban nominalnya 1 % dan faktor kapasitas0,4makarugibesi dalampersenuntukperiodetersebutadalah1/0,4= 2,5 %dari energi keluarannya.5. Rugi-rugi yang tidak langsung sebagai fungsi dari bebanRugi pada turbin hidrolik, turbin uap dan bagian-bagian lainnya dari sistemtenagaadayangberbandinglurusdengankuadrat bebandanadapulayangkonstan. Bentuk kurva dari rugi versus beban untuk tipe pembangkit yangberlainan variasinya satu sama lain cukup besar, sehingga tidak mungkinmembuat perhitungan rugi energi sederhana dengan menggunakan faktortersebut di atas untuk rugi tembaga. Secara umum bentuk kurva dari rugi dayaBambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page88versusbebandapat dibuat dari kurvaeffesiensi versusbebandanbial kurvabeban harian atau bulana diketahui, diutamakan dari kurva lamanyapembebanan, maka kurva rugi daya/waktu dapat dibuat.PadaPLTA, rugi turbinhidrolikbiasanyamerupakanrugi yangterbesar darisetiapperalatansistem. Untukalasanitulahhal ini perlumendapat perhatianyan sebesar-besarnya.8.8.6 Karakteristik listrik dari saluran transmisiYang dimaksud dengan karakteristik listrik dari saluran transmisi ialahkonstanta-konstanta saluran yaitu; tahanan (R), induktansi (L), konduktansi (G),dankapasitansi (C). Padasaluranudarakonduktansi sangat kecil sehinggadenganmengabaikankonduktansi ituperhitungan-perhitunganakanjauhlebihmudah dan pengaruhnyapun masih dalam batas-batas yang dapat diabaikan.1. Tahanan RTahanan dari suatu konduktor (kawat penghantar) diberikan oleh:AR1 = (2.1)Dimana: = resistivitas= l panjang kawat= A luas penampang kawatDalamtabel-tabel yangtersediaseringkitajumpai penampangkawat diberikandalamsatuanCircular Mil disingkat CM. Definisi CMialahpenampangkawatyang mempunyaidiameter 1 mil (=1/1000 inch). Bila penampang kawat diberikandalam mm2, maka penampang kawat dalam CM adalah:Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page89) ( 19732mm dalam Penampang x CM =atau) ( 10 067 , 54 2CM dalam Penampang x x mm=DalamsistemMKS satuan untuk resistivitas diberikan dalamohm-meter,panjangdalammeterdanluas dalammeterkuadrat.Sistemyanglain(CGS), diberikandalammikro-ohm-centimeter, panjangdalamcentimeter kuadrat (tabel2.2).Karenapadaumumnyakawat-kawatpenghantarterdiri dari kawatpilin(strandedconductors) makasebagai faktor koreksi untukmemperhitungkanpengaruhdaripilin itu, panjang kawat dikalikan dengan 1,02(2% faktor koreksi).Tahanankawat berubaholehtemperatur, dalambatastemperatur100Csampai1000C, maka untuk kawat tembaga dan aluminium berlaku rumus:( ) | |1 2 1 1 21 t t R Rt t t + = o (2.2)dimana:=2 tR tahanan pada temperatur t2=1 tRtahanan pada temperatur t1=1t o koefisien temperatur dari tahanan pada temperatur t1 C0.Jadi,( )1 2 1121 t tRRttt + = o (2.3)Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page901 01 012t TT TRRt++=dimana:1 011t Tt+= oatau1101ttT =o(2.4)Jelas kelihatan bahwa T0adalah sama dengan temperatur dimana tahanan kawatakan menjadi nol, bila persamaan linear yang sama berlaku untuk daerahtemperatur itu. Danbilaini benar makaT0 adalahsamadengantemperaturabsolut -2730C. Untuk tembaga (CU) yang mempunyai konduktivitas 100%,koefisien temperatur dari tahanan pada 200C adalah:00393 , 020 = o -20 = 234,50CUntuk konduktivitas yang lain dari tembaga, o berubah langsung dengankonduktivitasnya. Jadi untuk konduktivitas 97,5%.00383 , 020 = o dan T0 = 241,00CUntuk aluminium (Al) dengan konduktivitas 61%,00383 , 020 = o dan T0 = 228,10CDalam tabel 2.1 di bawah ini diberikan harga-harga T0 dan ountuk bahan-bahankonduktor standar.Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page91Tabel 2.1. Harga-harga T0 dan ountuk bahan-bahan konduktor standarMaterial T00CKoefisien temperatur dari tahanan x 10-320o25o50o75o80o100oCu100%Cu97,5%Al 61%234,5241,0228,14,274,154,383,933,834,033,853,763,953,523,443,603,253,163,303,183,123,252,992,933,05Dalamtabel 2.2dibawahini diberikanresistivitas dari bahan-bahankonduktorstandar untuk berbagai temperatur.Tabel 2.2. Resistivitas dari bahan-bahan konduktor standar untuk berbagaitemperaturMaterialMikro Ohm - cm02025507580100Cu100%Cu97,5%Al 61%1,581,632,601,721,772,831,751,802,891,921,973,172,092,143,462,122,183,512,262,313,74Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page92Tahananarussearahyangdiperolehdari perhitungan-perhitungandiatasharusdikalikan dengan faktor:1,0 untuk konduktor padat (solid wire)1,01 untuk konduktor pilin yang terdiri dari 2 lapis (strand)1, 02 untuk konduktor pilin lebih dari dua lapis.Contoh Soal:1. Hitung tahanan DC dari konduktor 253 mm2(500.000 cm) dalam ohm perkm pada 250C. Misalkan Cu-97,5%. Dari tabel diperoleh:cm ohm mikro = 8 , 125cm km l510 1 = =2 2 210 253 253 cm mm A = =km ohmxx xAR / 0711 , 010 2531010 8 , 1125625 25= = =denganmemperhatikanpengaruhlapisan(umumnyakonduktor terdiri dari 3lapis).km ohm x R / 0726 , 0 0711 , 0 02 , 125= =2. TentukantahananDCdari ACSR403mm2(795.000cm) pada250C. ACSRialah konduktor aluminiumyang mempunyai inti besi yang gunanya untukmempertinggi kekuatan tarik. Penampang konduktor itu (403 mm2) tidaktermasuk penampang baja, hanya penampang Al saja, sehingga untuk Alkonduktivitas 61% maka tahanan DC menjadi:km ohmxx x R / 0731 , 010 4031010 89 , 2 02 , 125625= =Bambang Trisno MK Kabel dan Teknik Penyambungan Page932. Induktansi dan Reaktansi Induktif dari Rangkaian Fasa TunggalDalam penurunan rumus-rumus untuk induktansi dan reaktansi induktif darisesuatu konduktor biasanya diabaikan dua faktor, yaitu:a. Efek kulit (skin effect)b. Efak sekitar (proximity effect)Efek kulit adalah gejala pada arus bolak-balik, bahwa kerapatan arus dalampenampang konduktor tersebut makin besar kearah permukaan kawat. Tetapi bilakita hanya meninjau frekuensi kerja (50 Herzt atau 60 Herzt) maka pengaruh efekkulititusangatkecil dandapatdiabaikan.Efeksekitarialahpengaruhdari kawatlain yang berada disamping kawat yang pertama (yang ditinjau) sehingga distribusiflukstidaksimetrislagi. Tetapi bilaradiuskonduktor kecil terhadapjarakantarakedua kawat maka efek sekitar ini sangat kecil dan dapat diabaikan.2a. InduktansiDuapersamaandasar membantuuntukmenjelaskandanmendefinisikaninduktansi. Persamaan pertama menghubungkan tegangan imbas dengankecepatan perubahan fluk yang meliputi suatu rangkaian. Tegangan imbas adalahdtdre = (2.5)dimana e dalah tegangan imbas dalam volt dan t adalah banyaknya fluk gandeng(fluklinkage) rangkaiandalamweber-lilitan(weber-turn-wbt). Banyaknyaweberlilitan adalah hasil kali setiap weber fluk dengan banyaknya lilitan rangkaian yangdigandengnya.Bil