TUGAS MATA KULIAH TEKNIK TEGANGAN TINGGI

IMPLEMENTASI BAHAN ISOLASI GAS PADA CIRCUIT BREAKER DAN TRANSFORMASI ARUS

DISUSUN OLEH :

NAMA : APRINGGA

NIM : 53081004023

UNIVERSITAS SRIWIJAYA KAMPUS PALEMBANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

TEKNIK TEGANGAN TINGGI

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-

Nyalah Saya dapat menyelesaikan laporan tugas dengan judul : “IMPLEMENTASI BAHAN

ISOLASI GAS PADA CIRCUIT BREAKER DAN TRANSFORMATOR ARUS tepat

pada waktunya. Adapun tujuan dari penulisan ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah

Teknik Tegangan Tinggi pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas

Sriwijaya.

Tak lupa Saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada rekan –

rekan yang telah membimbing Saya dalam mengerjakan laporan tugas ini sehingga Saya

dapat menyelesaikan laporan ini. Saya juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak

yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini.

Kami mengakui bahwa laporan ini jauh dari sempurna mengingat terbatasnya

kemampuan serta sulitnya mencari buku-buku yang dipakai sebagai acuan atau referensi.

Untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi sempurnanya

laporan ini. Akhir kata kami berharap semoga laporan ini dapat berguna bagi pembaca dan

dapat memenuhi fungsinya.

Palembang, September 2010

Penulis

ABSTRAK

Isolasi merupakan suatu peralatan yang digunakan sebagai pembatas dan pengaman

pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin faktor

keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi maupun tidak

beroperasi.Bahan isolasi gas digunakan sebagai pengisolasi dan sekaligus sebagai media

penyalur panas. Bahan isolasi gas dapat berupa udara, sulphur hexa fluorida (SF6) dan gas-

gas lainnya yang lazim digunakan di dalam teknik listrik.

Begitu besarnya manfaat yang bisa diberikan oleh bahan isolasi Gas ini sehingga

menimbulkan keingintahuan tentang bagaimana cara isolasi udara (gas) dalam mengisolasi

atau mengamankan peralatan tegangan tinggi dan bagaimana aplikasi dari isolasi gas pada

peralatan pengaman maupun pada sakelar pemisah .

Tuga ini dilaksanakan untuk mengetahui cara isolasi udara (gas) dalam mengisolasi

atau mengamankan peralatan tegangan tinggi.Sehingga dari tugas ini didapatkan suatu data

yang bisa digunakan sebagai acuan untuk mengetahui teknik mengamankan peralatan yang

dipakai dalam aplikasi tegangan tinggi. Sehingga peralatan tersebut bisa lebih awet dan tahan

lama.

Bahan isolasi gas dapat dimanfaatkan dalam berbagai keperluan atau berbagai

aplikasi yaitu pada Panel Berisolasi Gas, Jaringan GIL. Keperluan panel daya listrik untuk

peralatan saklar daya di gardu induk transmisi dan distribusi, gardu pabrik, gardu pembangkit

dan di pusat-pusat beban listrik yang sangat banyak, telah memberi dorongan untuk

memahami operasi dan perawatannya serta penciptaan sistem desain panel daya dan

komponen- komponennya yang menyesuaikan kondisi lingkungan, keselamatan, ukuran daya

dan tegangan serta pemasangannya.

Untuk tegangan rendah mungkin faktor keselamatan dan cara pemasangan

panel relatif belum begitu diperhatikan dibandingkan dengan untuk tegangan menengah.

Sedangkan untuk tegangan di atas 115 KV faktor ruangan sudah menjadi terbatas untuk

meletakkan panel indoor (dalam ruang), sehingga ukuran komponen dan isolasi perlu

diefisienkan. Cara pengoperasian panel, antisipasi perluasan panel, cara perawatan, kekuatan

rangka dan dinding panel, kemungkinan kesalahan hubung singkat juga menjadi

pertimbangan dalam mendesain panel daya listrik tegangan menengah. Pada panel berisolasi

udara faktor kelembaban, kontaminasi, masuknya gas explosif, uap korosif, debu dan

binatang-binatang kecil masih merupakan masalah.

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pada kemajuan teknologi tegangan tinggi , isolasi listrik memegang peranan yang sangat

penting dalam teknik tegangan tinggi. Isolasi listrik sangat diperlukan untuk menunjang

keandalan didalam penyaluran tegangan listrik. Isolasi listrik diperlukan untuk memisahkan

bagian-bagian yang bertegangan pada suatu penghantar jaringan tegangan tinggi, sehingga

dapat memberikan keamanan dan kenyamanan pada masyarakat yang ada pada areal yang

terkena tegangan tinggi.

Isolasi listrik pada sistem transmisi tenaga listrik dalam mengisolasi atau mengamankan

konduktor dari tegangan membutuhkan suatu koordinasi isolasi. Koordinasi isolasi yang

merupakan korelasi kekuatan isolasi peralatan sistem tenaga listrik, di satu pihak dengan alat-

alat proteksinya dilain pihak, sehingga peralatan sistem tenaga listrik terlindungi dari bahaya-

bahaya tegangan lebih secara ekonomis. Koordinasi isolasi didalam teknik tegangan tinggi

mempunyai tujuan untuk perlindungan terhadap peralatan dan penghematan.

Jenis-jenis isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan tinggi antara lain : isolasi udara

(gas), isolasi padat, isolasi cair. Dalam hal ini lebih diberatkan pada isolasi udara (gas).

Isolasi udara (gas) aplikasinya lebih banyak digunakan pada isolasi saluran transmisi udara

dan pada GIL (Gas Insulated Transmission Lines) ,pada CB dan sakelar pemisah. Dalam

pemilihan bahan isolasi lebih diberatkan pada keandalan dari bahan isolasi itu sendiri maupu

biaya operasional dari isolasi itu sendiri. Salah satu cara yang ditempuh adalah dengan

memilih bahan isolasi yang cocok digunakan pada suatu peralatan tegangan tinggi dengan

memperhitungkan keandalan dan keserhanaan dari isolasi itu sendiri.

1.2 Rumusan Masalah

Melihat masalah yang timbul dari latar belakang laporan di atas maka timbul suatu

permasalahan yaitu:

Bagaimana cara isolasi udara (gas) dalam mengisolasi atau mengamankan

peralatan tegangan tinggi ?

Bagaimana aplikasi dari isolasi gas pada peralatan pengaman maupun pada

sakelar pemisah ?

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Isolasi

Isolasi merupakan suatu peralatan yangyang digunakan sebagai pembatas dan pengaman

pada peralatan listrik yang mempunyai kekuatan listrik yang cukup untuk menjamin faktor

keselamatan yang diperlukan pada saat peralatan listrik tersebut beroperasi maupun tidak

beroperasi.bahan isolasi yang digunakan dalam teknik tegangan tinggi dibedakan menjadi :

bahan isolasi gas, bahan isolasi padat, bahan isolasi cair. Dalam pembahasan kali ini lebih

diberatkan pada jenis bahan isolasi gas.bahan isolasi gas digunakan sebagai pengisolasi dan

sekaligus sebagai media penyalur panas. Bahan isolasi gas dapat berupa udara, sulphur hexa

fluorida (SF6) dan gas-gas lainnya yang lazim digunakan di dalam teknik listrik.

2.1.1 Isolasi Udara

Udara merupakan bahan isolasi yang mudah didapatkan, mempunyai tegangan tembus

yang cukup besar yaitu 30 kV / cm. Contoh yang mudah dapat dijumpai pada JTR, JTM, dan

JTT antara hantaran yang satu dengan yang lain dipisahkan dengan udara.

Kalau dua buah elektroda yang dipisahkan dengan udara mempunyai beda tegangan yang

cukup tinggi yaitu tegangan yang melebihi tegangan tembus, maka akan timbul loncatan

bunga api. Bila tegangan tersebut dinaikkan lagi, maka akan terjadi busur api.

Jika terdapat dua buah elektroda berbentuk bulat dipisahkan dengan udara yang jaraknya

cukup besar untuk harga tegangan dan memungkinkan terjadinya ionisasi pada udara

sekitarnya maka terbentuklah ozon. Pada sekitar elektroda tersebut akan timbul sinar terang

kebiru-biruan yang disebut korona.

Besarnya tegangan tembus pada udara dipengaruhi oleh besarnya tekanan udara. Secara

umum, makin besar tekanannya, makin besar juga tegangan tembusnya. Tetapi untuk keadaan

pakem justru tegangan tembus akan menjadi lebih besar. Keadaan yang demikian inilah yang

digunakan atau diterapkan pada beberapa peralatan listrik.

Sulphur Hexa Fluorida (SF6)

Sulphur hexa Fluorida (SF6) merupakan suatu gas bentukan antara unsur sulphur dengan

fluor dengan reaksi eksotermis:

S + 3 F 2 - - - - - SF2 + 262 kilo kalori.

Terlihat pada gambar 2.2 bahwa molekul SF6 mempunyai 6 atom fluor yang mengelilingi

sebuah atom sulphur, di sini masing-masing atom fluor mengikat 1 buah elektron terluar atom

sulphur. Dengan demikian maka SF6menjadi gas yang inert atau stabil seperti halnya gas

mulia.

Sampai saat ini SF6 merupakan gas terberat yang mempunyai massa jenis 6,139 kg / m3

yaitu sekitar 5 kali berat udara pada suhu nol derajat celsius dan tekanan 1 atmosfir.

Sifat lainnya adalah : tidak terbakar, tidak larut dalam air, tidak beracun, tidak berwarna

dan tidak berbau. SF6juga merupakan bahan isolasi8 yang baik yaitu 2,5 kali kemampuan

isolasi udara.

Seperti telah disebutkan di atas, bahwa untuk pembentukan SF6 menjadi Sulphur dan

Fluor memerlukan panas dari sekelilingnya sebesar 262k . kalori / molekul.

Hal ini tepat sekali digunakan untuk bahan pendinginan pada peralatan listrik yang

menimbulkan panas atau bunga api pada waktu bekerja , misalnya: sakelar pemutus beban.

Sifat dari SF6sebagai media pemadam busur api dan relevansinya pada sakelar pemutus

beban adalah :

a) Hanya memerlukan energi yang rendah untuk mengoperasikan mekanismenya. Pada

prinsipnya, SF6sebagai pemadam busur api adalah tampa memerlukan energi untuk

mengkompresikannya, namun semata-mata karena pengaruh panas busur api yang terjadi.

b) Tekanan SF6sebagai pemadam busur api maupun sebagai pengisolasi dapat dengan

mudah dideteksi.

c) Penguraian pada waktu pemadaman busur api maupun pembentukannya kembali setelah

pemadaman adalah menyeluruh (tidak ada sisa unsur pembentuknya).

d) Relatif mudah terionisasi sehingga plasmanya pada CB konduktivitasnya tetap rendah

dibandingkan pada keadaan dingin. Hal ini mengurangi kemungkinan busur api tidak

stabil dengan demikian ada pemotongan arus dan menimbulkan tegangan antar kontak.

e) Karakteristik gas SF6 adalah elektro negatif sehingga penguraiannya menjadikan

dielektriknya naik secara bertahap.

f) Transien frekuensi yang tinggi akan naik selama operasi pemutusan dan dengan adanya

hal ini busur api akan dipadamkan pada saat nilai arusnya rendah.

Gas-gas Lain

Gas bentukan fluoro organik misalnya C7F14, C7F8, C14 F24 mempunyaitegangan

tembus yang tinggi, berkisar antara 6 sampai 10 kali tegangan tembus udara. Ini berarti gas-

gas tersebut baik sekali untuk bahan isolasi misalnya: pada alat-alat pemutus.

Tampak pada tabel 2.1 bahwa hidrogen merupakan gas yang ringan walaupun tegangan

tembusnya tidak terlalu tinggi tetapi bagus untuk pendinginan karena konduktivitas termalnya

tinggi. Pada mesin-mesin listrik yang besar, penggunaan hidrogen sebagai pendingin

(misalnya : pada generator turbo, kondensor sinkron) dapat mengurangi rugi-rugi pada

belitannya. Dengan demikian daya guna mesin dapat naik. Di samping itu kebisingan dapat

dikurangi karena kepekatan hidrogen lebih rendah dibandingkan dengan udara.Tetapi

pemakaian hidrogen sebagai pendingin harus disekat dengan sempurna, karena pencampuran

hidrogen dengan udara dengan perbandingan tertentu dapat menyebabkan letusan.

Gas karbon dioksida (CO2) dapat digunakan sebagai gas residu pada bahan dielektrik cair

(minyak) pada alat-alat tegangan tinggi antara lain : kabel, transformator. Sifat-sifatnya

antara lain : resistivitas termal 6880 Cο/ W /cm3 , tegangan tembusnya rendah yaitu 157 V/

cm , permitivitas relatif pada suhu 0οC adalah 1.000985. Gas freon12 ( CCl2F2) yang

umumnya digunakan pada teknik pendinginan juga dapat digunakan sebagai bahan dielektrik

pada konndensator(kadang-kadang dicampur dengan gas nitrogen). Sifat-sifat Gas freon 12

antara lain resistivitas termalnya pada suhu 30οC adalah 10400 Cο / W /cm3, tegangan

tembusnya lebih tinggi dari pada tegangan tembus CO2 yaitu 358 V / cm.

Gas neon adalah salah satu gas mulia yang banyak diginakan sebagai bahan pengisi

lampu-lampu tabung. Tegangan tembusnya sekitar 100 V / cm, resistivitas termalnya 2150

Cο/ W / cm3 dan mempunyai massa jenis 0,000833 g / cm3.

Dalam hal tegangan tembus, disamping gas-gas tersebut diatas, keadaan pakem

mempunyai tegangan tyembus yang tinggi yaitu 102kV / cm. Itulah sebabnya pada

perkembangannya sejak tahun 60-an banyak digunakan CB pakem disamping CB SF6serta

CB yang lain.

Tingkat Ketahanan Isolasi (Basic Impuls Insulation Level/BIL)

Basic Impuls Insulation Level/BILadalah suatu referensi level yang dinyatakan dalam

impuls crest voltage dengan standar bentuk gelombang dari 1,5 mikro sekon ( di USA),

sehingga isolasi dari peralatan-peralatan listrik harus mempunyai karakteristik ketahanan

impuls sama atau lebih tinggi dari BIL tersebut.

Pemikiran tentang tingkat isolasi suatu sistem tenaga listrik pertama-tama adalah

penyusunan suatu level umum isolasi pada atau diatas level tertentu, dimana hal ini akan

membatasi persoalan pada tiga kebutuhan yang fundamental, yaitu :

1. Pemilihan Level Isolasi yang Sesuai.

2. Jaminan bahwa break down dan flash over dari semua peralatan yang di isolasi /

isolator akan sama atyau melebihi level yang telah dipilih.

3. Penggunaan peralatan pengaman yang akan memberikan suatu perlindungan

peralatan-peralatan sistem tenaga listrik dengan baik dan ekonomis.

Suatu isolasi peralatan harus disesuaikan dengan tingkat ketahanan impuls sebesar tidak

kurang dari BIL. Dengan sendirinya peralatan harus mampu terhadap tegangan spesifikasi

baik impuls positif maupun negatif

Koordinasi Isolasi

Koordinasi isolasi dapat di definisikan sebagai korelasi antara daya isolasi alat-alat dan

sirkuit listrik disatu pihak, dan karakteristik alat-alat pelindungnya dilain pihak, sehingga

isolasi tersebut terlindung dari bahaya-bahaya tegangan lebih.

Koordinasi isolasi dilakukan dengan menentukan kesesuaian yang diperlukan antara daya

isolasi alat-alat listrik dan karakteristik alat-alat pelindung terhadap tegangan lebih, yang

masing-masing ditentukan oleh tingkat ketahanan impuls dan tingkat perlindungan

impulsnya.koordinasi isolasi mempunyai tujuan untuk perlindungan terhadap peralatan dan

penghematan.

Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam koordinasi isolasi adalah:

a. Penentuan sifat gangguan

b. Penentuan daya isolasi petralatan seperti: isolator, bushing, dan trafo.

c. Penentuan tegangan impuls standart.

d. Karakteristik alat-alat pelindung seperti CB, Arrester.

e. Penentuan tingkat isolasi impuls dasar ( BIL ) yang disingkat Basic Impuls Insulation Level.

Bil ini merupakan suatu besar tegangan yang masih mampu ditahan oleh peralatan listrik, atau

kemampuan peralatanlistrik menahan tegangan maksimum pada saat terjadi tegangan lebih.

Panel Berisolasi Gas

Keperluan panel daya listrik untuk peralatan saklar daya di gardu induk transmisi dan

distribusi, gardu pabrik, gardu pembangkit dan di pusat-pusat beban listrik yang sangat

banyak, telah memberi dorongan untuk memahami operasi dan perawatannya serta

penciptaan sistem desain panel daya dan komponen- komponennya yang menyesuaikan

kondisi lingkungan, keselamatan, ukuran daya dan tegangan serta pemasangannya.

Untuk tegangan rendah mungkin faktor keselamatan dan cara pemasangan panel relatif

belum begitu diperhatikan dibandingkan dengan untuk tegangan menengah. Sedangkan untuk

tegangan di atas 115 KV faktor ruangan sudah menjadi terbatas untuk meletakkan panel

indoor (dalam ruang), sehingga ukuran komponen dan isolasi perlu diefisienkan. Cara

pengoperasian panel, antisipasi perluasan panel, cara perawatan, kekuatan rangka dan dinding

panel, kemungkinan kesalahan hubung singkat juga menjadi pertimbangan dalam mendesain

panel daya listrik tegangan menengah. Pada panel berisolasi udara faktor kelembaban,

kontaminasi, masuknya gas explosif, uap korosif, debu dan binatang-binatang kecil masih

merupakan masalah. Susunan bus bar yang memanjang di keseluruhan panel membentuk

panel dengan dimensi panjang dan jumlah panel yang tetap. Dengan menggunakan gas SF6

sebagai isolasi komponen utama di dalam setiap panel baja kedap udara, maka semua

komponennya terlindung dari faktor-faktor di atas. Bus bar panel diletakkan dalam selubung

isolasi per-phasa, sambungan panel dengan panel atau blok panel diberikan dengan

menggunakan busbar sumbat CU berisolasi semi konduktif. Fleksibilitas sambungan untuk

perluasan panel bisa diletakkan di kanan atau kiri panel asal.

Circuit breaker (CB)

Pada dasarnya konstruksi CB adalah adanya kontaktor yang dapat dipisah (diputus) dengan

suatu media isolasi.

Cukup banyak bahan isolasi yang dapat dipakai dan bahan isolasi ini tergantung dari

rating CB tersebut. Bahan isolasi yang banyak dipakai adalah udara dan sulfur hexafluoride

(SF6).

Transformator arus (CT)

Untuk bahan isolasi pada trafo arus, trafo tegangan dan lain-lain, lebih banyak

digunakan bahan isolasi gas misalnya Arcton 12 (difluoro dichloromethane) karena tidak

terdapatnya busur api. Arcton 12 (difluoro dichloromethane) ini tidak cocok untuk

memadamkan busur api karena bila ada busur api dalam media isolasi ini akan terbentuk

carbon dan chlorine. Kedua bahan ini dapat menurunkan sifat isolasi bahan sehingga bahan

akan tembus dengan mudah.

BAB III

PEMBAHASAN

Penggunaan bahan isolasi gas pada CB

Jenis-jenis CB

Secara umum CB dapat dikelompokkan menurut media isolasi yang dipakai :

1. Sampai 11 kV biasanya dipakai udara pada tekanan atmosfer sebagai media isolasi

atau juga jenis CB minyak.

2. Dari 11 kV sampai 66 kV kebanyakan dipakai CB minyak.

3. 132 dan 375 kV ini biasanya Oil CB atau Gas Blast CB (CB dengan tekanan gas).

4. Untuk sistem 400-700 kV ini semua memakai Gas Blast CB.

Sedangkan untuk CB Tegangan Ekstra Tinggi gas ditekan sampai 1000lb/in2 , untuk

dapat memadamkan busur api pada saat CB memutus arus. Akhir-akhir ini Sulfur

Hexafluoride (SF6) juga dipakai pada Gas Blast CB dan SF6 ini diberi tekanan sampai 200

lb/in2. Sistem CB yang diisolasi/diisi gas

Live-Tank CB

Untuk sistem tegangan sangat tinggi biasanya beberapa CB

dipasang secara seri. Tangki diisi dengan gas dan pada saat CB dibuka,

gas akan keluar melalui nozzle ke udara luar. Karena gas keluar melalui

CB yang berfungsi sebagai nozzle maka busur api akan terpadamkan

dalam waktu yang singkat sehingga pada saat arus atau tegangan

mencapai titik nol, aliran listrik akan putus sama sekali. Masalah yang

sering dihadapi pada isolator untuk mensupport live-tank ini adalah polusi

dan tegangan tembus permukaan menjadi turun. Biasanya diperlukan

panjang permukaan sekitar 2,5 – 3,5 cm/kV dari tegangan line [2]. Untuk

beberapa CB yang dipasang seri, distribusi tergangan tergantung dari

harga relatif dari kapasitansi antara CB-CB tersebut.

Konstruksi dari Live-Tank CB terlihat pada gambar 4.1 (a).

Dead-Tank CB

Konstruksinya terlihat pada gambar 4.1 (b).Pada saat CB membuka,

katub gas terbuka untuk beberapa cycle sehingga gas dengan tekanan

tinggi turun melalui pipa dan nozzel pemutus masuk ke dalam tangki

utama. Tekanan pada tangki utama mungkin akan naik sedikit tetapi ini

dikembalikan lagi ke keadaan normal dengan memompa gas masuk ke

dalam penyimpanan bertekanan tinggi (high pressurereservoir). Biasanya

tekanan pada reservoir 200 lb/m2 dan pada tangki utama = 30 lb/in2 ini

untuk bahan isolasi SF6

Keuntungan sistem dead-tank :

1. Suara pada saat pemutus arus kurang karena sistem tertutup

rapat .

2. Dibandingkan dengan live-tank dimana gas yang keluar mungkin

masih cukup panas maka sistem dead-tank memerlukan tempat

yang lebih.

3. Gas yang dibuang ke udara hampir tidak ada (kecuali bocor).

Distribusi tegangan untuk sistem dead-tank biasanya lebih baik

karena dalam sistem ini semua CB terletak berdekatan sehingga

kapasitansi antara mereka dapat dibuat cukup tinggi.

Gas-gas yang dapat digunakan pada CB

Yang paling murah dan sederhana adalah udara. Sedangkan

Hydrogen mempunyai kemampuan memadamkan busur api lebih baik

(thermal conductivity 7x) daripada udara tetapi kekuatan listriknya hanya

0,5 dari udara, seperti pada gambar 4.2 di bawah.

Dalam prakteknya, Hydrogen sulit dipakai karena bila bercampur

dengan udara, dapat menimbulkan ledakan, biasanya yang dipakai adalah

campuran hydrogensulphur hexa fluoride[1]. Nitrogen mempunyai

kekuatan listrik sama seperti udara, dan mempunyai kelebihan

memadamkan busur api seperti hydrogen.

Carbon dioxide biasanya dipakai untuk CB experiment; kekuatan

listriknya sama seperti udara tetapi kemampuan memadamkan api

beberapa kali lebih baik daripada udara. Oxygen juga baik untuk

memadamkan api tetapi gas ini sangat aktif secara kimiawi sehingga

tidak banyak dipakai.

Gas elektronegatif SF6 mempunyai kekuatan listrik yang tinggi dan

juga kemampuan memadamkan busur api yang baik. Dari semua gas

hanya udara dan SF6 yang dipakai saat ini pada gas blast CB. Sulfur hexa

fluoride ini dibuat pertama kali di paris tahun 1990. tetapi baru dipakai

untuk CB pada tahun 1953. pada tekanan 200 lb/in2. SF6 mempunyai

kapasitas memutuskan tegangan 4x daripada udara pada tekanan yang

sama. Sebagai bahan isolasi gas SF6 mempunyai kekuatan listrik 2-3 kali

udara pada tekanan yang sama dan pada tekanan 2 atm kekuatan

listriknya kirakira sama dengan minyak transformator. Sekalipun SF6

biasanya berbentuk gas tetapi dapat dengan mudah menjadi cair bila

disimpan dalam tabung besi.

Pada saat perbaikan, CB yang memakai SF6 gas tersebut dipompa

pada tempat penyimpanan dan disimpan dalam bentuk cair. Juga metal

fluorides yang mungkin timbul pada saat busur api dikeluarkan pada filter

dengan alumina aktif. Setelah CB diperbaiki dan ditutup rapat, udara

dikeluarkan dan SF6 dimasukkan kembali. Sekalipun SF6 mempunyai

kemampuan listrik dan mematikan busur api yang lebih baik dari udara,

tetapi gas ini mempunyai kelemahan yaitu tidak dapat dioperasikan pada

tekanan yang sangat tinggi.

Penggunaan bahan isolasi gas pada CT

Peralatan CT yang diisolasi/diisi gas

Peralatan-peralatan yang diisi gas sebagai media isolasi sebenarnya

belum banyak dikembangkan. Namun akhir-akhir ini orang mulai tertarik

untuk menggunakan gas sebagai media pengisi atau isolasi tendensi

peralatan yang memakai tegangan tinggi karena faktor ekonomis.

Perhatikan CT pada gambar 4.3 di bawah, trafo arus diisi dengan gas

mempunyai beberapa keuntungan yaitu :

1. Pembuatan CT mudah dan cepat (relatif)

2. Gelembung udara dapat dengan mudah ditiadakan juga dielektrik

loss bisa diperkecil.

3. Bahaya kebakaran lebih kecil, ini untuk peralatan dalam gedung.

4. Berat peralatan dapat dikurangi cukup banyak.

5. Konduktor primer yang lurus bisa membawa arus s/c yang lebih

besar.

Namun terdapat beberapa kelemahan yaitu :

1. Sealing gas sulit

2. Isolator porselen harus kuat menahan tekanan gas.

3. Voltage grading pada isolator.

Gas-gas yang dapat digunakan pada CT

Untuk keperluan ini gas tidak perlu baik dalam memadamkan busur api. Gasgas yang dapat dipakai dapat dilihat pada tabel berikut :

Yang perlu diperhatikan disini adalah untuk penggunaan peralatan di udara bebas,

dimana suhu bisa mencapai -40 o C, seperti CF2CL2 (Arcton-12) ini mempunyai kekuatan

listrik yang cukup tinggi. SF6 mempunyai suhu cair -64oC ini bisa dipakai pada tekanan 40

lb/in2.

BAB IV

PENUTUP

Simpulan1. Gas-gas yang dipakai untuk CB dan CT adalah :

1. Gas-gas sederhana : udara, oxygen, nitrogen, carbon dioxide.

2. Gas-gas elektronegatif : SF6, Arcton, Nitriles.

2. Gas elektronegatif SF6 mempunyai kekuatan listrik yang tinggi dan juga kemampuan

memadamkan busur api yang baik. Dari semua gas hanya udara dan SF6 yang dipakai

saat ini pada gas blast CB. SF6 mempunyai kapasitas memutuskan tegangan 4x

daripada udara pada tekanan yang sama. Sifat dari Sulphur hexa flourida adalah :

tidak terbakar, tidak larut dalam air, tidak beracun, tidak berwarna dan tidak berbau.

Kelemahannya yaitu tidak dapat dioperasikan pada tekanan yang sangat tinggi.

3. Trafo arus (CT) diisi/diisolasi dengan gas mempunyai beberapa keuntungan yaitu:

1. Pembuatan relatif lebih mudah dan cepat

2. Gelembung udara dapat dengan mudah ditiadakan juga dielektrik loss bisa

diperkecil.

3. Bahaya kebakaran lebih kecil (untuk peralatan dalam gedung).

4. Berat peralatan dapat dikurangi cukup banyak.

5. Konduktor primer yang lurus bisa membawa arus s/c yang lebih besar.

4. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan gas yang tepat untuk

digunakan yaitu :

1. Kekuatan listrik yang tinggi.

2. Stabil secara kimia dan panas.

3. Temperatur dimana gas menjadi cair.

4. Untuk negara-negara bercuaca dingin, peralatan yang dipasang di luar, gasnya

tidak boleh jadi cair bila udara menjadi panas.

5. Tidak mudah terbakar.

6. Thermal conductivity harus tinggi agar dapat melewatkan panas yang timbul dan

juga dapat dengan mudah memadamkan api.

7. Murah.

8. Khusus untuk CB, gas perlu punya kemampuan untuk mematikan busur api dan

tidak boleh menghasilkan carbon.

Saran

1. Agar penggunaan bahan isolasi gas lebih dikembangkan sebagai bahan isolasi pada

suatu sistem tegangan listrik.

2. Diupayakan suatu pengembangan bahan isolasi gas sehingga dapat meningkatkan

keandalan suatu sistem tenaga listrik.