## ANALISIS PENGUJIAN ARUS BOCOR LINE POST INSULATOR 70 kV YANG TERKONTAMINASI POLUTAN INDUSTRI
Lanto Mohamad Kamil Amali Dosen Teknik Elektro, Universitas Negeri Gorontalo email: kamilamali_gtlo@yahoo.co.id
Abstract - Failure of Insulators of ‘Line Post Insulator 70 kV type’ usually caused by many factors,  such  as  the  leakage  current  on contaminated insulator surfaces. This leakage current  will  cause  interference  with  the electrical  energy  distribution  system.  This study  reported  the  results  of  testing  the leakage current on insulator 70 kV Line Post Insulator  type    performed  on  high-voltage laboratory Ujung Pandang State
Polytecchnics. Based on testing, the maximum  leakage  current  value  obtained  in wet  conditions  polluted  with  spraying  of pollutants  ESDD  =  3.2  mg/cm2  and  NSDD  = 0.08  mg/cm2  with  a  value of  leakage  current of 7.4 mA at an applied voltage of 22 kV, this can result in flashover.
Keyword : Insulator, Current leakage, Flashover

## I. PENDAHULUAN
Sistem  jaringan  transmisi  tenaga listrik  70  kV  berperan  menyalurkan  energi listrik  ke  pusat-pusat  beban  (konsumen) melewati sistem distribusi tegangan menengah 20 kV, oleh karena itu keandalan sistem jaringan transmisi
haruslah mendapat perhatian penting untuk menjamin  kontinuitas  pelayanan  terhadap konsumen.
Salah  satu  komponen  yang  sangat penting  dalam  penyaluran  energi  listrik adalah  isolator.  Isolator  ini  berfungsi sebagai pemisah bagian-bagian yang bertegangan  serta  penahan  dan  penopang kawat saluran (Manjang dan Herman,2007). Faktor  utama  yang  dapat  mengakibatkan kegagalan  isolator  adalah  polutan  yang menempel  pada  isolator,  keadaan  ini  dapat mengakibatkan terjadinya arus bocor,
sehingga  memicu  terjadinya  kegagalan flashover .

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Isolator untuk saluran transmisi diklasifikasikan  menurut  penggunaan  dan konstruksinya  menjadi  isolator  gantung ( suspension ),  jenis  pasak  ( pin-type ),  jenis batang  panjang  ( long-rod )  dan  jenis  pos- saluran  ( line-post ).  Gandengan  isolator gantung  pada  umumnya  dipakai  pada saluran  transmisi  tegangan  tinggi,sedang isolator  batang  panjang  dipakai  di  tempat- tempat  dimana  pengotoran  udara  karena garam dan debu banyak sekali. Kedua jenis yang  lain  dipakai  pada  saluran  transmisi yang relatif rendah (kurang dari 22-33 kV). (Aulia,2010).
a. Arus Bocor Permukaan
Arus  bocor  permukaan  bahan  isolasi dari  isolator  saluran  udara  pasangan  luar, tergantung  dari  kondisi  polutan  berat menyebabkan kontaminasi permukaan. Pembasahan  lapisan  kontaminasi  oleh karena  kelembaban  yang  tinggi,  butir-butir air,  pembasahan  oleh  air  hujan yang  rintik- rintik, mengakibatkan elektrolit yang konduktif,  sehingga  resistansi  permukaan akan  menjadi  kecil,  dan  akhirnya  mengalir arus  bocor  permukaan  (Hamzah  dan Prabowo,  2007).  Arus  bocor  mengalir melalui elektrolit mengakibatkan penurunan resistansi dan menaikkan arus bocor karena elektrolit  mempunyai  koefisisen  temperatur negatif.  Timbul  Akumulasi  disipasi  panas energi. Pembentukan pita kering menghasilkan  tahanan  listrik  dan  kerapatan arus  yang  akhirnya  mulai  terjadi  bunga  api
terputus-putus.  Besarnya  arus  bocor  ini perlu  diukur,  karena  memainkan  peranan dalam evaluasi kinerja.
b. Mekanisme Flashover (Tegangan Lewat Denyar) Tegangan lewat-denyar atau Flashover disebabkan  polusi  berbeda-beda terutama tergantung pada solubilitas material  dapat-larut  terhadap  air  walaupun jumlah material dapat-larut pada permukaan isolator  adalah  sama.  Solubilitas  ini tergantung pada jenis komponen dapat-larut (Jauhari, 2005).
Dalam keadaaan bersih, nilai tahanan isolator  sangat  besar.  Apabila  terbentuk lapisan  pengotor  pada  permukaan  isolator akan  menyebabkan  turunnya  nilai  tahanan isolator. Ketika lapisan pengotor mengalami pembasahan, nilai tahanan menjadi semakin turun. Penurunan tahanan ini akan memperbesar  arus  bocor  yang  mengalir melalui  permukaan  isolator.  Meningkatnya arus  bocor  akan  menimbulkan  terjadinya proses  penguapan.  Pada  tempat  yang mendapat rapat arus terbesar akan terbentuk pita  kering  karena  lapisan  pengotor  pada daerah  ini  lebih  cepat  kering.  Daerah  pita kering mempunyai tahanan yang lebih besar jika  dibandingkan  daerah  terkotori  lainnya. Keadaan ini menyebabkan terjadinya peluahan  muatan  ( discharge )  melintasi  pita kering. Bila busur api memanjang melintasi seluruh  permukaan  isolator  maka  akan terjadi lewat-denyar atau flashover .

## III. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di
Laboratorium  Tegangan  Tinggi  Politeknik Negeri  Unjung  Pandang  selama  4  bulan yaitu  bulan  April  sampai  dengan  Agustus 2011  Dengan  Menggunakan  Obyek  uji berupa line Post Insulator jaringan transmisi  dengan  bahan  isolator  keramik dan  sirip  regular.  Adapun  spesifikasi isolator uji adalah sebagai berikut :
Tabel 1 . Spesifikasi Isolator Uji.
No Uraian Simbol Sat Nilai 1 Tegangan Kerja V kV 70 2 Panjang Isolator L mm 920 3 Jumlah Sirip n bh 21 4 Diameter Sirip luar d mm 232, 48 5 Diameter dalam Isolator d i mm 178, 34 6 Spasi S mm 40 7 Rentangan sirip luar P mm 50 8 Jarak Minimum antar Sirip C = d mm 25 9 Jarak rambat Id mm 90 10  Keliling luar sirip K L mm 730 11  Keliling dalam isolator K i mm 560 Sumber : Amali, 2009 Pengujian dilakukan dengan mengambil  sampel  polutan  pada  isolator terpasang  di  daerah  industri  pabrik  Semen
Tonasa, kemudian dihitung untuk mendapatkan  nilai  ESDD  dan  NSDD  dari polutan tersebut. Selanjutnya untuk
mendapatkan nilai arus bocor pada permukaan  isolator,  sampel  diuji  pada kondisi  terkontaminasi  basah  dan  kering. Kondisi terkontaminasi basah adalah kondisi dimana polutan dicampurkan dengan air destilasi yang disemprotkan pada isolator sehingga menyerupai butiran butiran  air  hujan  kemudian  dihitung  nilai arus  bocornya.  Selanjutnya  pada  saat campuran  polutan  dan  air  destilasi  yang menyerupai  butiran-butiran  air  hujan  ini mengering,  nilai  arus  bocor  dihitung  untuk mendapatkan  nilai  arus  bocor  pada  kondisi terkontaminasi kering.
Skema  eksperimen  pengukuran  arus bocor  permukaan  isolator  dalam  pengujian ini ditunjukkan pada Gambar 1 .
Gambar 1 . Skema pengukuran arus bocor
pada isolator uji Keterangan gambar: Tr
:  Trafotegangan
tinggi,220V/100kV
C:  Kapasitor tegangan tinggi, 100 pF R 1 :  Tahanan pelindung, 10 MOhm
SB:  Sela bola untuk proteksi tegangan lebih, jarak 0,5 cm mA:  Miliamperemeter S:  Sampel uji (isolator uji) CF:    Alat  ukur  tegangan  puncak Chubb  & Fortesque

## IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
a. Karakteristik  Arus  Bocor  Pada  Kondisi
Terkontaminasi Kering
Pada  pengujian  ini,  isolator  diuji dalam kondisi terkontaminasi dengan polutan  industri  dari  pabrik  Semen  Tonasa serta  isolatornya  dalam  keadaan  kering, dimana  nilai  ESDD  =  3,2  mg/cm 2 dan NSDD  =  0,08  mg/cm 2 .  Kondisi  ini  untuk mensimulasikan kondisi isolator di lapangan  yang  sudah  terkontaminasi  oleh polutan  di  sekitarnya.  Hasil  pengujiannya dapat  dilihat  pada  Gambar  2.  Grafik hubungan  antara  tegangan  terhadap  arus bocor isolator pada kondisi tersebut
Gambar  2 .  Grafik  hubungan  antara tegangan dan arus bocor isolator pada kondisi terpolusi kering.
Dari  Gambar  2    di  atas,  nampak bahwa  semakin  besar  tegangan  yang diterapkan  pada  isolator  uji Line  Post Insulator 70  kV,  semakin  besar  pula  arus bocor pada permukaan isolator tersebut
b. Karakteristik Arus Bocor Pada Kondisi Terkontaminasi Basah
Pada  pengujian  ini,  isolator  diuji dalam  kondisi  terkontaminasi  polutan industri  pabrik  Semen  Tonasa  dan  kondisi permukaan  isolator  basah  oleh  larutan polutan  dengan  nilai  ESDD  =  3,2  mg/cm 2 dan NSDD = 0,08 mg/cm 2 yang disemprotkan secara merata pada permukaan isolator tersebut. Hasil pengujiannya  dapat  dilihat  pada  Gambar  3. Grafik  hubungan  antara  tegangan  terhadap arus  bocor  isolator  pada  kondisi  terpolusi basah.
Gambar  3 .  Grafik  hubungan  antara tegangan dan arus bocor isolator  pada  kondisi  terpolusi basah.
Berdasarkan  Gambar  3  di  atas, diketahui  bahwa  pada  kondisi  permukaan isolator  terpolusi  dan  basah  dari  polutan industri  pabrik  Semen  Tonasa,  Nilai  arus bocor bervariasi antara 2,4 mA s/d 7,4 mA. Nilai  ini  merupakan  nilai  arus  bocor  yang paling besar dari kondisi pengujian konduktivitas  permukaan  isolator  terpolusi kering  .  Hal  ini  disebabkan  adanya  polutan yang  mengkontaminasi  permukaan  isolator uji dan kondisi permukaan isolator uji yang basah, sehingga konduktivitas
permukaannya  menjadi  semakin  besar dibandingkan pada kondisi pengujian terpolusi kering.
Berdasarkan  hasil  diatas  terlihat bahwa  semakin  besar  tegangan  yang
A C C F m A S B C  =  1 0 0  p F R =  1 0 0  M  o h m V  =  2 2 0  V T r S U
diberikan  pada  isolator  uji line  post insulator 70  kV,  maka  akan  semakin  besar pula  arus  bocor  pada  permukaan  isolator tersebut.
Jika  melihat  perbandingan  antara kedua  kondisi  pengujian  ini,  terlihat  bahwa nilai arus bocor pada kondisi terkontaminasi basah lebih besar daripada  nilai arus bocor pada  kondisi  terkontaminasi  kering.  Pada saat terkontaminasi
basah jumlah kandungan air yang diserap lapisan polutan lebih banyak dan selanjutnya akan memperbesar  konduktivitas  lapisan  polutan yang  menyebabkan  nilai  arus  bocor  lebih besar.  Sehingga  pada  saat  terkontaminasi basah  kemungkinan terjadinya  kegagalan flashover akan semakin besar.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang telah  dilakukan,  maka  dapat  diambil kesimpulan bahwa Nilai arus bocor maksimum diperoleh pada kondisi pengujian terpolusi basah
dengan penyemprotan polutan ESDD = 3,2 mg/cm 2 dan  NSDD  =  0,08  mg/cm 2 diperoleh  nilai arus  bocor  sebesar  7,4  mA  pada  tegangan yang diterapkan 22 kV.

## DAFTAR PUSTAKA
Aulia,2010,” Analisis  Arus  Bocor  Pada
Isolator Suspensi Terkontaminasi Berat  Pada  Suhu  di  Atas  Suhu  Kamar dan Tegangan Berfluktuasi ”.laboratorium  Tegangan Tinggi FATEK, Padang. Amali,Kamil,L,M,2009.” Pemetaan Intensitas Polusi Pada Isolator jaringan Transmisi ”,Tesis Pascasarjana Elektro Konsentrasi Energi Listrik UNHAS, Makassar. Berahim, Hamzah dan Prabowo, Harry.2007.” Kajian  Kinerja  Isolasi Karet  Silikon  Sebagai  bahan  Isolator Tegangan Tinggi di daearah Tropis ”.,Proceedings  NTK,Universitas
Hasanudin Makassar
IEC  815,  1986.  Guide  for  The  Selection  of Insulators  in  Respect  of  Polluted Conditions.
Jauhari,  E.2005. Mekanisme  Lewat  Denyar akibat  Polusi  pada  Isolator  Tegangan Tinggi , (http://erijauhari.multiply.com), dikases tgl 1 maret 2009 Manjang, Salama dan Herman.,2007.,” Kajian Kinerja Isolator  20  kV  dibawah  Intensitas Polusi  Tinggi  Pada  Gardu  Distribusi PT.  Semen  Tonasa ”.  Proceedings SNTK, Universitas Hasanuddin Makassar