Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21

## TEGANGAN PEMULIHAN PADA KONTAK PEMUTUS DAYA TEGANGAN TINGGI UNTUK PROTEKSI TERHADAP GELOMBANG BERJALAN
Ikbal
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Islam Balitar Jl. Majapahit No. 4 Blitar Jawa Timur Email : Quateknika@unisbablitar.ac.id

## ABSTRAK
I n  general  we  have  known  the  frequent  disruption  of  transmission  lines  is  a  natural  disturbance,  such  as lightning  disturbance  to  the  transmission  network  due  to  transmission  network  through  the  air,  long,  high  and spread  in  various  open  areas  and  operate  in  all  kinds  of  conditions.  Among  the  considerations  taken  in  the transmission  line  transmission  design  is  the  location  of  the  ground  wire  against  the  phase  wire.  Because  the ground wire only, so a small percentage on the phase wire. And until now there are no scholars who show the use  of  lightning  for  life,  have  not  got  a  way  to  prevent  or  exploit  the  energy  caused  by  the  lightning. Nevertheless,  human  science  continues  to  thrive  with  technological  advances.  With  one  safety  device,  an  air wire (Overhead Ground Wire) to protect the phase wires from the transmission line.
Keywords: high voltage, transmission, lightning, voltage protection, recovery voltage, wave protection
P ada  umumnya  kita  telah  mengetahui  seringnya  gangguan  terhadap  jaringan  transmisi  adalah  gangguan alam,  seperti  gangguan  kilat  terhadap  jaringan  transmisi  disebabkan  jaringan  transmisi  yang  melalui  udara, panjang, tinggi dan tersebar diberbagai daerah terbuka serta beroperasi dalam segala  macam kondisi. Diantara pertimbang-pertimbangan  yang  diambil  dalam  perancangan  pemerisaian  saluran  transmisi  adalah  letak  kawat tanah  terhadap  kawat  fasa.  Karena  kawat  tanah  saja,  sehingga  persentase  kecil  saja  pada  kawat  fasa.  Sampai sekarang  belum  ada  sarjana-sarjana  yang  menunjukan  kegunaan  kilat  bagi  kehidupan,  belum  mendapat  jalan untuk  mencegah  atau  memanfaatkan  energi  yang  ditimbulkan  oleh  petir  tersebut.  Walaupun  demikian  ilmu pengetahuan  menusia  tetap  berkembang  dengan  kemajuan  teknologi.  Dengan  salah  satu  alat  pengaman,  kawat udara (Overhead Ground Wire) untuk melindungi kawat- kawat fasa dari jaringan transmisi.
Kata Kunci: tegangan tinggi, transmisi, petir, proteksi tegangan, tegangan pemulihan, proteksi gelombang

## METODE PENELITIAN
P enelitian  ini   meliputi data primer dan data sekunder.  Data  primer  diperoleh  melalui  proses pengukuran langsung  terhadap  alat  yang  dipakai  untuk  obyek  penelitian  di  PT.  PJB  Unit  Pembangkitan  Brantas  –  PLTA Lodoyo,  sedangkan  data  sekunder  sebagai  pelengkap  analisis  didapat  dari  studi  kasus  terhadap  sistem  yang sudah terekam dalam dokumen PT. PJB Unit Pembangkitan Brantas – PLTA Lodoyo. Data data yang diperoleh dari peralatan pemutus tegangan (circuit Breaker), data operasi transmisi dan distribusi, sistem pembangkitan di PLTA, dan data-data gangguan yang terjadi di gardu induk PLTA lodoyo. Pelaksanaan praktikum bertempat di PT.  PJB  UP  BRANTAS  PLTA  LODOYO  yang  beralamatkan  di  dusun  Serut  desa  Gogodeso,  kecamatan Kanigoro, Kabupaten Blitar. Pelaksanaan praktik pada tanggal 3 April 2013 – 30 April 2017.
P enelitian ini bertujuan untuk  memperoleh pemahaman yang jelas mengenai perhitungan pelindungan pada jaringan transmisi tegangan tinggi. Pengujian dilakukan di PT. PJB UP BRANTAS PLTA LODOYO. Sebelum pengujian  dilaksanakan,  dilakukan  pengumpulan  bahan  terlebih  dahulu.  Setelah  itu,  dianalisis  secara  kualitatif dan  kuantitatif    agar  data  menjadi    lebih  mudah  diinterpretasikan  dan  dipahami.  Hal    ini  akan  membuat informasi  yang    akan    disampaikan  menjadi  lebih    mudah.    Pengolahan    dan    analisis    secara    deskriptif    dan disajikan  dalam  bentuk  tabel,  gambar,  dan  grafik. Setelah pengumpulan data selesai, dilakukan pelaksanaan praktikum  untuk  Persoalan  gelombang  berjalan  ini  sangat  sukar,  sehingga  harus  diadakan  banyak penyederhanaan  supaya  dapat  dipergunakan  untuk  keperluan  teknik  pada  saat  ini  gelombang  berjalan  telah diselidiki pada Kawat Tunggal, Kawat Majemuk, Kecepatan mejemuk dari gelombang berjalan. Bagian terbesar dari suatu mengenai gangguan pada system ialah teori gelombang berjalan, yaitu mengenai sumber gelombang, karakteristik  serta  keadaan  pada  titik  peralihan  dari  transmisi.  Pada  gambar  3.1  dibawah  ini  memperlihatkan apabila  suatu  gelombang  energi  listrik  merambat  sepanjang  kawat  fasa  dengan  konstanta  L  dan  C,  maka
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
gelombang tegangan dengan arus merambat dengan kecepatan yang sama. Kedua besaran ini dihubungkan oleh suatu factor proposional yaitu karakteristik fasa itu.

## Gambar 3.1 Kawat Transmisi dengan batere
Bila gelombang tegangan E sampai pada titik a, maka arus yang bersamaan dari tegangan itu akan mengisi kapasitor C pada tegangan E. Muatan yang dibutuhkan untuk menaikan tegangan pada satu satuan panjang dama dengan CE. Bila kecepatan  merambat gelombang itu  v cm/detik,  maka jumlah  muatan  yang dibutuhkan  untuk mengisi  kawat  sepanjang  v  cm  tiap  detik  sama  dengan  C  E  v.  Muatan  ini  diberikan  oleh  arus  uniform  yang mengalir pada kawat, dan memberikan muatan C E v dalam satu detik dibutuhkan arus sebesar : I = C E v ........................................... (3.1)
Bila gelombang itu merambat sejauh x cm, maka energi elektrostatik pada bagian ini (x cm) ialah : Wc = ½ C x E 2 .................................... (3.2)
Bila L sama dengan induktansi kawat per cm, maka dalam waktu yang sama, energi elektromagnetik pada kawat sepanjang x itu :
W L = ½ L x I 2 .................................................... (3.3) Dimana : Wc = Energi elektrostatik W L = Energi elektromagnetik C = Kapasitor L
= Induktansi E = Tegangan batere
I
= Arus yang mengantar pada kawat fasa
Satu-satunya sumber energi disini batere. Bila dibutuhkan waktu t entuk merambat sepanjang x cm, v = x / t ........................................... (3.4)
Energi yang diberikan oleh batere W e = E I t W e = Wc + W L Jadi : E I t = ½ C x E 2 + ½ L x I 2 E I    = ½ C v E 2 + ½ L v I 2 v =      2
............................................ (3.5)
CE/I+LI/E
Dari, I = C E v E =       I I                CV Substitusikan, diperoleh v =     2 I / v + L C v v =   I        atau  v = ±√       1      .................................................... (3.6)
LC                              LC
Kedua harga + v dan – v berlaku, yaitu
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
v positif = gelombang maju v negative = gelombang mundur Untuk  kawat  hantaran  udara  jari-jari  r  dan  tinggi  h  diatas  tanah,  mempunyai  harga  induktansi  dan  kapasitas masing-masing:
L =      1  +  2h         10 -9 Henry / cm .................................................... (3.7)
2         r
Faktor  ½  yang  ditimbulkan  pada  induktansi  persamaan  (3.7),  disebabkan  oleh  adanya  fluks  didalam  kawat (Internal  Flux(,  dengan  pemisahaan  distribusi  arus  merata.  Tetapi  pada  gelombang  berjalan,  “Transient  Skin Effect” sangat besar, sehingga arus berkumpul pada permukaan kawat. Dengan demikian internal fluks lingkup sangat kecil dan dapat diabaikan, menjadi : 2h L = 2In           10 -9 Henry / cm .................................................. (3.8) 2 Dan kapasintasinya : C =    10-11     Farad / cm ........................................ (3.9)
2h
18In r jadi  dengan  mensubtitusi  persamaan  (3.8)  dan  (3.9)  kepersamaan  (3.6)  akan  diperoleh  kecepatan  gelombang berjalan sebesar : v = 3.10 10 cm / detik ....................................... (3.10)
Dari  persamaan  (3.10)  terlihat  bahwa  kecepatan  gelombang  berjalan  pada  kawat  hantaran  udara  adalah  sama dengan kecepatan cahaya dalam hampa udara. Sedangkan untuk kabel konduktor padat dengan jari-jari (r) dan isolasi pembungkus berjari-jari (R) serta permitivitas (ε) : R           1           r 2 r 4 r 6 L = 2 ( In         +           -            +            +           ) 10 -9 r           2         3R 2 12R 4 60R 6 r 2
Tetapi fluks lingkup dalam dapat diabaikan, karena r jauh lebih kecil dari R maka faktor              dan seterusnya dapat diabaikan, maka akan didapat :                                                                                        3R 2 R L = 2.10-9 In         (Henry/cm) ........................................... (3.11) r ε.10 -11
C =               (Farad/cm) ......................................... (3.12) R 18 In r Jadi kecepatan merambat pada kabel adalah : 3.10 v =           cm /detik ...................................... (3.13) √ ε
Untuk kabel-kabel yang tersedia umumnya ε – 2.5 – 4 jadi kecepatan merambat dalam kabel kira-kira ½ sampai 2 / 3 kecepatan cahaya.
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
Gambar 3.2
: Spesifikasi gelombang
Spesifikasi dari suatu gelombang berjalan :
a. Tegangan puncak (Crest) dari gelombang, E (KV), yaitu amplitude maksimun dari gelombang.
b. Muka gelombang (Front), t 1 (mikrodetik), yaitu waktu dari permulaan sampai puncak. Dalam praktek ini diambil dari 10% E samapi 90%E, lhat gambar 3.2b.
c. Ekor gelombang (Tail) yaitu bagian kebelakang puncak. Panjang gelombang (Lengght) t 2 (mikrodetik) yaitu waktu dari permulaan sampai titik 50% E pada tail.
d. Polaritas  (Polarity)  yaitu  polaritas  dari  gelombang  positif  atau  negative.  Suatu  gelombang  berjalan (surja) dinyatakan sebagai berikut :
E, t 1 x t 2 Jadi  suatu  gelombang  dengan  polaritas  positif,  crest  =  1000  KV,  front  3  mikrodetik,  dan  panjang  21 mikrodetrikdinyatakan sebagai : + 1000, 3 x 21.
Gambar. 3.3 Gelombang Kombinasi
Gelombang  persegi  yang  sangat  panjang  sering  digunakan  dalam  mengitung  gelombang  berjalan  terhadap keamanan  sistem,  kerena  gelombang  seperti  ini  paling  berbahaya  bagi  peralatan.  Kecuraman  gelombang  akan menyebabkan  gradient  yang  maksimun  sedangkan  ekor  yang  panjang  menyebabkan  osilasi  maksimun  pada belitan kumparan mesin.
Gangguan kilat tipikal merupakan bentuk yang paling mirip dengan bentuk gelombang surja petir(Lighting surge)  yang  dilihat  pada  osiloskop.  Bentuk  gelombang  ini  tergantung  dari  a  dan  b,  sebaliknya  bila  spesifikasi gelombang diberi a, b, dan E dapat dicari.
Bila E, a, b, diketahui dapat ditentukan puncak, muka, dan panjang gelombang itu.
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
Gambar. 3.4 Grafik Panjang Gelombang
Contoh  penggunaan  grafik  untuk    menetukan  konstanta-konstanta  a,  b,  dan  E,  untuk  gelombang  + 1000, 3 x 21 : t 2 /t 1 = 7. Dari lengkungan t 2 /t 1 didapat b/a = 28.5, Selanjutnya dari b/a ini didapat at 1 = 0,122/3 = 0,28 Jadi  : a = 0,122/t 1 = 0,122/3 = 0,041 b = 28,5 a = 28,5 x 0,041 = 1,15 E = E 1 /0,825 = 1000/0,825 = 1175 Gelombang tersebut adalah E = 1175 (e -0,041 – e -1,151 )

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kawat Tanah Udara (Overhead Ground Wire) K awat  tanah  udara  adalah  kawat  konduktor,  st  atau  AsCR  ditempatkan  diatas  kawat-kawat  fasa.  Mulanya kawat ini dimaksudkan sebagai proteksi terhadap induced stroke (induksi yang disebabkan oleh sambaran kilat disekitar  kawat  transmisi,  jadi  sambaran  tidak  langsung).  Akan  tetapi  kemudian  ternyata  dari  praktek  maupun teori sebagi utama yang menimbulkan gangguan adalah sambaran langsung atau direct stroke.

## Sambaran Tak Langsung (Induced Stroke)
K etika  arus  listrik  melalui  awan  jatuh  kebumi,  arus  listrik  tersebut  menginduksi  ditanah  terhadap pengkutuban yang berlawanan dengn awan itu (Gambar.4.1). Bentuk kawasan awan tersebut terhadap menyebar dan  menutup  sebagian  permukaan  tanah,  permukaan  tanah  yang  tertutup  itu  lebih  besar  dari  pada  permukaan awan  itu  sendiri.  Dasar  bagian  bawah  dari  pada  awan  itu  biasanya  bersifat  negatif,  jadi  induksi  arus  listrik  di bumi biasanya bersifat positif. Jika kawat transmisi merupakan suatu garis pemisah antara permukaan awan dan tanah, arus listrik akan kelihatan di permukaan garis konduktor dan kawat tanah.
Gambar 4.1. Daerah awan dan batasan dari anah dan jaringan transmisi
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
Kumpulan arus listrik pada garis konduktor disebabkan oleh kebocoran sekliling isolator dan perputaran dari pada  konudktor  diluar  pengaruh  awan.  Arus    listrik  lebih  mudah  mengumpul  diatas  kawat  tanah  dengan perpindahan tegak lurus terhadap menata dari tanah.
Jika sambaran yang berasal dari awan mengenai tanah dekat garis pemisah, daerah awan akan runtuh pada waktu  tertentu  dan  lompatan  arus  listrik  digaris  konduktor  dan  bebas  bergerak  berlawanan  arah,  membentuyk putaran gelombang mungkin berakhir membentuk dataran aliran arus (Gambar 4.2).
Gambar. 4.2. Induksi tegangan di jaringan transmisi dengan keruntuhan daerah awan.
Arus listrik pada bawah kawat tanah berbatasan dengan menara-menara dan pada garis konduktor bergerak sangat  cepat  dan  menghilangkan  secara  brangsur-angsur  di  corona  serta  kehilangan  muatan.  Tegangan  listrik muncul digaris abtas tergantung kepada perbandingan (ukuran) dari pada keruntuhan daerah awan dan kapasitas kemampuan ruangan antara jaringan dan tanah, kalau circuit tanpa kawat-kawat tanah udara, dan kalau terjadi keruntuhan  daerah  awan  pada  waktu  nol,  tegangan  listrik  di  konduktor  akan  sebanding  dengan  peningkatan potensial  gradien  dari  pengadaan  pembesaran  ketinggian  awan  dari  pada  kawat  tanah  udara  diatas  permukaan tanah  menambah  kekautan  penghantar  dibumi,  dan  dengan  peningkatan  awan  yang  banyak  mendatangkan lingkaran  cahaya,  kapasitas  selanjutnya  bertambah  sebab  efektif  diameter  tanah  bertambah  dengan  lingkaran cahaya.
Gambar.4.3. Induksi potensial diantara konduktor dan tanah dekat stroke dari awan ke tanah.
Gambar  4.3.  menunjukkan  induksi  tegangan  listrik  antara  penghantar  dan  tanah  untuk  perbedaan  gradien awan dan tanpa kawat tanah, untuk jaringan diatas ketinggian tanah dan jarak antara konduktor dari pada rata- rata jaringan tegangan tinggi.
Perbandingan perhitungan-perhitungan tegangan dari konduktor dengan proteksi kawat tanah dengan perbandingan tegangan yang ada pada konduktor tanpa proteksi kawat tanah.
Gambar  4.4.  Menghitung  harga  dari  puncak  tegangan  induksi  pada  jaringan  transmisi  dekat  stroke, menggambarkan dari arus stroke, jarak saluran dari arus stroke, jarak saluran darai ketinggian konduktor.
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
Tegangan menghasilkan keseimbangan ketinggian dari konduktor jaringan transmisi puncak dari arus listrik kepada sambaran ke tanah dan ajrak dari saluran sambaran. Gambar 4.4. memberikan perhitungan tertinggi dari pada  penginduksian  arus  listrik  yang  bergelombang  pada  sebuah  konduktor  yang  tidak  dilindungi  oleh  kawat tanah  udara  dan  berfungsi  sebagai  sambaran  arus,  jarak  dari  aliran  samabran  dan  ketinggian  dari  pada penghantar.  Perhitungan  pada  kurva  seperti  terlihat  pada  Gambar  4.4.  dapat  diketahui  kecepatan  arus  listrik bolak-balik untuk perbedaan arus listrik pada suatu tempat sebagai berikut : 0-50.000 ampere 120 kaki per us; 50.000-10.000  amperes,  400  kaki  per  us.  Memperlihatkan  keadaan  yang  kurang  baik  dari  pada  gambar  arus yang tinggi, susunan transmisi  yang tinggi dan sambaran kepermukaan  tanah dekat susunan transmisi, puncak tegangan yang pertama pada ukuran 1000 KV mungkin dapat menginduksi dibawah konduktor. Pengurangan isi dapat terlihat jika kawat-kawat tanah udara yang melalui udara dapat dikurangi.

## Sambaran Langsung Pada Menara
Untuk  sambaran  langsung,  kawat  tanah  melindungi  (shileding)  kawat  fasa,  dan  untuk  memperoleh perlindungan yang baik kedudukan kawat tanah harus memenuhi beberapa persyaratan yang penting:
a. Kawat  tanah  harus  cukup  tinggi  diatas  kawat  fasa  dan  diatur  sedemikian  rupa  agar  dapat  mencegah sambaran pada kawat-kawat fasa.
b. Pada  tengah  gawang  kawat  tanah  harus  mempunyai  jarak  yang  cukup  di  atas  kawat  fasa  untuk  mencegah terjadinya  loncatan  sebagian  pada  waktu  yang  diperlukan  untuk  gelombang  pantulan  negatif  dari  menara kembali ke tengah gawang dan ini akan mengurangi tegangan pada tengah gawan.
c. Tahanan  kaki  menara  harus  cukup  rendah  untuk  membatasi  tegangan  pada  isolator  agar  tidak  terjadi loncatan api pada isolator.
d. Bila  dipakai  untuk  proteksi  terhadap  gardu  induk,  kawat  tanah  harus  cukup  panang  sehingga  surja    yang masuk dapat diredam sampai harga yang tidak berbahaya sewaktu mencapai gardu induk.
Sambaran langsung merupakan sebab utama dari gangguan yang disebabkan oleh kilat. Bila sambaran mengenai menara  transmisi,  arus  yang  besar  sekali  mengalir  ke  tanah  dan  sepasang  gelombang  berjalan  merambat  pada kawat tanah.
Gambar 4.5. menunjukkan sambaran kilat dengan impedansi surja  z ke menara, pada keadaan ideal.
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
Gelombang e 1 merambat pada kawat tanah, dan gelombang induksi e k merambat pada kawat fasa. Misalkan : Z =
impedansi surja  dari kilat (ohm) Z 11
= impedansi surja  sendiri dari kawat equivalen Z kk
=
impendansi suya sendiri Z lk = impedansi surja  bersama antara kawat tanah equivalen dengan kawat fasa k e = gelombang pantulan sambaran kilat (volt) e `
=
gelombang pantulan pada kanal sambaran kilat e 1 =
gelombang datang pada kawat tanah e k =
gelombang datang pada kawat fasa k R =
tahanan kaki menara (Ohm) l = arus menara (A)
Karena tidak ada arus yang mengalir dari menara ke kawat fasa, Maka :   e + e ` Rl + e 1 i +i ` = 2 i 1 + 1 dimana, I = e/Z; i ` = -e/Z : i 1 =e 1 /Z 11 Ketika  gelombang  e 1 dan  e k mencapai  menara  berikutnya,  direfleksikan  dan  relaksikan.  Sekarang  ditinjau suatu sistem n kondukor dengan m kawat tanah pada suatu menara yang ditanahkan melalui tahanan R.

## Perlindungan Gardu Induk
Perlindungan terhadap sambaran langsung ialah dengan kawat tanah. Bila perlindungan ini sempurna, maka yang  perlu  diperhatikan  adalah  gelombang  yang  datang  dari  kawat  transmisi.  Bila  kawat-kawat  fasa  cukup terlindung  dari  sambaran  langsung,  maka  sumber  gelombang  berjalan  biasanya  adalah  lompatan  api  dari isolator, umumnya tegangan ini lebih tinggi dari tingkat isolari dasar (ITD) dari peralatan gardu, tegangan lebih ini harus dilakukan ke tanya oleh arrester atau alat-alat perlindungan lainnya. Sepanjang perambatan pada kawat transmisi, gelombang mengalami redaman dan distorsi yang disebabkan oleh korona, pengaruh kulit, resitivitas tanah, dan gendengan. Selain itu, bentuknya juga dapat berubah karena pantulan ketika mencapai gardu.

## Akibat Pelindung Kawat Tanah
Sebagai  akibat  dari  mengalirnya  energi  sambaran  ke  dalam  tanah,  maka  tegangan  lebih  yang  timbul  pada isolator  saluran  akan  dapat  dibatasi,  dengan  demikian  penembusan  pada  isolator  dapat  dibatasi.  Untuk memperoleh hasil yang unik maka penempatan kawat tanah haruslah memenuhi syarat, antara lain :
a. Kawat tanah harus cukup tinggi di atas fasa dan diatur sedemikian rupa agar dapat mencegah sambaran langsung pada kawat-kawat fasa.
b. Pada  tengah  gawang  kawat  tanah  harus  mempunyai  kawat  fasa  untuk  mencegah  terjadinya  loncatan sebagian
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
c. Tahanan kaki menara harus cukup rendah. Tahanan kaki menara harus cukup rendah.

## Kegagalan Pelindung
Mulai  tahun  1920-an  telah  banyak  teori-teori,  percobaan-percobaan  dan  pengalaman-pengalaman dikemukakan para penyelidik mengenai fungsi kawat tanah untuk melindungi kawat fasa pada saluran transmisi. Pada  tahun  1960  Provoost  mengemukakan  suatu  resume  yang  sangat  baik  mengenai  peranan  kawat  tanah. Berdasarkan teori itu Provoost menarik kesimpulan bahwa :
a. Untuik sudut pelindung  < 18 0 perisaian kawat transmisi itu baik b. Untuk sudut pelindung 18 0 <  < 30 0 kurang baik c. Untuk sudut pelindung  30 0 jelek
Kemudian  konstenko,  Poloroy  dan  Rosenfeld  dalam  tahun  1961  mengemukakan  karangan  yang  lebih  menari lagi. Mereka menunjukkan bahwa jumlah gangguan kilat karena kegagalan pelindung adalah sebagai fungsi dari sudut perisaian  dan tinggi menara h t seperti terlihat dari relasi empiris persamaan :
4
90 log 1   h  
Dimana :  =  Hasil  bagi  dari  jumlah  kilat  yang  menenai  kawat  fasa  dan  jumlah  kilat  yang  mengenai  saluran transmisi.
 = Sudut pelindung pada menara, derajat h t = tinggi kawat tanah pada menara, meter Jadi jumlah gangguan karena kegagalan pelindung, N SF =  N L 

## Perhitungan Menentukan Sudut Perlindungan Pada Jaringan Transmisi Tegangan Tinggi
Besarnya sudut perlindungan mempunyai hubungan-hubungan dengan tinggi menara, dimana semakin tinggi menara transmisi semakin tinggi kemungkinan kegagalan perlindungan.
Untuk  melindungi  (mengurangi)  kegagalan  perlindungan  ini,  haruslah  dipilih  sudut  perlindungan  yang  kecil.
Rumus yang dapat dipakai dalam menghitung sudut perlindungan seperti persamaan :  = arc tan 𝑥 ℎ Dimana :  h =  jarak antara kawat tanah dengan garis horizontal yang menghubungkan kawat fasa.
x =  selisih antara panjang cross arm kawat tanah dengan kawat fasa
 =  sudut perlindungan
a. Perhitungan sudut pelindung antara kawat tanah dengan kawat fasa R
x 1 = 3,2 – 2,8 = 0,4 m h 1 =  5,22 m  1 =  arc tan 𝑥 ℎ
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
 1 = arc tan 0,4 5,22
 1 = 4,38 0
b. Perhitungan sudut pelindung antara kawat tanah dengan kawat fasa S
x 1 = x 2 = 0,4 m h 2 =  5,22 + 4,38 = 9,6 m  2 =  arc tan 𝑥2 ℎ2  2 = arc tan 0,4 9,6  2 = 2,39 0
c. Perhitungan sudut pelindung antara kawat tanah dengan kawat fasa T
x 1 = x 2 = x 3 = 0,4 m h 3 =  5,22 + 4,38 = 13,98 m
Jurnal Qua Teknika, Vol. 8 No. 1 Maret 2018 p-ISSN: 2088-2424; e-ISSN: 2527-3892 Fakultas Teknik Universitas Islam Balitar, Blitar Http://qua.unisbablitar.ejournal.web.id ; Email; quateknika@Gmail.com
Ikbal. 2018. Tegangan pemulihan pada kontak pemutus daya tegangan tinggi untuk proteksi terhadap gelombang.
Jurnal Qua Teknika , (2018), 8 (1) : 11-21
 3 =  arc tan 𝑥3 ℎ3  3 = arc tan 0,4
13,98  3 = 1,63 0

## SIMPULAN
B erdasarkan hasil dari penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Seringnya  gangguan  terhadap  jaringan  transmisi  adalah  gangguan  alam,  seperti  seringnya  gangguan  petir terhadap jaringan transmisi  yang disebabkan bangunan jaringan transmisi panjang dan  terbesar diberbagai daerah serta dalam segala macam kondisi udara.
2. Pada pembangunan jaringan transmisi yang sangat perlu diperhatikan adalah perancangan proteksi saluran transmisi terhadap letak kawat fasa
3. Konfigurasi kawat transmisi ini harus mendapat perhatian yang lebih besar dan serius.
4. Sudut pelindung kawat tanah sesuai dengan contoh perhitungan diperoleh untuk :
a. Nilai dari sudut pelindung antara kawat tanah dengan kawat fasa R adalah  1 = 4,38 0 b. Nilai dari sudut pelindung antara kawat tanah dengan kawat fasa S adalah  2 = 2,39 0 c. Nilai dari sudut pelindung antara kawat tanah dengan kawat fasa T adalah  3 = 1,63 0 Jadi untu sudut pelindung  < 18 0 pelindung kawat transmisi itu baik

## DAFTAR PUSTAKA
Abdul M. Mousa, 1976, Shielding of High Voltage And Extra High Voltage Substation , IEEE Transaction on Power Apparatus and System; Vol. PAS-95.
A. Aris Munandar DR., 1978, Teknik Tegangan Tinggi , PT. Pradaya Paramita, Jakarta.
A.  Aris  Munandar  DR.,  S.  Kuwahara  DR.,  1975, Teknik  Tenaga  Listrik ,  Jilid  II  Saluran  Transmisi,  PT. Pradaya Paramita, Jakarta.
Hutauruk  T.  S.,  1976. Pengetanahan  Netral  Sistem-sistem  Tegangan  Tinggi ,  Departemen  Elektro  Teknik Fakultas Teknologi Industri, ITB.
Hutauruk T. S., 1987. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan , Institut Teknologi Bandung dan Univeristas Tri Sakti.
Hutauruk T. S., 1985. Transmisi Daya Elektrik , Institut Teknologi Bandung dan Univeristas Tri Sakti.
Hutauruk T. S., 1976. Gelombang Berjalan Pada Sistem Transmisi dan Proteksi dan Perlatan Pada Surja , Institut Teknologi Bandung.