Aceh Jaya Elektrikal

 

 

GEJALA KORONA

Dibuat untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat

Mata kuliah peralatan tegangan tinggi

Disusun Oleh :

                                    Nama    : Muhammad Suhaidi

                                                      Nim       : 1 1 7 0 0 2 0 0 1 3

                                                      Prodi     : Teknik Elektro

                                                      Bidang  : Arus Kuat

Dosen Pengasuh:

Nazarudin, ST. MT

UNIVERSITAS ISKANDARMUDA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

BANDA ACEH

2013

Gejala Korona Pada Sistem Tegangan Tinggi

A.      Gejala Umum

Dengan semakin besarnya energi listrik yang disalurkan melalui kawat transmisi, maka makin tinggi pula kerugiannya, Namun hal ini dapat diminimalkan dengan menaikkan tegangan dari kawat tersebut. Akan tetapi dengan menaikkan tegangan kerja transmisi, akan timbul pula faktor-faktor lain yang dahulunya belum kelihatan dan masih diabaikan.

Adapun faktor-faktor itu diantaranya:

1.      Adanya gejala korona yang semakin menonjol, yang berakibat adanya kerugian energi dan gangguan RI (radio interference) yang sifatnya merugikan.

2.      Dengan semakin tingginya tegangan maka timbul persoalan mengenai isolasi kawat, bentuk tower dan mungkin prosedur pengoperasiannya yang berbeda.

3.      Timbulnya masalah isolasi pada alat-alat yang menyebabkan perubahan konstruksi sehingga perlu menyelidiki lebih lanjut mengenai bahan-bahan isolasi.

Semua hal tersebut diatas, mengakibatkan kenaikan investasi yang lebih tinggi sehingga diperlukan penyelidikan, penyesuaian konstruksi, operasi dan lain-lain. Sedangkan persoalan yang akan dibahas disini hanyalah masalah yang pertama, yaitu timbulnya gejala korona.

B.     Gejala Korona

Elektron yang bebas bergerak diudara umumnya berasal dari radiasi radio-aktif yang terdapat di alam bebas dan juga dengan adanya sinar kosmik. Elektron-elektron yang posisinya dekat dengan kawat transmisi dipengaruhi oleh adanya medan listrik yang menuju ke atau menjauhi kawat tersebut.

Selama gerakannya ini, elektron yang melewati gradient medan listrik akan bertubrukkan dengan molekul dari udara, yang kemudian terjadi ionisasi pada molekul tersebut. Karena adanya ionisasi tersebut, maka akan terdapat ion positif dan elektron yang bebas, yang akan akan mendorong terjadinya ionisasi lanjutan. Proses ini berkelanjutan yang kemudian membentuk banjiran elektron (avalance).

Bilamana banjiran elektron ini melintasi dua kawat yang sejajar, maka ia akan menyebabkan terjadinya perubahan pembagian gradient tegangan-tegangan dari udara diantara kedua kawat tersebut dan penataan kembali dari gradient ini dapat menyebabkan harga tegangannya melampaui kekuatan (tegangan breakdown) dari udara. Ini akan menyebabkan terjadinya kegagalan dari sifat isolasi yang dimiliki oleh udara yang terletak disekitarnya.

Bilamana penataan kembali ini hanya menyebabkan sebagian perubahan potensial gradient dari udara, misalnya hanya daerah sekitar kawat saja yang mengalami perubahan, maka perubahannya terbatas hanya pada satu kawat saja.

Oleh karena itu korona disifatkan sebagai:

“Terjadinya suatu pelepasan muatan yang bermula pada permukaan dari suatu kawat bila nilai medan listrik pada permukaan kawat itu melampaui nilai tertentu”
Sedangkan nilai tertentu tersebut adalah harga medan listrik dimana pada saat itu mulai terjadinya pelepasan muatan ke udara sekitarnya. Gejala ini dapat terjadi pada segala macam kawat, tidak peduli seberapa besar diameter kawat tersebut, asalkan diberi tegangan yang cukup tinggi. Didalam prakteknya, hal ini akan terjadi bila tegangan antara kawat fasa melebihi 100 kV. Namun bisa saja pada tegangan dibawah itu dapat terjadi,korona asalkan syarat-syarat untuk terjadinya korona sudah terpenuhi.

C.  Fenomena Korona

        Korona merupakan proses dimana arus, mungkin diteruskan, muncul dari sebuah elektroda berpotensial tinggi di dalam sebuah fluida yang netral, dengan mengionisasi fluida hingga menciptakan plasma di sekitar elektroda. Bila dua kawat sejajar yang penampangnya kecil dibandingkan dengan jarak antar kawat tersebut diberi tegangan, maka akan terjadi korona. Pada tegangan yang cukup rendah tidak terlihat apa-apa, bila tegangan dinaikkan maka akan tejadikorona secara bertahap. Pertama kali, kawat kelihatan bercahaya yang berwarna ungu muda, mengeluarkan suara berdesis (hissing) dan berbau ozon. Jika tegangan dinaikkan terus, maka karakteristik diatas akan terlihat semakin jelas, terutama pada bagian yang kasar, runcing atau kotor serta cahaya bertambah besar dan terang. Bila tegangan masih terus dinaikkan akan terjadi busur api.

        Korona bisa bermuatan positif atau negatif. Hal ini ditentukan oleh polaritas tegangan di elektroda yang kelengkungannya tinggi. Jika elektroda bemuatan positif berkenaan dengan elektoda rata terciptalah korona positif, tapi jika negatif yang tercipta adalah korona negatif.

Inception Voltage korona atau tegangan awal korona didefinisikan sebagai tegangan yang terukur pada saat terjadi lucutan pertama kali saat pengujian dilakukan. Definisi ini sebagai acuan untuk mendapatkan nilai inception voltage secara langsung, dikarenakan pada pengujiannya tidak digunakan oscilloscope untuk mendapatkan sinyal yang menunjukkan awal terjadi korona.