Rr. Herlanda Windiarti, ST, M.Eng

• Apakah Tegangan Tinggi itu?

Tegangan tinggi dalam dunia teknik tenaga listrik (electric power engineering) ialah semua tegangan yang dianggap cukup tinggi oleh para teknisi listrik sehingga diperlukan pengujian dan pengukuran dengan tegangan tinggi yang semuanya bersifat khusus dan memerlukan teknik-teknik tertentu (subyektif) atau dimana gejala-gejala tegangan tinggi mulai terjadi (obyektif).

• Klasifikasi Tegangan Tinggi: 1. HV : 20-30 kV

2. EHV : ± 220 kV 3. UHV : ± 765 kV (dapat berubah menurut keadaan setempat

dan kemajuan-kemajuan yang dicapai)

• Klasifikasi tegangan ditentukan salah satu faktor yaitu tingginya tegangan transmisi yang dipakai. Sebagaimana diketahui ini tergantung kepada:1. Besarnya tenaga yang harus

disalurkan dari pusat-pusat listrik ke pusat beban (load centers) 2. Jarak yang harus ditempuh untuk memindahkan tenaga tersebut secara ekonomis.

Tegangan tinggi yang diterapkan atau dialami oleh sistem tenaga dapat berupa:a.Tegangan biasa (normal), yaitu tegangan yang seharusnya dapat ditahan oleh sistem tersebut untuk waktu tak terhingga.b.Tegangan lebih (overvoltage) yang hanya dapat ditahan untuk waktu terbatas

Tegangan lebih dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan1. Bentuknya, yakni: a. tegangan periodik b. tegangan a-periodik

2. Sebab: a. Sebab luar (external overvoltage), contoh: petir b. Sebab dalam (internal overvoltage), contoh: switching surges

3. Macamnya: a. Tegangan lebih luar (natural overvoltage) contoh: petir b. Tegangan lebih dalam (man-made overvoltage) contoh: proses switching.

4. Klasifikasi menurut International Electrotechnical Commision: a. Tegangan lebih petir b. Tegangan lebih surja hubung c. Tegangan lebih sementara (temporary overvoltage) ialah: tegangan lebih fasa-ke-tanah atau fasa-ke-fasa yang berosilasi, berlangsung lama dan tidak atau kurang teredam (weakly damped)

Persoalan – persoalan Teknik Tegangan Tinggi:1.Teknik pembangkit dan pengujian tegangan tinggi, termasuk antara lain klasifikasi pengujian HV, dalam laboratorium, pembangkitan dan pengujian dengan tegangan AC, pembangkitan dan pengujian dengan tegangan DC, pembangkitan dan pengujian dengan tegangan impuls.2.Koordinasi isolasi yang menyangkut persoalan-persoalan koordinasi isolasi antara peralatan listrik di satu pihak dan alat-alat pelindung dilain pihak. Dalam hubungan ini akan disinggung persoalan-persoalan gelombang-gelombang berjalan (travelling waves) yang bersumber pada petir atau surja hubung, dan soal-soal yang berhubungan dengan pengetanahan (grounding) sistem. 3.Beberapa komponen peralatan tegangan tinggi, misalnya isolator, bahan-bahan dielektrik, bushing dsb.4.Instrumentasi tegangan tinggi, misalnya osilograf dan meter-meter khusus untuk pengukuran tegangan tinggi.5.Surja hubung, yang berhubung dengan naiknya tegangan sejalan dengan kenaikan tenaga yang harus disalurkan. Memegang peranan yang menentukan dalam penetapan isolasi.

Pada umumnya kegagalan alat-alat listrik pada waktu sedang dipakai disebabkan karena kegagalan isolasinya dalam menjalankan fungsinya sebagai isolator tegangan tinggi.

Kegagalan isolasi (isolation breakdown, insulation failure) ini disebabkan karena beberapa hal antara lain: - isolasi tersebut sudah dipakai untuk waktu yang lama - kerusakan mekanis - berkurangnya kekuatan dielektriknya - karena isolasi tersebut dikenakan tegangan lebih.

Tujuan pengujian tegangan tinggi:1.Menemukan bahan (didalam atau yang menjadi komponen suatu alat tegangan tinggi) yang kwalitasnya tidak baik, atau yang cara membuatnya salah.2.Memberikan jaminan bahwa alat-alat listrik dapat dipakai pada tegangan normalnya untuk waktu yang tak terbatas.3.Memberikan jaminan bahwa isolasi alat-alat listrik dapat tahan terhadap tegangan lebih (yang didapati dalam praktek operasi sehari-hari) untuk waktu terbatas.

Pengujian dapat dikategorikan menjadi dua:1.Tidak merusak (non destructive) alat yang diuji, misal: pengukuran tahanan isolasi, pengukuran faktor daya dielektrik (dielectric power factor), pengukuran korona dsb.2.Merusak (destructive). Terdiri dari 3 tahap yang bergantung kepada tingkat tegangan:

a. Pengujian ketahanan (withstand test): sebuah tegangan tertentu diterapkan untuk waktu yang ditentukan. Bila tidak terjadi lompatan api (flashover, disruptive discharge), maka pengujiannya dianggap memuaskan. b. Pengujian pelepasan (discharge test): tegangannya dinaikkan sehingga terjadi pelepasan pada benda yang diuji. Sudah barang tentu tegangan pelepasan ini lebih tinggi dari tegangan ketahanan. Pengujiannya dapat dilakukan dalam suasana kering (udara biasa) dan suasana basah (menirukan keadaan hujan). c. Pengujian kegagalan (breakdown test): tegangan dinaikkan sampai terjadi kegagalan (breakdown) di dalam benda (specimen) yang diuji.

Dalam teknik tegangan tinggi dikenal 2 jenis pelepasan (discharge):1.Sparkover : applies to a discharge through air or gas which does not involve the surface of insulating materials. Contoh: percikan pada pelepasan antara dua elektroda dalam udara (seperti pada sela batang dan sela bola, antara elektroda dengan tanah)2.Flashover : applies to a discharge through air or gas along, or very close to the surface of insulating materials. Contoh: lompatan pada pengujian isolator gantung.