Tegangan impuls diperlakukan dalam pengujian tegangan tinggi untuk mensimulasi terpaan akibat tegangan lebih dalam dan luar serta untuk meneliti mekanisme tembus. Umumnya tegangan impuls dibangkitkan dengan meliuahkan muatan kapasitor tegangan tinggi (melalui sela) pada suatu rangkaian resistor dan kapasitor, untuk itu sering digunakan rangkaian pengali tegangan. Nilai puncak dari tegangan impuls dapat ditentukan dengan bantuan sela ukur atau dengan rangkaianelektronik yang dikombinasikan dengan pembagi tegangan.

1. PEMBANGKIT
DAN
PENGUKURAN
TEGANGAN
IMPULS
Pembimbing : Ir. Makmur Saini. MT

2. 1. Pendahuluan
Tegangan impuls diperlakukan dalam pengujian tegangan
tinggi untuk
mensimulasi terpaan akibat tegangan lebih dalam dan
luar serta untuk meneliti
mekanisme tembus. Umumnya tegangan impuls
dibangkitkan dengan meliuahkan
muatan kapasitor tegangan tinggi (melalui sela) pada
suatu rangkaian resistor dan
kapasitor, untuk itu sering digunakan rangkaian pengali
tegangan. Nilai puncak dari
tegangan impuls dapat ditentukan dengan bantuan sela
ukur atau dengan rangkaian
elektronik yang dikombinasikan dengan pembagi
tegangan.

3. 2. Parameter-parameter tegangan impuls
Dalam teknologi tegangan tinggi, suatu pulsa tegangan dengan polaritas
tunggal
dikatakan sebagai impuls.

4. Pada gelombang impuls yang berasal dari pemutusan aliran (surja
pemutusan)
penentuan waktu gelombang depan (time to crest) ditentukan mulai dari
gelombang
menaik sampai dengan titik puncak gelombang. Sedangkan gelombang ekor,
waktu
ditentukan sampai nilai tegangan mencapai 50% dari harga puncaknya.
Menurut
standar IEC surja pemutusan ini besarnya :
Tcr = 250 μS + 20%, sedangkan
Tt = 2500 μS + 60%

5. 3. Rangkaian dasar sumber tegangan tinggi impuls
Gelombang eksponensial ganda seperti terlihat pada bentuk gelombang
impuls
yang dipakai pada pengujian, dapat dihasilkan di laboratorium dengan
menggunakan
rangkaian seri R-L-C pada keadaan peredaman yang lebih atau kombinasi
rangkaian
R-C. seperti di bawah ini:

6. Prinsip kerja rangkaian ini adalah sebagai berikut : kapasitor C1 diberi
muatan
dari sumber tegangan searah, setelah muatannya penuh kemudian
muatannya ke
rangkaian sebelah kanan yang disebut rangkaian pembentuk gelombang,
yang terdiri
dari elemen-elemen L-R, R1, R2, dan C2 setelah sambungan (percikan) pada
S terjadi.
Tegangan buang muatan ini [V0(t)] bentuknya adalah gelombang dari
rangkaian yang
mengendalikan waktu waktu Tf (waktu bagian depan dari gelombang).
Tahanan R2
mengendalikan ekor dari gelombang C2 yaitu kapasitansi dari semua
peralatan yang
disambung paralel dengan benda yang diuji, sila kapasitansi dari benda yang
diuji,
pembagi tegangan, sela bola, kawat sambungan dan lain-lain, menggunakan
bentuk
rangkaian R – C baik bentuk (A) atau (B) atau rangkaian bentuk (C).

8. Untuk memperoleh tegangan impuls dengan nilai puncak yang setinggi
mungkin, umumnya digunakan rangkaian pengali yang diusulkan oleh E.
Marx pada
tahun 1923. beberapa kapasitor impuls yang identik dimuati secara paralel
dan
diluahkan secara seri sehingga menghasilkan tegangan pengisian yang
berlipat sesuai
dengan jumlah tingkatan. Mekanisme rangkaian hendak dijelaskan dengan
bantuan
pembangkit impuls yang ditunjukkan dalam gambar 5.3, dengan n = 3
tingkatan
dalam hubungan b. kapasitas impuls dari tingkatan=tingkatan C dimuati
pada
tegangan pemuat U0 melalui resistansi pemuat RL yang terpasang paralel.
Bila
seluruh sela saklar F tembus maka kapasitor-kapasitor C akan terhubungi
seri
sehingga C2 akan dimuati melalui hubungan seri dari semua resistor
redaman atau Rd,
akhirnya seluruh Cs dan Cb akan meluah kembali melalui resistor Re dan
Rd.

9. 4. Pembangkit tegangan impuls terpa hubung
dengan menggunakan trafo uji
Untuk membangkitkan tegangan impuls terpa hubung dengan waktu
puncak dalam rentan ms digunakan juga trafo uji yang dieksitasi dengan
impuls. Lonjakan tegangan yang mendadak dalam belitan eksitasi
menimbulkan gejala transien antara trafo dan kapasitor pada sisi tegangan
tinggi. Tegangan yang dihasilkan pada kapasitor dimanfaatkan sebgai
tegangan impuls terpa hubung.

10. 5. Pengukuran tegangan puncak dengan sela bola
Sela bola digunakan untuk mengukur nilai puncak tegangan tinggi bolak-balik.
Kelebihan sela bola untuk mengukur nilsi tegangan impuls adalah bahwa jika
hanya bertumpu pada ada tidaknya tembus maka tidak dapat dipastikan selisih
antara nilai pucak tegangan impuls yang diterapkan U terhadap Ud. Hal ini dapat
ditentukan dengan impuls-impuls yang berulang

11. Bentuk Tegangan Impuls
 Bentuk Gelombang Naik dalam
waktu singkat dengan penurunan
yang lambat.
 Persamaan : V=V0(e-at – e-bt)
 Bentuk Gelombang :

12. Cara Mengukur Tegangan Impuls
Dengan Menggunakan Sela Bola
 Sela bola sering digunakan untuk mengukur
tegangan impuls
 Sela bola harus selalu ditera dengan tegangan
percik 50% (disingkat 50% sparkover, SOV) dari
sela bola standar
 Sela bola standar adalah sela bola yang
memenuhi syarat standar mengenai :
• Kwalitas
• Jarak sela
• Ukuran bola
 Dalam keadaan udara tertentu, sela bola selalu
mempunyai tegangan percik tertentu pula.
Itulah sebabnya sela bola dapat dipakai sebagai
alat ukur.

13. Cara Mengukur Tegangan Impuls
Dengan Menggunakan CRO
 Dengan mengunakan Chatode-Ray
Oscillograph (CRO) kita dapat :
• Tegangan puncak
• Bentuk gelombang
• Ketidak normalan bentuk impuls
(menggambarkan kerusakan alat uji)
 CRO hanya bisa mengukur tegangan rendah
saja, jadi untuk mengukur tegangan tinggi
diperlukan pembagi tegangan (baik resistor
atau kapasitor)

14. THANK YOU VERY MUCH
FOR ATTENTION