Dokumen tersebut membahas tentang tegangan tinggi DC, termasuk fungsi pengujian tegangan tinggi DC, fenomena yang terjadi pada tegangan tinggi seperti sparkover dan korona, kelebihan sistem transmisi menggunakan tegangan tinggi DC seperti kapasitas penyaluran yang lebih besar, dan contoh rangkaian pembangkit tegangan tinggi DC seperti rangkaian Greinacher dan Cockroft-Walton.

1. Teknik
Tegangan
Tinggi
Addo Suryo 062.13.027
Andrew J 062.13.029
Rio Afdhala 062.13.019
Thesar P 062.13.033
Pertemuan 5 : Tegangan tinggi DC
85

2. Pendahuluan
– Fungsi dari Pengujian Tegangan Tinggi DC ?
– Keperluan untuk penelitian pure scientific
– Keperluan untuk menguji alat pada sistem transmisi DC
– pengujian dan penelitian susunan isolator dengan kapasitansi fungsi seperti
kabel dan kapasitor
– Dimana saja Tegangan Tinggi DC digunakan?
– Peralatan fisika (akselerator, mikroskop elektron)
– X-rays
– Peralatan industri (presipitat dan penyaringan gas buang di pembangkit
listrik, industri semen, pengecatan elektrostatik dan pelapisan serbuk)
– Stasiun Televisi

3. Fenomena – fenomena
Tegangan Tinggi
Pada tegangan tinggi, terdapat berbagai fenomena-fenomena
yang terjadi, diantaranya:
– Sparkover, merupakan peristiwa pelepasan benda akibat tegangan
tinggi yang tidak melalui permukaan. Contohnya pada isolasi cair.
– Flashover, merupakan peristiwa pelepasan benda akibat tegangan
tinggi yang melalui permukaan.
– Korona, merupakan peristiwa ionisasi molekul-molekul udara diantara
dua kawat sejajar bertegangan tinggi, karena medan listrik yang kuat.
Medan listrik itu akan mempercepat elektron, sehingga menumbuk
molekul-molekul lain dan mengakibatkan terlepasnya ikatan muatan
positif dan muatan negatif.
– Skin effect, merupakan peristiwa mengalirnya arus di kulit konduktor,
akibat tegangan dengan frekuensi tinggi.

5. Tegangan Tinggi DC
– Menurut standard IEEE 4-1995 dan IEC 60-1 :
Besarnya nilai tegangan uji secara langsung sebesar nilai tegangan rata-ratanya
yaitu :
– Nilai periode menandakan adanya ripple. Besarnya amplitudo tegangan ripple
adalah :
– Sedangkan ripple factor nya adalah :
 untuk pengujian yang valid, ripple
factor harus ≤ 3%

6. Kelebihan dan Kekurangan
Tegangan Tinggi DC Pada
Sistem Transmisi
Kelebihan Tegangan Tinggi DC :
– Dengan tegangan puncak dan rugi daya yang sama kapasitas
penyaluran dengan tegangan searah lebih tinggi diibandingkan
dengan tegangan bolak balik
– Pengisolasian tegangan searah lebih sederhana
– Daya guna (efisiensi) lebih tinggi karena faktor dayanya = 1
– Pada penyaluran jarak jauh dengan tegangan searah tidak ada
persoalan perubahan frekuensi dan stabilitas
– Untuk rugi korona dan radio interferensi tertentu tegangan
searah dapat dinaikkan lebih tinggi daripada tegangan bolak
balik

7. Kelebihan dan Kekurangan
Tegangan Tinggi DC Pada
Sistem Transmisi
Kekurangan Tegangan Tinggi DC :
• Mahal
• Sulit mentransformasikan level tegangan

8. Tegangan Tinggi DC
Pembangkitan HVDC  menggunakan semikonduktor
Contoh-contoh rangkaian pembangkit HVDC :
– Simple rectifier circuit

9. Tegangan Tinggi DC
– Biphase Half-wave Rectifier
– Rangkaian Villard
Ripple  perbedaan V1 &V2
Ripple Factor  ½ kali nya
Jika V2 < Vmin  C tidak terisi
 Rangkaian Greinacher

10. Cockroft-Walton Circuit
– Kondisi tanpa beban (I=0)

11. Cockroft-Walton Circuit
– Kondisi tanpa beban (I=0)

12. Cockroft-Walton Circuit
– Kondisi berbeban (I>0)

13. Cockroft-Walton Circuit
– Kondisi berbeban (I>0)

14. Cockroft-Walton Circuit

15. PERANCANGAN PEMBANGKIT TEGANGAN TINGGI DC
– Adapun diagram blok untuk pembangkit tegangan tinggi DC
untuk sistem electrospinning pada gambar di bawah ini :

16. Rangkaian
– cascade
Tuntutan dari fisikawan untuk tegangan tinggi dc memaksa
Perbaikan.Hal ini jelas bahwa setiap rangkaian multiplier di mana
transformer, rectifier dan unit kapasitor hanya perlu menahan
sebagian kecil dari total tegangan output akan memiliki
keuntungan besar. Saat ini ada banyak rangkaian kaskade standar
yang tersedia untuk konversi sederhana ac untuk tegangan tinggi
DC. Namun, hanya beberapa sirkuit dasar akan diperlakukan.Pada
tahun 1920 Greincher, seorang fisikawan muda, mempublikasikan
rangkaian dengan perbaikan pada tahun 1932 oleh Cockroft dan
Walton untuk menghasilkan positif – energi tinggi ion

17. Rangkaian
(a) Rangkaian DC bertingkat menggunakan transformator bertingkat
(b) Skematik flyback transformator

18. Pada setiap tingkat, transformator memiliki low
voltage pada lilitan primernya (1) danhigh voltage pada lilitan
sekundernya (2) dan low voltage pada lilitan tersiernya (3)
yang terhubung dengan lilitan primer pada tingkat
berikutnya. Para rangkaan ini, transformator terendah harus
mencatu energi ke transformator ditingkat berikutnya. Pada
Gambar (b) ditunjukkan skematik rangkaian didalam flyback
transformator yang menggunakan prinsip rangkaian induktor
seperti yang ditunjukkan pada pada rangkaian transformator
bertingkat pada Gambar (a)
Penjelasan

19. Daftar pustaka
– Dean Emeritus,High Voltage Engineering Fundamentals
Second edition,University of Manitoba, Winnipeg, Canada
– http://lazuardiinggil.blogspot.co.id/2013/10/pembangkitan
-tegangan-tinggi-dc-hvdc.html
– http://bennyelektro-rooms.blogspot.co.id/2014/04/materi-
teknik-tegangan-tinggi.html