Gangguan kabel bawah tanah-Syamsir Abduh

6,709 views

Published on

Gangguan pada kabel bawah tanah dapat disebabkan oleh kerusakan pada konduktor, bahan isolasi atau kadang-kadang terjadi dua-duanya. Akibatnya dapat terjadi kondisi sebagai berikut : (1)Gangguan konduktor putus (hubungan terbuka). (2) Gangguan Seri, yaitu adanya tahanan gangguan yang terhubung seri. (3) Gangguan antar fasa. (4) Gangguan fasa ke tanah.

Published in: Education
0 Comments
5 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
6,709
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
243
Comments
0
Likes
5
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Gangguan kabel bawah tanah-Syamsir Abduh

  1. 1. GANGGUAN PADA KABEL BAWAH TANAH Syamsir Abduh Jurusan Teknik Elektro, FTI-Universitas Trisakti Jl. Kyai Tapa No 1 Jakarta, 11440 syamsir@trisakti.ac.id 5.1 Jenis-jenis Gangguan pada Kabel Bawah Tanah Gangguan pada kabel bawah tanah dapat disebabkan oleh kerusakan pada konduktor, bahan isolasi atau kadang-kadang terjadi dua-duanya. Akibatnya dapat terjadi kondisi sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. Gangguan konduktor putus (hubungan terbuka) Gangguan Seri, yaitu adanya tahanan gangguan yang terhubung seri. Gangguan antar fasa. Gangguan fasa ke tanah. Keempat kondisi tersebut dapat digambarkan seperti pada gambar 5.1 Gambar 5.1. Kondisi Gangguan Kabel A adalah fasa yang sehat, B hubung terbuka, C hubung tanah, D mendapat gangguan serie, E dan F hubungan singkat, selain itu F juga putus hubung tanah. G menyatakan selubung logam (timah) atau tanah. Kondisi seperti di atas dapat diketahui dengan pengukuran-pengukuran yang dilakukan dari salah satu atau lebih terminalnya. Gangguan seri, termasuk konduktor putus, jarang terjadi pada kabel tanah. Yang lebih sering terjadi adalah gangguan antar fasa dan hubung tanah. Kedua jenis 86
  2. 2. gangguan ini diklasifikasikan sebagai gangguan shunt yang akan dipakai sebagai ukuran dalam menilai setiap penyimpangan kabel dari kondisi normalnya. Menurut Maloney, setiap gangguan shunt dapat direpresentasikan dengan rangkaian ekivalen seperti pada gambar 5.2 berikut ini. Gambar 5.2 Rangakaian Ekivalen Gangguan Shunt Tahanan R dan gap G masing-masing merepresentasikan tahanan gangguan dan kekuatan breakdownnya. Harga R berkisar antara 0 sampai beberapa mega ohm dan kekuatan breakdownnya dapat berharga dari 0 sampai ribuan volt. 5.2 Penyebab Kerusakan Kabel Bawah Tanah Gangguan dapat terjadi karena kerusakan mekanis akibat pekerjaan-pekerjaan (penggalian) di dekat lintasan kabel. Hal ini dapat segera menimbulkan gangguan, tetapi jika kerusakannya sedikit gangguan dapat terjadi beberapa bulan kemudian. Masuknya kelembaban ke dalam kabel adalah alasan utama untuk gangguan jenis ini. Alasan-alasan lain yang menjadi rusaknya kabel dapat diringkas sebagai berikut: 1. Korosi selubung kabel, hal ini juga menyebabkan masuknya kelembaban ke dalam kabel. 2. Penggerakan tanah, menyebabkan putusnya kabel. 3. Kerusakan akibat getaran, hal ini dapat mematahkan mantel timah. 4. Pekerjaan yang tidak baik, seperti belokan yang terlalu tajam, tetapi terutama pada pengerjaan sambungan dan terminasi/mof. 5. Dan lain-lain. 87
  3. 3. 5.3 Menentukan Perkiraan Lokasi Gangguan Kabel Bawah Tanah 5.3.1 Umum Metoda-metoda yang digunakan untuk menentukan lokasi gangguan pada kabel tanah dapat dibagi dalam dua kelompok. Kelompok pertama, disebut metoda terminal, meliputi pengukuran-pengukuran yang dilakukan dari satu atau lebih terminal kabel untuk mendapatkan jarak gangguan. Metoda ini cepat, tapi ketelitiannya rendah. Kelompok yang lain, disebut metoda pelacakan, berupa pengiriman sinyal-sinyal tertentu yang secara fisis dilacak sepanjang kabel dengan instrumen pendeteksi sampai titik gangguannya ditemukan. Metoda ini memakan banyak waktu tapi tingkat ketelitiannya baik. Gabungan metoda terminal dan metoda pelacakan melahirkan suatu prosedur yang mampu melokalisir gangguan secara cepat dan tepat. Prosedur ini dimulai dengan menentukan jenis gangguan yang terjadi, kemudian mengukur jarak gangguan untuk menentukan lokasi perkiraannya dan terakhir menentukan lokasi gangguan secara tepat. Sub bab ini akan membahas cara menentukan jenis gangguan dan cara menentukan lokasi perkiraan dari gangguan dengan cara pengukuran-pengukuran yang dilakukan dari satu terminal kabel atau lebih untuk mendapatkan jarak gangguan ini dikenal beberapa metode yang dapat dipilih sesuai dengan kondisi. Dapat disebut disini beberapa metode diantaranya: 1. Metoda jembatan arus searah (Murray, Murray-Fisher, Varley, Hilborn, Werren, dan sebagainya). 2. Metoda jembatan arus bolak-balik. 3. Metoda gelombang berdiri. 88
  4. 4. 4. Metoda relaksasi. 5. Metoda “Shock Discharge”. 6. Metoda pemantulan pulsa. Dalam sub-bab ini akan dijelaskan hanya metoda pemantulan pulsa. 5.3.2 Peralatan yang Dipergunakan Alat yang dipergunakan untuk mengukur gangguan pada kabel bawah tanah adalah: Reflektometer, merk: Seba Dynatronik, type LMG 1000 dan lain-lain. Alat ini digunakan untuk mengukur perkiraan jarak gangguan (pra-lokasi) dengan metoda pemantulan pulsa. Peralatan ini terdiri dari tiga bagian yang terpadu menjadi satu unit, yaitu: osiloskop, generator pulsa dan alat hitung elektronik. Serta digunakan pula alat bantu pendektesian yaitu head phone set (untuk mendengar kekuatan sinyal) yang diperkuat oleh amplifier. Karakteristik alat: a. Tenaga Peralatan dilengkapi dengan Ni-Cad battery yang dapat dicharge secara otomatis dari sumber utama 110/220/240 Volt AC, juga dapat digunakan battery 12 Volt. b. Pembangkit Pulsa Pulsa yang dibangkitkan bervariasi tergantung keinginan, yaitu: Dari 0,04 - 0,2 - 1 - 5 µs dengan amplitudo maksimum dari pulsa dapat mencapai 60 – 150 Volt. c. Pengukuran waktu Waktu perambatan dari pulsa dapat diukur pada CRT yang dilengkapi dengan skala waktu. Sebelum pelaksanaan pengukuran, skala waktu harus disesuaikan dengan panjang kabel total sehingga seluruh panjang kabel dapat terlihat atau terukur. 1. Interval pengukuran 2. Beam I 0 – 20.000 meter 0,2 – 0,6 – 2 – 6 – 20 – 50 µs 89
  5. 5. 3. Beam II (extension) 0,07 – 0,2 – 0,6 - 2 – 6 – 20 µs Dengan menaikkan kecepatan scanning dengan faktor 5 x diperoleh interval pengukuran: 1. Beam I 2. Beam II (extension) 5.3.3 1 – 3 – 10 – 30 – 100 – 250 µs 0,35 – 1 – 3 – 10 – 30 – 100 µs Metoda dan Prinsip Kerja Peralatan pemantulan pulsa atau sering disebut reflektometer digunakan untuk mengukur perkiraan gangguan kabel secara cepat. Gangguan kabel didefinisikan sebagai perubahan yang heterogen disebabkan oleh perubahan struktur dielektrik dan konduktor putus, hubung singkat dan diskontinuitas yang disebabkan oleh tahanan shunt. Gangguan yang dideteksi dengan metoda pemantulan pulsa pada prinsipnya adalah pengukuran jarak gangguan dari titik pengukuran sampai dengan titik gangguan dengan mengalikan antara waktu perambatan pulsa dengan setengah harga dari kecepatan propagasi dari jenis kabel tertentu. Pada kabel listrik pulsa yang mengalir dengan kecepatan tertentu tergantung pada karakteristik kabel. Kecepatan perambatan (V) pada peralatan digunakan untuk menentukan panjang kabel dan titik gangguan, jadi jika kecepatan perambatan (V) diketahui, yang harus diukur hanyalah waktu perambatan antara pulsa yang dikirim dan yang dikembalikan untuk mengukur jarak antara ujung kabel dan titik refleksi, hal ini dapat dilihat dengan mudah pada osiloskop. Tampilan dari kecepatan propagasi ( ) m/det, perhitungan untuk menentukan lokasi gangguan adalah : L= xt (5.1) = 90
  6. 6. L = jarak gangguan dalam meter t = waktu dalam µs Lg = total panjang kabel Sedangkan alat bantu yaitu head phone set digunakan untuk mendengar getaran (vibrasi dan suara) yang berasal dari titik gangguan yang telah diukur jaraknya, untuk memperkuat sinyalnya maka dipergunakan amplifier. Ini dilakukan untuk memastikan letak gangguan sebelum diadakan penggalian. 5.4 Menentukan Jenis Gangguan Jenis gangguan pada kabel tanah dapat ditentukan dengan pengukuran dan pengujian berikuti ini: 5.4.1. Mengukur Tahanan Isolasi Kabel Dengan alat ukur tahanan isolasi (megger) yang diukur adalah: a. Tahanan isolasi antara inti dengan inti (gambar 5.3) b. Tahanan isolasi antara inti dengan tanah atau mantel kabel (gambar 5.4) Harga tahanan isolasi yang terukur dapat mempunyai harga dari ratusan megaohm/infinite (isolasi baik) sampai mendekati nol (isolasi gagal). Gambar 5.3 Mengukur Tahanan Isolasi Antara Fasa-Fasa R-S, R-T, T-S 91
  7. 7. Gambar 5.4. Mengukur Tahanan Isolasi Antara Fasa R, S, T dengan tanah 5.4.2 Pemeriksaan Kontinuitas Ketiga inti kabel pada salah satu ujung kabel dihubung singkat dan dihubungkan dengan tanah, kemudian dari ujung kabel lainnya diukur tahanan konduktornya, antara fasa dengan fasa, dengan memakai megger. Adanya gangguan seri pada kabel dapat diperiksa dengan menggunakan sebuah ohm-meter (gambar 5.5) Tahanan yang terukur dapat mempunyai harga dari mendekati nol (konduktor baik) sampai tak terhingga (konduktor putus sempurna). . Gambar 5.5. Pemeriksaan Kontiunuitas 5.4.3. Pengujian Isolasi Kabel 92
  8. 8. Adanya gangguan shunt pada kabel tanah yang tahanan gangguannya sangat besar tidak diketahui melalui pengukuran biasa (megger). Jadi kabel seakan-akan tidak mendapat gangguan. Tetapi apabila kabel tersebut dibebani tegangan kerja peralatan proteksi akan bekerja membuka pemutus beban (PMT), karena terjadi break-down di titik gangguan. Dengan kata lain gangguan ini timbul bila kabel dialiri tegangan kerjanya. Jenis gangguan seperti ini dikenal sebagai gangguan flashing. Untuk mengetahui adanya gangguan yang demikian dilakukan pengujian terhadap isolasi kabel dengan menggunakan tegangan tinggi searah. Besarnya tegangan dan lamanya waktu pengujian ditetapkan berdasarkan standard yang berlaku dan tidak boleh melebihi batas maksimal yang diijinkan, untuk menghindari timbulnya kerusakan isolasi pada bagian yang lemah tapi belum menimbulkan gangguan. Terjadinya kegagalan pada isolasi kabel selama pengujian ditandai oleh arus yang mendadak naik dan penurunan tegangan pada kabel yang diuji. Skema pengujian isolasi kabel dengan tegangan tinggi searah dapat ditunjukkan pada gambar 5.6. berikut. Gambar 5.6 Skema Pengujian Isolasi Kabel Dengan Tegangan Tinggi Searah Gambar 5.7 menjelaskan keadaan transian arus kabel 93
  9. 9. Gambar 5.7 Keadaan Transian Pada Arus Kabel Untuk mengukur arus bocor dapat digunakan miliampermeter yang halus, misalnya range 0-1 mA dan untuk mengukur arus yang tiba-tiba naik bila terjadi kegagalan dapat digunakan miliampermeter yang batas ukurnya lebih besar lagi, tergantung pada kemampuan arus dari generator. Untuk pengamatan terhadap arus lebih generator yang digunakan harus mempunyai proteksi khusus ( tersendiri ). Pengujian isolasi kabel pada dasarnya dapat dilakukan sebagai berikut: Tegangan generator dinaikkan sedikit demi sedikit sampai tercapai tegangan ujinya. Pada tahap ini dapat terjadi dua kemungkinan yaitu: 1. Tegangan tetap stabil selama pengujian. Miliampermeter tidak membaca arus bocor kecuali arus bocor yang kecil. a. Dalam hal kabel baru saja dipasang ( pasangan baru ). Berarti keadaan kabel baik. b. Dalam hal kabel telah menyebabkan alat proteksi bekerja (trip) berarti kabel telah normal kembali dengan sendirinya (self reinsulate). Pemberian tegangan yang lebih tinggi lagi akan menyebabkan gangguan muncul kembali, tetapi dalam hal ini ada bahaya kerusakan isolasi ditempat lain. 2. Tegangan mendadak jatuh dan miliampermeter mendadak membaca arus yang lebih besar dari pada arus bocor, baik konstan maupun terputusputus. Peristiwa ini juga dapat terjadi pada saat tegangan generator dinaikkan, yaitu ketika masih dibawah tegangan testing. Dalam hal ini kabel mendapat gangguan. Selanjutnya turunkan 3. tegangan sampai tegangan menjadi stabil, kemudian dinaikkan lagi dengan perlahan-lahan sampai arus tiba-tiba melonjak naik. Dari pengukuran tahanan isolasi, pemeriksaan kontinuitas dan pengujian dielektrik diatas, dapat diketahui fasa mana yang terganggu dan apa saja jenis gangguannya, yaitu apakah gangguan hubung tanah, gangguan antar fasa, konduktor putus, kombinasi dari ketiganya atau gangguan yang bersifat spark-gap atau flashing, sekaligus dapat diketahui besar tahanan gangguannya dan besar tengangan tembus dari gangguan. 94
  10. 10. Menurut standard IEC (pub 55-1 1965) mengenai standard pengujian terhadap kabel berisolasi kertas dan bermantel logam, harga tegangan uji dan waktu pengujian yang direkomendasikan adalah sebagai berikut : 1. Kabel dengan arah medan radial (kabel berinti satu dan kabel dengan mantel terpisah). a. Tegangan bolak balik sebesar 2,5 Eo selama 15 menit atau b. Tegangan searah sebesar 6 Eo selama 15 menit dimana Eo adalah tegangan rating antara konduktor dan mantel logamnya 2. Kabel dengan medan tidak radial a. Pengujian tiga fasa Hanya direkomendasikan dengan menggunakan tegangan bolak-balik sebagai berikut : Besar tegangan testingnya adalah 2,5 E selama 15 menit, dimana E adalah rating kabel antara konduktor dengan konduktor. b. Pengujian per-fasa Pengujian dilakukan dengan tegangan bolak-balik sebesar 1,25 x (E0 + E) selama 15 menit. Pengujian dilakukan antara konduktor dengan konduktor, dengan koonduktor lainnya dihubungkan dengan mantel logam dari kabel. 5.5 5.5.1 Menentukan Perkiraan Lokasi Gangguan Pada Kabel Bawah Tanah dengan Metoda Pemantulan Pulsa Prinsip Metoda Pemantulan Pulsa Suatu saluran dengan impedansi karakteristik Zc dan dicatu oleh generator pulsa dengan impedansi dalam Zi. Panjang saluran adalah L meter dan ujung saluran terbuka. Pada saat T0 generator mengirimkan sebuah gelombang tegangan pulsa yang kemudian merambat sepanjang saluran dengan kecepatan propagasi Vp sebesar : m/µs (5.2) 95
  11. 11. Seperti seakan yang diperhatikan pada gambar 5.8 berikut. Gambar 5.8 Rangkaian Pengukuran Metode Pemantulan Pulsa Setelah selang waktu T1 pulsa mencapai ujung saluran dan dipantulkan balik kearah generator. Waktu untuk mencapai generator dari ujung terbuka juga T1, karena kecepatan propagasinya konstan. Dari hubungan jarak = kecepatan x T1 2L = Vp x T1 Lamanya waktu antara saat pengiriman pulsa dan saat penerimaan pantulannya adalah T = 2T1. Jika waktu yang diukur adalah T maka diperoleh persamaan : x T meter (5.2) Dengan Vp dalam m/μs. Persamaan (5.2) merupakan dasar penentuan lokasi gangguan pada kabel dengan metoda pemantulan pulsa. Bila kecepatan Vp diketahui dan waktu dapat diukur, maka jarak L dapat ditentukan dengan persamaan (5.2) diatas. 96
  12. 12. Pengukuran waktu T dilakukan dengan menggunakan osiloskop yang mempunyai time base tertentu sehingga pada layar tergambar gelombang pulsa yang dikirim dan yang dipantulkan. Jarak antara kedua pulsa ini dalam dimensi waktu yaitu T. Untuk mendapatkan gambar yang stabil pada layar, pulsa ini harus repetitive dengan frekuensi tertentu. Pengukuran waktu T secara skematik ditunjukkan pada gambar 5.9 Gambar 5.9 Skema Pengukuran Waktu Propagasi Gelombang Pulsa Dengan Menggunalan Osiloscope 5.5.2 Bentuk Pulsa Yang Dipergunakan Pada dasarnya gelombang yang digunakan pada metoda pemantulan pulsa adalah gelombang-gelombang yang mudah diteliti waktu propagasinya. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya tentang adanya deformasi bentuk gelombang impuls selama perambatannya, yaitu berkurangknya amplitude dan bertambah panjangnya ekor gelombang. Jadi puncak dan ekor gelombang akan terus bertmabah selama propagasinya. Oleh karena itu titik asal sebagai patokan, diperlukan gelombang impuls yang muka gelombangnya curam. Energi gelombang impuls merupakan fungsi dari amplitude dan lebar impuls. Makin besar amplitudo makin besar pula energinya. Energy yang besar diperlukan apabila metoda ini dipakai untuk mengukur jarak yang jauh, sedangkan untuk mengukur jarak yang pendek energinya dapat lebih kecil, yaitu dengan mempersempit lebar impulsnya. Lebar impuls yang sempit ini bermanfaat untuk mempertajam pemisahan, agar antara impuls yang dikirim dan yang diterima tida saling bertumpangan (over lap). Dari pertimbangan berikut, impuls yang ideal untuk keperluan metoda ini adalah yang berbentuk eksponen sederhana e = E e-at seperti yang digambarkan pada gambar 5.10, tetapi karena kesulitan dalam membangkitkan gelombang pulsa yang rise timenya (waktu antara 10% sampai 90% dari tegangan puncak) sangat pendek, maka dipergunakan 97
  13. 13. bentuk yang mendekati bentuk eksponen sederhana, dengan rise time beberapa nanodetik. Bentuk gelombang impuls yang dapat dipergunakan dalam metoda ini ditunjukkan pada gambar 4.8 dengan rise time sekitar 10 ns dan lebar impuls antara 0,1 µs sampai 3 μs. Gambar 5.10 Bentuk Gelombang Impuls yang Dipergunakan 5.5.3. Pelaksanaan Pengukuran 5.5.3.1. Prosedur pengiriman gelombang pulsa Prosedur operasi pengiriman gelombang pulsa dapat diuraikan sebagai berikut : a. Langkah pendahuluan 1. Kabel yang diuji harus dipisahkan dari system. 2. Kabel yang diuji di discharge ketanah. 3. Kedua ujung kabel diamankan dari kemungkinan bahaya sentuh, baik terhadap manusia maupun terhadap benda-benda lain. b. Kabel yang akan diuji dihubungkan ke alat pengujian. 98
  14. 14. c. Operasi pengiriman pulsa pada kabel dilaksanakan. Operator mengamati perubahan bentuk gelombang yang terjadi seteliti mungkin. d. Akhir pengoperasian 1. Menghentikan sinyal trigger. 2. Menurunkan tegangan ke nol dan mematikannya. 3. Mentanahkan semua peralatan yang mungkin menyimpan tegangan tinggi, yatu: i. Output generator ii. Kapasitor iii. Inti kabel yang diuji. Sebelum memulai pengukuran harus diyakinkan bahwa kabel telah bebas sama sekali dari tegangan dan telah ditanahkan. Stelah itu barulah dibuat rangkaian pengukurannya. Kabel yang diuji dihubungkan dengan peralatan pengukuran (osiloskop dan generator pulsa) melalui tiga buah kabel koaksial, masing-masing untuk ketiga intinya. Konduktor luar dari kabel koaksial ini harus saling dihubungkan dengan selubung logam (timah) dari kabel yang diuji. Generator pulsa dan osiloskop untuk keperluan penentuan lokasi gangguan kabel coaxial tadi dihubungkan ke terminal. Terminal pada unit tersebut. Fasa yang akan diamati dapat dilihat dengan selektor. Skema rangkaian ditunjukkan pada gambar 5.11. Pemakaian kabel penghubung yang panjang akan mempengaruhi pengukuran waktu propagasi sepanjang kabel penghubung ikut terukur. Jadi hasil pengukuran harus dikoreksi. Untuk dapat membuat koreksi, panjang kabel penghubung dan kecepatan propagasi pada kabel penghubung harus diketahui. Perhitungan koreksinya adalah sebagai berikut: . Gambar 5.11 Rangkaian Pengukuran 99
  15. 15. A-B: Kabel penghubung panjangnya L1 dan kecepatan propagasinya Vp1 serta waktu untuk menempuh jarak L1 pergi-pulang adalah T1, atau: = (5.3) B-C: Kabel yang diuji panjangnya L2, kecepatan propagasinya Vp2 dan waktu untuk menjalani L2 pergi-pulang adalah T2 atau: = (5.4) Misalkan dititik A dikirimkan gelombang pulsa dan dari osiloskop diperoleh gambar yang sketsanya dilukiskan pada gambar 5.12. Dimisalkan pula impedansi karakteristik kabel penghubung lebih besar daripada impedansi karakteristik kabel yang diuji, sehingga pantulan oleh sambungan (titik B) adalah negatip. Gambar 5.12 Sketsa Gelombang Pulsa Interval waktu antara saat pengiriman pulsa dan penerimaan kembali pantulannya adalah T. Maka panjang kabel dari A sampai C dengan kecepatan dasar Vp2 adalah: Lu = ( ) Tetapi T = T1 + T2, sehingga: Lu = ( + ) ) 100
  16. 16. Atau, Lu = + Panjang kabel yang diuji adalah (5.5 ) , yaitu: adalah faktor koreksi yang harus diberikan untuk mendapatkan harga yang benar. Cara lain untuk menghilangkan pengaruh kabel penghubung adalah dengan mengukur waktu propagasi antara pantulan oleh titik B sampai pantulan oleh titik C, yaitu T2. Dalam hal ini panjang L2 dapat dihitung langsung dengan persamaan = Jadi, panjang kabel penghubung tidak lagi mempengaruhi pengukuran. Masalahnya sekarang adalah bahwa waktu T lebih mudah diamati dan diukur daripada T2 karena dua alasan, yaitu: 1. Pantulan yang disebabkan oleh titik sambungan tak selalu mudah diamati, terutama apabila impedansi karakteristik kabel penghubung tidak banyak berbeda atau sama dengan impedansi karakteristik kabel yang diuji. 2. Panjang kabel relatif sangat pendek dibandingkan dengan kabel yang diuji, sehingga pantulan oleh titik sambungan menjadi sangat dekat atau bahkan over lap dengan pulsa yang dikirim. Dari alasan diatas, pengukuran waktu total T lebih disukai karena lebih mudah, untuk selanjutnya diberikan koreksi seperlunya. 5.5.3.2 Pengukuran Kecepatan Propagasi Vp Pada Kabel Apabila ada fasa yang masih baik dan panjang kabel diketahui, maka kecepatan propagasi Vp ditentukan dengan mengukur waktu propagasi sepanjang kabel yang dikirim dan pantulannya dari ujung terbuka memenuhi layar osiloskop dengan memilih scanning speed ms/divinisi yang tepat Untuk dapat melakukan pengukuran dengan baik, osiloskop yang dipakai minimal harus mempunyai fungsi-fungsi dasar sebagai berikut: 1. Fokus yang tajam dan intensitas yang cukup terang. 101
  17. 17. 2. Mampu menjaga gambar tetap stabil. 3. Sensitivitas: Volt/divinisi yang dapat dipilih. 4. Time base: scanning speed ms/divisi yang dapat dipilih 5. Pengatur posisi vertikal dan horizontal. 6. Lebar bidang frekuensi (bandwidth) yang cukup lebar. Mengenai bandwidth ini tidak ada standard yang pasti, tetapi dapat dilihat dari hubungan rise time dan bandwidth (bw) berikut: Rise time = 0.35(bw) = Dimana Trs adalah rise time sinyal yang ditampilkan pada layar osiloskop. Sebagai contoh, osiloskop dengan BW 10 MHz mempunyai rise time 35 ns. Apabila osiloskop ini dipakai untuk mengamati gelombang pulsa dengan rise time 10ns, maka gambar yang tampak pada layar akan mempunyai rise time 36,4 ns. Jadi sinyal mengalami distorsi tetapi mengingat metoda ini terutama mengamati gelombang pantul yang rise timenya cukup panjang, maka osiloskop dengan BW 10 MHz dapat dipergunakan. Sebagai ilustrasi, misalnya dalam pengukuran ini tersedia peralatan dengan karakteristik sebagai berikut: 1. Osiloskop a. Sensitivitas : 10 V/div sampai 2 mV/div dengan sequence 1,2,5,10. b. Time base : 0,2-0,5-1-2-5-10-20-50 ms/dis, dengan faktor 5x untuk menaikkan scanning speed menjadi: 0,04-0,1-0,2-0,4-1-2-4-10 ms/div c. Layar dibagi menjadi B divisi vertikal dan 10 divisi horisontal 2. Gelombang pulsa a. Rise time: 10ns b. Amplitudo: 10-20-50-100 volt c. Lebar pulsa: 0,1-0,5-1,5-3,0 ms Dengan peralatan ini akan ditentukan kecepatan propagasi pada kabel tanah berisolasi kertas yang panjangnya 1200 meter. Sebagai kabel penghubung dipakai tiga buah kabel koaksial yang panjangnya 25 meter dan Vp = 190 m/ms Sketsa bentuk tegangan yang diperoleh dari osiloskop dilukiskan pada gambar 4.11. 102
  18. 18. Dengan time/div yang lebih kecil dapat diperoleh ketelitian yang lebih baik dan Vp dihitung dari data berikut: Gambar 5.13(a). x=5 µs/div, Y=5V/ µs T=3div=15 µs 103
  19. 19. Gambar 5.13(b). x-2 µs/div, Y=5V/div T=7,6div= 15,2 µs Dengan persamaan (5.6): Diperoleh Vp2 = 160,6 m/µs 5.5.3.3 Menentukan lokasi gangguan Dengan peralatan yang sama akan ditentukan lokasi gangguan pada kabel yang kondisinnya dilukiskan pada gambar 4.12. Fasa R putus dititik F1, Fasa S baik dan Fasa T hubungan tanah. Kabel berisolasi kertas dengan Vp=160,6 m/µs yang diketahui dari pengukuran terdahulu. Dari osiloskop diperoleh bentuk gelombang pada fasa R dan T yang sketsannya ditujukan pada gambar 5.14 104
  20. 20. Gambar 5.14 Kondisi gangguan Gambar 5.15(a), Fasa R: x=0,5 µs/div, Y=5V/div TR=5.5div= 2,75 µs 105
  21. 21. Gambar 5.15(b) Fasa T:x=2 µs /div, Y=5V/div TT=6,2div=12,4 µs Dari gambar yang tampak [ada osiloskop dapat dihitung jarak gangguannya, yaitu: Fasa R putus di L = 160.6/2xTR)-(25x160,6/190) = (160,6/2x2,75)-(25x160,6/190) = 221 meter Fasa T hubungan tanah di L = (160,6/2xTT)-(25x160,6/190) = (160,6/2x12,4)-(25x160,6/190) = 975 meter Maka lokasi gangguan kabel tanah diketahui yaitu pada fasa R di 221 meter,sedang pada fasa T di 975 meter. Langkah selanjutnya adakah memperbaiki gangguan tersebut dan menggali lokasi yang telah dideteksi. Panggilan dilakukan dengan ketentuan 3 meter ke depan dan 3 meter ke belakang. Langkah selanjutnya memperbaiki kabel tersebut secara cepat agar konsumen dapat menikmati energy listrik. 106
  22. 22. 107

×