JURNAL TEKNIK ITS Vol. 4, No. 1, (2015) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) B-47 Abstrak —Partial discharge (peluahan sebagian) merupakan suatu fenomena yang terjadi pada tegangan tinggi. Secara definisi, partial discharge adalah terjadinya pelepasan muatan bunga api listrik yang terjadi pada isolasi suatu bahan. Partial discharge merupakan peristiwa peluahan listrik yang terjadi sebagian kecil sehingga menghubungkan dua elektrode yang seharusnya tidak terhubung. Hal ini apabila dibiarkan dapat mengakibatkan terjadinya kegagalan isolasi. Partial discharge dapat terjadi pada bahan isolasi padat, bahan isolasi cair maupun bahan isolasi gas.Pada penulisan Tugas Akhir ini penelitian partial discharge akan dilakukan pada isolasi gas yaitu udara bebas dengan menggunakan elektrode yang berbentuk jarum, silinder tumpul, dan datar. Sedangkan bahan jenis yang digunakan antara lain kuningan, baja, dan aluminium. Dari serangkaian pengujian yang sudah dilakukan maka didapatkan nilai tegangan pra-peluahan dan nilai arusnya untuk masing-masing elektrode. Setelah pengujian maka tahap selanjutnya adalah pengambilan foto SEM. Foto SEM dilakukan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh tegangan pra-peluahan terhadap pengikisan ujung elektrode jarum diameter 1 mm. Kata kunci : Partial discharge, Isolasi gas, teganganpra- peluahan,Ketidakseragaman medan I. PENDAHULUAN IKA kita mendiskusikan tentang tegangan tinggi, maka kecenderungan yang akan kita diskusikan adalah mengenai sistem penyaluran tenaga listrik. Dalam sistem tegangan tinggi terdapat sebuah fenomena partial discharge.Partial discharge merupakan peristiwa peluahan listrik yang terjadi sebagian kecil sehingga menghubungkan dua elektrode yang seharusnya tidak terhubung. Hal ini apabila dibiarkan dapat mengakibatkan terjadinya kegagalan isolasi.Penyebaran tegangan tembus pada celah udara dalam jarak yang besar dapat dijelaskan dengan mempertimbangkan mekanisme sebelum terjadi pelepasan partial discharge. Pengujian partial discharge dengan menggunakan batang dengan batang maupun batang dengan bidang datar mengakibatkan penyebaran yang besar terhadap nilai tegangan tembus pada sela jarak tertentu. Fenomenapartial discharge merupakan bagian yang penting dalam teknik tegangan tinggi terutama dalam bidang yang tidak seragam (non uniform fields). Partial discharge dapat terjadi didalam peralatan seperti didalam kabel dan transformator.Dalam penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya, pengujian hanya dilakukan dengan mempertimbangkan pengaruh bentuk elektrode.Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis ingin melakukan pengujian untuk mengetahui pengaruh bentuk, jenis, dan ukuran elektrode terhadap fenomena partial discharge dengan menggunakan sumber tegangan AC. Sedangkan untuk elektrode yang digunakan menggunakan bahan jenis kuningan, baja, dan aluminium yang dibagi menjadi bentuk elektrode datar, jarum ,dan silinder tumpul. II. DASAR TEORI A. Karakteristik Dasar Gas Pembawa muatan dalam gas yang terdiri dari elektron- elektron dan ion-ion sangat berpengaruh terhadap proses kegagalan dalam bahan isolasi gas. Karakteristik pembawa muatan pada gas dipengaruhi oleh pergerakan molekul. Pembawa muatan ini dapat bergerak bebas karena pengaruh dari medan listrik. Pembawa muatan pada gas dapat terbentuk melalui proses ionisasi.Saat terjadinya proses ionisasi, suhu disekitar elektrode akan naik secara bertahap. Kenaikan suhu ini diakibatkan oleh pergerakan termal sebuah molekul dalam gas yang tak beraturan. Pergerakan molekul ini dapat digambarkan seperti pada gambar 1. Gambar 1. Pergerakan molekul dalam gas Pada saat proses peluahan dalam gas, pergerakan termal molekul gas bergerak sejauh 1mm dalam 1 ݏߤ, sedangkan elektron bergerak sejauh 100mm. Pada saat terjadi proses benturan terdapat pertukaran energi antar molekul.Proses benturan ini dapat mengakibatkan ionisasi sehingga pembawa muatan (elektron) akan bertambah. Saat energi dan kecepatan pembawa muatan melampaui suatu batas nilai tertentu maka proses kegagalan pada isolasi gas akan terjadi [1]. Saat terjadi benturan, partikel elektron dan ion akan menyerap energi dari medan listrik. Benturan antara molekul dengan partikel netral akan meningkatkan kecepatan pembawa muatan pada gas dan ketika kondisi tersebut terus berlangsung, maka kecepatan pembawa muatan akan terhenti pada batas nilai tertentu. Sebelum berbenturan dengan partikel lain, partikel pada gas bergerak sepanjang jalur bebas ߣ. Jalur bebasini disebut dengan jalur bebas rata-rata ( ߣ ). Jalur bebas rata-rata ini sangat berpengaruh terhadap proses peluahan gas. Pada benturan tingkat lanjut, partikel akan mentransfer sebagian energinya kepada partikel lain. Setelah beberapa kali proses benturan, ion akan mencapai kecepatan akhir. Ion akan berhenti bergerak karena transfer energi ion ke partikel netral yang terlalu besar selama berbenturan. B. Kegagalan pada Medan Tak-Seragam Pada medan yang seragam atau medan yang memiliki nilai ketidakseragamanlemah, kegagalan streamer terjadi tanpa didahului oleh proses pra-peluahan (voltage inception). Pra- peluahan dan korona akan terbentuk pada tingkat ketidakseragaman medan yang lebih tinggi [2] seperti yang terlihat pada gambar 2. Pengaruh Bentuk dan Material Elektrode terhadap Partial Discharge Wildan Rahadian Putra, I Made Yulistya Negara, dan IGN Satriyadi Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: yulistya@ee.its.ac.id J