Category Archives: Uncategorized

Tembus Pada Gas

Tembus pada Gas

Isolasi memiliki peranan yang sangat penting dalam sistem tenaga listrik. Isolasi sangat diperlukan untuk memisahkan dua atau lebih penghantar listrik yang bertegangan sehingga antara penghantar- penghantar tersebut tidak terjadi lompatan listrik atau percikan. Bahan isolasi akan mengalami pelepasan muatan   yang   merupakan   bentuk   kegagalan   listrik apabila tegangan yang diterapkan melampaui kekuatan isolasinya. Kegagalan yang terjadi pada saat peralatan sedang beroperasi bisa menyebabkan kerusakan alat sehingga kontinuitas sistem terganggu.

Udara merupakan bahan isolasi yang banyakdigunakan  pada  peralatan  tegangan  tinggi  misalnya pada arrester sela batang yang terpasang di saluran transmisi,  selain  itu  udara  juga  digunakan  sebagai media peredam busur api pada pemutus tenaga (CB = Circuit Breaker). Sementara bahan isolasi cair banyak digunakan sebagai isolasi dan pendingin pada trafo karena memiliki kekuatan isolasi lebih tinggi.

Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa nilai  tegangan tembus yang terjadi pada media isolasi udara dan minyak   cenderung   meningkat   seiring   pertambahan jarak sela. Selain itu juga dilakukan pengujian pada minyak bekas dan minyak baru. Hasil pengujian menunjukkan tegangan tembus pada minyak baru lebih tinggi daripada minyak bekas dan tegangan tembus isolasi udara lebih kecil daripada tegangan tembus minyak.

 

Mekanisme Tembus pada gas

Berdasarkan teori yang terdapat pada hukum Paschen disimpukan bahwa besar tegangan tembus akan semakin meningkat ketika tekanan gas dinaikkan. Hal ini disebabkan karena tekanan gaas yang semakin tinggi mengakibatkan rapatnya molekul udara sehingga elektron membutuhkan energi yang lebih besar untuk bergerak.

Mekanisme Tembus Townsend

Mekanisme Townsend menjelaskan tentang fenomena tembus hanya pada tekanan rendah dan jarak sela yang kecil (ps <=10barmm)dengan medan homogen. Mekanisme Townsend menyatakan dua hal penting yang menjadi dasar teorinya yaitu proses primer(memmungkinkan proses terjadinya proses banjiran elektron) dan proses sekunder (memungkinkan terjadinya proses sekunder (memungkinkan terjadinya peningkatan banjiran elektron.

Proses primer

Proses primer merupakan terjadinya proses ionisasi. Karena radiasi ekternal (sinr ultra violet)  elektron akan dibebaskan dari katoda. Elektroda ini akan dipercepat olehh medan menuju anoda dengan suatu gaya sebesateE, dan energi (W) yang diberikan adalah sebagai berikut.

W=eEx=1/2mv2

W= enegi(joule)

e= muatan elektron (1,6×10-19C )

E=intensitas medan

m= masa elektron (gram)

v = kecepatan elektron (m/s)

x= jarak pengarah elektron(m)

Dalam pergerakannya menuju anode, elektron akan menumbuk molekul gas dan menghasilkan ion-ion positif dan elektron bebas baru. Elektron bebas baru ini akan membentuk banjiran elektron primer yang bergerak menuju anode sebagai arus listrik.

Proses Sekunder

Ion positif hasil ionisasi akan bergerak menuju katodedan dipercepat oleh medan listrik. Ketika ion positif menumbuk katode maka elektron akan dibebaskan ke luar permukaan katode dan terjadi penambahan elektron yang akan membentuk banjran muatan ruang yang lama kelamaan menjembatani terjadinya kanal peluahan antara anode-katode pada sela elektroda, sehingga terjadi tembus total.

Kurva Paschen

751px-Paschen_Curves

Kurva Paschen menggambarkan karakterristik tembus pada gas. Pada umunya kurva Paschen dibagi menjadi tida daerah yang pertama merupakan karakteristik tembus gas pada keadaan vakum. Pada kondisi ini diperlukan tegangan tembus yang sangat tinggi karena gas pada keadaan vakum sehingga memerlukan energi yang lebih untuk memicu terjadianya peluahan muatan listrik. Pada daerah kedua merupakan daerah terjadinya tembus Townsend pada tekanan rendah dan jarak sela yang kecil (ps<=10 barmm) dengan medan homogen.  Pada daerah ketiga merupakan derah terjadinya tembus Streamer. Pada kondisi ini molekul gas semakin padat dan menekan ke segala arah sehingga elekton untuk dapat bergerak membutuhkan energi yang besar.

Sumber:

E. Kuffel
Dean Emeritus,High Voltage Engineering Fundamentals Second edition,University of Manitoba, Winnipeg, Canada

Fakultas Teknik Elektro. Modul Praktikum Tegangan Tinggi.

Abdul Syakur,  Mochammad Facta.2005.PERBANDINGAN TEGANGAN TEMBUS MEDIA ISOLASI UDARA DAN MEDIA ISOLASI MINYAK TRAFO MENGGUNAKAN ELEKTRODA BIDANG-BIDANG.Jurusan Teknik Elektro, F.T., Universitas Diponegoro

Pembangkitan Tegangan Tinggi AC

Di dalam setiap laboraturium sumber HVAC umum digunakan dengan range tegangan dari 10KV r.m.s sampai 1.5MV r.m.s . Untuk pengujian level tegangan daya frekuensi selalu berhubungan dengan tegangan fasa-fasa tertinggi Vmdari transmisi sistem daya. Untuk Vm  < 300KV  Vf/Vm sampai sekitar 1.9 dan akan terus menurun dengan nilai Vm yang lebih tinggi jika tegangan nominal AC untuk pengujian dengan diramalkan untuk keperluan menentukan faktor keamanan.

Walaupun sistem transmisi daya kebanyakan 3 fasa, tegangan pengujian biasanya tegangan fasa tunggal ke ground. Bentuk gelombang harus mendekati setengah gelombang dan berdasarkan hasil rekomendasi hasil pengujian tegangan tinggi tidak dipengaruhi oleh deviasi kecil dari sebuah sinusoida jika puncak ke efektif nilainya sama dengan . Sebuah keperluan dikatakan tercapai jika nilai r.m.s harmonisa tdk melebihi 5% dari nilai r.m.s dasarnya. Nilai r.m.s untuk satu periode T

Vrms

Nilai tegangan nominal uji didefinisikan oleh nilai puncak dibagi oleh . Pemikiran untuk definisi ini bisa ditemukan dalam fenomena breakdown fisika dalam kebanyakan material isolator dengan mengikuti tegangan puncak atau nilai tertinggi kekuatan medan.

Pengujian peralatan HV atau isolator HV selalu melibatkan aplikasi tegangan tinggi dengan beban kapasitif dan daya yang hilang sangat rendah.  Umumnya daya yang hilang bisa diabaikan jika daya keluaran nominal sumber ditentukan. Jika Ct adalah kapasitansi perlengkapan atau sampel uji dan Vn tegangan nominal r.m.s sumber uji KVA nominal bisa dihitung dari rumus :

Daya Pn

Faktor keamanan K ini mulai dari 2 untuk tegangan tinggi ≥ 1MV dan terus meningkat ke nilai yang lebih tinggi untuk tegangan nominal yang lebih rendah. Kapasitansi Ct peralatan uji berubah secara proporsional tergantung dari tipe peralatan.

tabel kapasitansi

A             TRAFO UJI

Trafo uji dengan daya yang rendah memiliki konstruksi yang serupa dengan trafo tegangan untuk tegangan uji yang sama. Isolasi yang umum digunakan ialah minyak engan penghalang isolasi dan kertas yang diresapi minyak. Namun untuk teganga hingga 100KV banyak digunakan isolasi resin epoksi.

GAMBAR 1 TEG TINGGI AC

Gambar 1 penampang melintang suatu trafo uji dengan isolasi resin tuangan

1. Belitan tegangan tinggi, 2. Belitan tegangan rendah, 3. Inti besi, 4. Alas, 5. Jepitan tegangan tinggi, 6. Isolasi

Gambar di atas menunjukkan suatu konstruksi trafo uji berisolasi minyak. Trafo uji jenis minyak dapatdirancang dalam berbagai bentuk. Gambar 2.a konstruksi jenis tangki dimana bagian aktif (inti dan kumparan) ditempatkan dalam wadah logam sehingga memperbaiki proses pendinginan. Namun konstruksi tangki memerlukan penggunaan bushing yang besar dan mahal untuk tegangan kerja yang tinggi. Gambar 2.b merupakn konstruksi trafo jenis mantel isolasi dimana didalamnya ditempatkan bagian aktif. Trafo jenis ini menggunakan banyak minyak sehingga memperlambat prose pendinginan. Disamping itu mantel isolasi hanya mampu membuang sedikit panas sehingga diperlukan sirkulasi pendingin serta perangkat penukar panas untuk kapasitas beban yang besar

GAMBAR 2 TEG TINGGI AC

Gambar 2 trafo uji berisolasi minyak (a) desain tangki, (b) desain mantel isolasi

6. Bushing, 7. Tangki logam, 8. Selubung mantel isolasi

Gambar 3 menunjukkan rangkaian dasar dari trafo uji. Panjang anak panah menunjukkan distribusi terpaan kuat medan listrik pada isolasi antara belitan tegangan tinggi H dan belitan eksitasi E atau inti besi F. Transformator untuk membangkitkan tegangan tinggi bolak-balik biasanya dibumikan pada salah satu ujung belitan tegangan tinggi. Akan tetapi untuk membangkitkan tegangan tinggi searah dan impuls diperlukan trafo dengan belitan yang tidak dibumikan. Pembumian dapat dilakukan pada salah satu sisi terminal belitan tegangan tinggi atau pada tap tengah. Pembumian pada tap tengah menghasilkan tegangan keluaran yang simetris terhadap bumi.

GAMBAR 3 TEG TINGGI AC

Gambar 3. Rangkaian trafo uji satu tingkat

Keterangan : E-belitan eksitasi, H-belitan tegangan tinggi, K-belitan gandeng

Untuk pembangkitan tegangan tinggi bolak-balik beberapa ratus KV menjadi tidak mengungkan baik secara teknis dan ekonomis bila menggunakan sebuah trafo. Sebagai pengganti digunakan beberapa trafo dengan menghubungkan belitan tegangan tinggi secara seri (cascade). Gambar 4 menunjukkan hubungan kaskade trafo tiga tingkat. Dalam hubungan kaskade setiap trafo harus terisolasi terhadap tegangan-tegangan pada setiap tingkat kecuali pada tingkat terbawah akan bekerja pada potensial yang tinggi.

GAMBAR 4 TEG TINGGI AC

Gambar 4 kaskade trafo uji tiga tingkat

Dalam gambar 4 dapat diamati bahwa belitan E dari tingkat yang lebih tinggi disulang gandeng K pada tingkat yang lebih tinggi disulang oleh belitan gandeng K pada tingkat dibawahya. Kecuali pada tingkat teratas maka setiap tingkat harus menggunakan transformator. Disamping itu belitan K dan belitan E ditingkat yang lebih rendah melakukan daya yang lebih besar dan yang terbesar oleh belitan E tingkat terendah. Oleh karena itu belitan E dan K yang lebih rendah harus dirancang untuk pembebanan yang lebih tinggi. Sampai saat ini telah dibuat trafo uji kaskade untuk tegangan di atas 2 MV. Gambar 5 menunjukkan suatu rangkaian kaskade 2 tingkat dengan inti besi bersama pada potensial tengah.

GAMBAR 5 TEG TINGGI AC

Gambar 5. Kaskade 2 tingkat dengan inti besi bersama pada potensial tengah

E1, E2 = belitan eksitasi; H1, H2 = belitan tegangan tinggi; K1, K2 = belitan kopling

Dengan inti F terletak pada potensial tengah, maka membutuhkan dudukan yang diisolasi. Dengan susunan simetri seperti gambar 5, maka eksitasi primer dapat diberikan pada E1 atau E2. Bila untuk susunan kaskade, belitan yang tidak terpakai dapat digunakan sebagai kopling untuk tingkat berikutnya. Bila eksitasi melalui K1 atau K2 akan diperoleh tegangan tinggi simetris terhadap bumi. Pembumian dilakukan pada belitan tegangan tinggi sisi kanan.

Susunan ini akan sangat menguntungkan untuk tegangan yang sangat tinggi serta dapat dibuat menurut konstruksi jenis tangki dengan dua bushing ataupun jenis mantel isolasi. Untuk konstruksi mantel isolasi maka susunan tersebut diletakkan secara vertikal.

Kinerja Trafo Uji

Trafo tegangan tinggi tidak dapat digambarkan seperti rangkaian ekivalen rangkaian trafo biasa karena pengaruh kapasitansi seperti Ci dari belitan tegangan tinggi dan kapasitansi dari obyek uji Ca. Karena trafo uji biasanya bekerja dengan arus yang kecil, maka trafo uji akan bekerja dalam daerah belum jenuh yang berarti arus magnetisasi dapat diabaikan.

GAMBAR 7 TEG TINGGI AC

Gambar 6 rangkaian ekivalen suatu kaskade satu tingkat

Bila rugi-rugi diabaikan maka,

RUMUS 10

Biasanya berlaku

RUMUS 11

Dengan pengandaian diatas maka diperoleh rangkaian ekivalen kaskade satu tingkat seperti terlihat dalam gambar 6. Suatu rangkaian ekivalen tiga tingkat dalam gambar 7, dimana impedansi terhubung secara seri.

Selanjutnya arus dan reaktansi dinyatakan dalam sisi belitan tegangan tinggi (diberi tanda aksen) pada masing-masing tingkatan dengan jumlah NH. Bila angka transformasi

RUMUS 12.1

Maka

RUMUS 12.2

Demikian juga berlaku untuk belitan lain

GAMBAR 8 TEG TINGGI AC

Gambar 7 Rangkaian ekivalen kaskade tiga tingkat

Berikut ini aka di turunkan rangkaian ekivalen gambar 7 untuk kaskade secara umum. Reaktansi hubung singkat total Xres dapat diperoleh dengan mengingat bahwa daya nominalnya sama sehingga berlaku :

RUMUS 13

Dari persamaan diatas dapat diuraikan sehingga doperoleh hubungan :

RUMUS 14

Dengan cara sama Xres untuk susunan kaskade n tingkat adalah

RUMUS 15

Dimana

 

Sumber :

High Voltage Engineering Fundamentals 2nd edition, E. Kuffel,  W.S. Zaengl

Diktat Gejala Medan Tinggi, Moch Dhofir, Drs;Ir;MT

Pembangkitan Tegangan Tinggi Impuls

Tegangan impuls diperlukan dalam pengujian tegangan tinggi untuk mensimulasi terpaan akibat tegangan lebih dalam (surja hubung) dan luar (surja petir) serta untuk meneliti tegangan lebih. Dalam teknologi tegangan tinggi, suatu pulsa tegangan dengan polaritas tunggal dikatakan sebagai impuls seperti ditunjukkan gambar 16 yang lengkap dengan parameter-parameternya.

Ketergantungan waktu maupun tempo tegangan impuls bergantung pada cara pembangkitannya. Gambar 16.a menunjukkan tegangan impuls persegi yang sering digunakan untuk percobaan dasar. Tegangan impuls untuk keperluan pengujian, bentuk tegangan ditentukan oleh parameter waktu tertentu untuk dahi dan punggung, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 17. Bentuk dahi tegangan impuls petir sering sukar diukur, oleh karena itu untuk mencirikannya dibentuk garis lurus O1S1 melalui titik A dan B.

PARAMETER TEG IMPULS

Gambar 17 parameter tegangan impuls standard (a)tegangan surja petir, (b)tegangan surja hubung

Secara umum bentuk tegangan impuls petir adalah 1.2/50 artinya

WAKTU PARUH WAKTU MUKA

Sedangkan bentuk tegangan impuls surja hubungannya adalah 150/2500myang artinya adalah

WAKTU PUNCAK WAKTU PARUH

Cara untuk menentukan waktu muka (waktu puncak untuk surja hubung) dan waktu paruh punggung dapat diamati dalam gambar 17.

Kurva-kurva tegangan impuls petir  sering mengandung isolasi frekuensi tinggi dengan amplitudo yang tidak melebihi 0.05 U dalam daerah puncak, sedang frekuensi osilasi paling sedikit adalah 0.5 MHz. Jika tidak demikian maka nilai tegangan maksimum yang yang diambil sebagai nilai puncak dari tegangan impuls petir.

Pembangkitan tegangan impuls dapat dilakukan dari suatu rangkaian RLCr, namun umumnya banyak digunakan rangkaian RC atau rangkaian kapasitif. Dalam gambar 18.

RANGKAIAN PEMBANGKIT TEG IMPULS

Gambar 18 diagram dasar rangkaian pembangkitan tegangan impuls

Cs : kapasitor impuls                       Rd : kapasitor redaman

Re : kapasitor pelepasan               Cb : kapasitor beban

Dalam gambar 18 diberikan dua rangkaian dasar untuk membangkitkan tegangan impuls yaitu rangkaian a dan rangkaian b.

Bentuk tegangan impuls ditentukan oleh nilai-nilai elemen rangkaian pembangkit tegangan impuls. Tegangan impuls U(t) akan muncul pada kapasitor beban Cb.

Proses terjadinya tegangan impuls dengan mudah dapat dijelaskan sebagai berikut :

Kapasitor impuls Cs dimuati tegangan Uo dari suatu penyearah dan kemudian diluahkan dengan menyalakan sela F dengan waktu yang sangat singkat sekali (orde mikro sekon). Saat terjadi peluahan terjadi aliran muatan kearah kapasitor beban melalui Rd. Kecepatan pengisian muatan pada kapasitor beban Cb hingga mencapai tegangan puncak menentukan bentuk kecuraman dari muka gelombang impuls. Makin cepat proses pengisian itu, maka makin curam atau makin cepat mencapai puncak gelombang. Setelah pengisian muatan pada Cb selanjutnya terjadi peluahan muatan melalui Rd dan Re untuk rangkaian b dan melalui Re untuk rangkaian a. Lama waktu dalam proses peluahan muatan menentukan punggung dari gelombang impuls. Segera setelah penyalaan F pada t=0 maka hampir seluruh tegangan Uo muncul pada rangkaian seri Rd dan Cb dalam keduan rangkaian. Semakin kecil nilai Rd dan Cb maka akan semakin cepat tegangan U(t) mencapai nilai puncak.

Nilai puncak U selalu lebih kecil dari Uo karena muatan Uo Cs terbagi pada Cs + Cb. Untuk nilai efisiensi medan berlaku persamaan :

EFFISIENSI MEDAN

Untuk mendapatkan U setinggi mungkin (pada Uo tertentu), haruslah dipilih Cs >> Cb. Konstantan waktu untuk peluruhan tegangan impuls adalah :

KONSTANTA WKT PELURUHAN TEG IMP

Energi impuls yang dirubah dalam sebuah peluahan dinyatakan dengan persamaan :

ENERGI IMP

Bila Uo merupakan tegangan pemuatan terbesar, maka diperoleh energi impuls maksimum yang merupakan parameter penting untuk membangkitkan tegangan impuls. Nilai puncak tegangan impuls dapat diperbesar dengan memperbesar jarak sela F juga tentunya harus diikuti oleh nilai Uo yang lebih besar. Uo tidak lain adalah tegangan tembus pada sela F

 

RANGKAIAN PENGALI MARX

                Rangkaian pengali Marx ini digunakan untuk membangkitkan tegangan impuls dengan nilai puncak yang sangat tinggi. Rangkaian Marx 3 tingkat menurut rangkaian dasar b dapat dilihat dalam gambar 19. Dalam gambar ini kapasitor impuls yang identik dimuati secara paralel dan diluahkan secara seri sehingga menghasilkan tegangan pengisian yang berlipat sesuai jumlah tingkatan.

RANGKAIAN PENGALI MARX 3 TINGKAT

Dari rangkaian 19 dapat dijelaskan bahwa masing-masing Cs dimuati dengan tegangan pemuat Uo melalui resistansi RL. Bila seluruh sela F tembus, maka Cs akan terhubung seri dan memuati Cb melalui hubungan seri resitor redaman R’d dan setelah itu muatan dalam C’s dan Cb akan meluah melalui R’d dan R’e. Sebaliknya R’L >> R’e.

Rangkaian n tingkat dapat disederhanakan menjadi rangkaian dasar satu tingkat jika dipenuhi hubungan :

SYARAT YG HRS DI PENUHI

Dalam menggunakan rangkaian Marx tembus dalam setiap sela F harus bersamaan. Effisiensi medan bergantung pada bentuk tegangan impuls yang dibangkitkan dan umumnya berkisar antara 0.6-0.9.

 

PERHITUNGAN RANGKAIAN TEGANGAN IMPULS SATU TINGKAT

Untuk merancang rangkaian tegangan impuls maka perlu dipastikan hubungan antara nilai-nilai elemen rangkaian dan bentuk tegangan yang dihasilkan. Kurva tegangan impuls dapat dinyatakan dengan persamaan :

PERSAMAAN KURVA TEG IMP

Karena U(t) mengandung dua fungsi eksponensial maka bentuk impuls ini dikenal juga dengan fungsi eksponensial ganda yang kurvanya dapat dilihat dalam gambar 20. T1 dan T2 adalah konstanta-konstanta waktu dankurva ini mencapai puncak U pada saat Tcr. Dimana

KONSTANTA WKT

RUMUS P, B, C

PERHITUNGAN TEG IMP EKSPONENSIAL GANDA

Bila pendekatan dipenuhi ReCs > RdCb, maka untuk rangkaian b berlaku hubungan :

HUB YG BERLAKU UTK RANGKAIAN A

Dan untuk rangkaian b berlaku hubungan

HUB YG BERLAKU UTK RANGKAIAN B

EFFISIENSI

Nilai T1 dan T2 menentukan bentuk impuls. Konstanta waktu T1 dan T2 terkait dengan waktu muka Ts dan waktu punggung Tr dalam hubungan :

TS DAN TR

Faktor skala k1 dan k2 untuk bentuk-bentuk impuls yang penting diberikan dalam tabel 1.

Tabel 1 Faktor skala untuk berbagai bentuk impuls

TABEL FAKTOR SKALA

Sedang untuk karakteristik tegangan impuls surja hubung berlaku persamaan :

PERS UTK TEG IMP HUB SURJA

Sumber : Diktat Gejala Medan Tinggi, Drs. Ir. Moch. Dhofir, MT

PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI

Pengukuran tegangan tinggi DC, AC maupun impuls menimbulkan fenoma yang tidak stabil dalam pengukuran besaran elektrik. Gejala fenomena yang tak stabil ini akan semakin tinggi seiring bertambah besarnya medan magnet yang digunakan(untuk di atas 10kv).

Pengeklasifikasian berikut diberikan sebagai pendahuluan kesulitan untuk menentukan metode yang tepat untuk range voltage tertentu. Berikut ini tabel yang menghubungkan keterkaitan antara metode pembangkitan dengan range tegangan.

Pengukuran tegangan tinggi

Pengukuran dengan sela bola

Apabila besar tegangan uji yang diterapkan pada suatu sela bola di dalam udara melampui nilai tegangan tembus statisnya, maka dalam selang waktu beberapa µs terjadi tembus lisrik diantara sela bola tersebut.

Menurut standard IEC dan VDE, tegangan tembus elektrik suatu sela bola pada kondisi atmosfer standar adalah (p= 760 torr= 1013mbar dan to =200C = 293K) untuk berbagai diameter boa D dan berbagai besar jarak sela s. Udo=f(D,s). Untuk berbagai kondisi menurut Kuffel dan Zaengl, maka perumusan berubah menjadi Ud= δUdo . Dimana δ adalah sebagai berikut :

rumus

 

 

Hukum Coulomb menjelaskan bahwa medan listrik sebagai medan yang mempunyai gaya,dan karena medan listrik menghasilkan tegangan, maka tegangan dapat diukur dengan menerapkan pengukuran gaya. Hal itu dirumuskan dalam

rumus2

Dimana ε= permitivitas diantara medium, sedangakan s = jarak sela antara dua elektroda

Pada tegangan tinggi tegangan yang akan diukur bernilai sangat tinggi. Untuk itu Hukum Ohm menyediakan cara untuk mengurangi tegangan tinggi ke dalam nilai yang dapat terukur. Cara yang sederhana adalah memasang sebuah microammeter yang diseri dengan resistor yang sangat besar cukup untuk membebani sumber tegangan tinggi sampai sekecil mungkin. Hal itu sesuaid dengan rumus Ohm V=RI.

Cara yang kedua adalah dengan pembagi tegangan dimana dipasang dua buah resistor yang diseri dan sebuah voltmeter dipasang paralel terhadap resitor yang kecil. Untuk mengetahui tegangan aslinya dapat digunakan rumus pembagi tegangan dimana.

rumus3

Pembangkitan dan pengkukuran tegangan tinggi bolak-balik di labortorium

Untuk membangkitkan tegangan tinggi AC di laboratorium, digunakanlah transformator uji tegangan tinggi tiga belitan atau rangkaian trafo bertingkat kaskade. Transformator ini memiliki perbandingan sisi primer dan sekunder yang tinggi sehingga dapat menghasilkan  tegangan yang sangat tinggi. Pengukuran tegangan rata-rata dapat dilakukan dengan rangkaian penyearah. Pada metode ini, trafo uji diseri dengan dioda tegangan tinggi sebagai penyearah setengah gelombang Tegangan pada terminal keluaran dioda ialah tegangan tinggi searah yang mengandung ripel tegangan sebesar δU karena adanya kapasitor perata. Alat ukur terhunung dengan resistor tegangan tinggi sebahai pembagi tegangan resistif. Besar tegangan yang diukur oleh alat ukur adalah UDC sehingga untuk mendapatkan UAC dalah dengan membaginya dengan akar dua.

Salah satu cara lagi mengukur tegangan tinggi AC dengan mengunnakan perbandingan rasio belitan. Metode ini paling mudah, hanya mengalikan masukan tegangan trafo dengan perbandingan tegangan nominal trafo sisi primer dan sekunder. Namun hasil yang diberikan tidak sesuai karena rengkaian trafo uji tersebut tidak sama rangkaian ekivalennya  dengan trafo pada umumnya.  Hal ini akibat adanya kapasitansi sendiri Ci dari belitan tegangan tinggi yang diparalrl dengan dengan kapasitansi objek uji Ca.

Sumber:

E. Kuffel
Dean Emeritus,High Voltage Engineering Fundamentals Second edition,University of Manitoba, Winnipeg, CanadaFakultas Teknik Elektro. Modul Praktikum Tegangan Tinggi.