Dokumen tersebut membahas tentang jenis-jenis gangguan pada kabel bawah tanah seperti gangguan konduktor putus, gangguan seri, gangguan antar fasa, dan gangguan fasa ke tanah. Dokumen ini juga menjelaskan metode untuk menentukan lokasi gangguan pada kabel bawah tanah seperti metode terminal dan metode pelacakan, serta alat yang digunakan seperti reflektometer. Dokumen ini juga membahas cara menent

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 107