MILLIKEN CONDUCTOR TAPING and ROTATING (behind the scene) part 02-B

KONDUKTOR MILLIKEN – LAYING UP – TAPING

Di pembahasan sebelumnya yaitu Milliken Conductor Vol.01 sudah diterangkan tentang proses pembuatan segment dengan prespriralled di mesin stranding rigid, serta penyatuan segment melalui proses Laying up di Vol.02-A (4 s.d 5 segment) mulai dari Payoff sampai dengan masuk area Lay Point / Cabling Point, termasuk pembahasan mengenai Phase Detector / Correction Angle sebagai penentu keberhasilan proses laying up (sayang sekali jika anda melewatkannya)

Tahap selanjutnya tidak terlalu sulit. Konduktor yang telah digabung akan dibungkus/diikat menggunakan Binding Tape, masuk ke Rotating Caterpillar lalu digulung di Take Up.

Gambar berikut menunjukkan gabungan Konduktor Milliken yang sudah cukup sempurna setelah konduktor keluar dari “Die”. Pengecekan diameter konduktor, ovality (kebulatan), scratch (goresan), dll perlu anda lakukan di tahap ini.

Anda dapat melihat garis warna hitam disela – sela segment bukan ? itu adalah Separator Tape yang berfungsi sebagai pemisah antar segment. Tape bisa menggunakan jenis Water Swellable Tape (untuk menahan air masuk) atau cukup dengan jenis Paper, tergantung design yang diminta.

Milliken after die

Gambar di bawah ini menjelaskan kembali lebih detail bagaimana Longitudinal Tape tersebut masuk bersama Segment melalui “Die”. Disebut longitudinal tape karena arah masuknya ke arah Axis – X disertai pilinan yang cukup panjang.

Separator Tape Into Die

TAPING HEAD

Taping Head berfungsi untuk membungkus (Conductor Wrapping) konduktor milliken yang sudah digabungkan menggunakan “Tape”, istilah lain adalah “Binding”, atau ada juga yang menggunakan istilah Eccentric Taping. Ilustrasi mesin digambarkan sebagai berikut (from : Pioneer machine)

Tape yang ditempatkan pada “Pad” (bagian piringan bulat) akan berputar dan melilit  konduktor yang masuk melalui lubang tengah.

TAPING HEAD

Dengan adanya tape, konduktor tidak mudah untuk bergeser saat diputar oleh Rotating Caterpillar. Kebulatan (Roundness) konduktor dapat lebih terjaga, selain itu tape akan melindungi gesekan dari “Belt Rotating Caterpillar”.

Untuk memperkuat daya ikat nya, dikenal istilah Overlap. Misalnya tape ukuran 50 mm dengan overlap 30 % sampai 50%, artinya tape yang diputar mengelilingi konduktor akan menimpa/menutup tape sebelumnya selebar 15 mm (30% x 50 mm). Sehingga tidak ada celah atau kerenggangan diantara tape tersebut.  Tape yang digunakan adalah jenis Semi Conductive.

Beberapa hal yang harus diperhatikan adalah setting sudut tape dengan menyetel beberapa roller di dalam taping head tersebut. Sudut yang tidak tepat akan mengakibatkan tape menjadi keriput, terlipat dan tidak rata. Hal ini harus dihindari. Anda perlu memastikan bahwa hasil taping merata. Setting tension (ketegangan tape) juga perlu diperhatikan supaya tidak mudah kendor dan membantu merapatkan konduktor.

Ini adalah contoh wrapping setelah keluar dari Taping Head. Cukup merata dan overlapnya terlihat sempurna :

Milliken Taping, Wrapping

Setelah ditaping, konduktor akan masuk menuju Rotating Caterpillar.

ROTATING CATERPILLAR

Bagian mesin yang satu ini mempunyai tugas super berat, yaitu menarik keseluruhan segment yang sudah disatukan. Panjangnya bisa mencapai 5 sampai 6 meter untuk memperkuat gaya gesek pada konduktor. Dilengkapi belt karet untuk mencengkram dengan tekanan tertentu berdasarkan diameter konduktor yang ditarik. Rotating Caterpillar akan mencengkram dan menarik konduktor sambil berputar sesuai dengan panjang lay length sector prespiralled. Kekuatan tariknya bisa mencapai  2 ton lebih. Setting tekanan belt perlu diperhatikan untuk mencegah konduktor rusak atau oval. Thanks to Pourtier (perfect & powerful design)

Rotating Caterpillar

Seluruh sistem electric mulai dari Pay off, Phase Detector, Taping Head, Rotating Caterpillar dan tentunya Take up sebagai penggulung konduktor, haruslah sinkron (synchronized system). Ditopang dengan program PLC menggunakan Process Control Siemens  S7 (SIMATIC S7, automation), membuat proses Milliken laying up menjadi lebih sempurna dan terjaga kualitasnya. Program pendahulunya adalah SIMATIC S5Keunggulan dari SIMATIC S7 adalah software nya sudah under Windows, serta lebih komunikatif karena bisa berkomunikasi dengan HMI. Didalamnya terdapat Profibus yang berguna untuk komunikasi antar Drive atau antara Drive dengan PLC.

Untuk mengecek dan merubah program di mesin, anda cukup duduk di meja dengan laptop dan saluran Wifi (serta secangkir kopi pahit & rokok Djarum Super…) maka seluruh tampilan program sudah dapat dibaca, dimodifikasi dan diperbaharui. Tidak seperti teknologi terdahulu, anda harus membawa laptop dan kabel ke panel kontrol. Lebih luar biasa lagi….anda dapat mengontrol mesin dari mana saja bahkan dari luar negeri selama ada sambungan internet (tentunya dilengkapi password atau akses masuk jaringan ke mesin).

Jika anda adalah Electrical Engineer, pastikan menguasai ini, jika tidak, maka anda akan tertinggal….(ayo belajar….silahkan daftar ke Siemens untuk training)

Setelah konduktor melalui rotating caterpillar, kemudian digulung oleh Take up dengan dengan tension secukupnya (untuk mengimbangi saja). Traversing dapat diatur sedemikian sehingga gulungan pada drum rapat, tanpa celah. Kemampuan beban pada take up bisa mencapai 30 ton lebih tergantung type dan size konduktor/kabel yang dibuat.

Berikut adalah salah satu contoh hasil laying up milliken conduktor dipotong dengan mesin gergaji.

Milliken Laying up example

(Before)

Dan ini  adalah hasilnya setelah dilanjutkan ke proses extrusion menggunakan mesin extruder CCV – Line. Dengan adanya tekanan tinggi dari gas nitrogen saat proses insulation, konduktor terlihat lebih padat. Total Size konduktor adalah 1600 mm2. Great Job….!!!

Milliken Conductor 1600 mm2

Milliken Conductor 1600 mm2 (Very nice)

(After)

Proses selanjutnya yang tidak kalah menantang adalah proses ekstrusi di mesin extruder dengan sistem Catenary Continuous Vulcanizing atau disingkat mesin CCV line (from : NOKIA MAILLEFER). Bagian – bagian mesin lebih banyak lagi, sistem kontrolnya lebih rumit, panjang machine line bisa mencapai 200 meter dan memerlukan setidaknya 3 lantai gedung untuk memasang mesin ini….

So…pastikan anda tidak melewatkan pembahasannya, hanya di….ILMUKABEL

Don’t forget to share this article okay….thanks bro…

ILMUKABEL LIVE LOGO

 

MILLIKEN CONDUCTOR (BEHIND THE SCENE) for High Voltage Cable (vol.01)

Milliken Conductor

adalah salah satu nama konstruksi atau type konduktor pada kabel  tegangan tinggi/High Voltage Cable (HV) dan juga pada Kabel Tegangan Ekstra Tinggi/Extra High Voltage (EHV). Range Voltage bervariasi mulai dari 63 – 161 kV, 220 – 230, 330 – 500 kV. Konduktor Milliken digunakan untuk size / penampang konduktor besar, umumnya mulai dari 1000, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000 mm2. Untuk size dibawahnya seperti 400, 500, 630 dan 800 mm2, cukup menggunakan konstruksi Circular Compacted Strand biasa.

Issue terpenting mengapa perlu menggunakan konstruksi Milliken adalah mengenai kemampuannya mengurangi Skin Effect yang umumnya terjadi pada konduktor berpenampang besar. Arus listrik yang mengalir akan lebih banyak terkonsentrasi pada daerah/batas/keliling luar dari konduktor tersebut. Hal ini akan berdampak kurang baik karena akan terjadi peningkatan pada  A.C. Resistance nya.

SKIN EFFECT_ilmukabel

Untuk mengurangi pengaruh “Skin Effect” maka konduktor dapat dipecah menjadi beberapa bagian atau segment. Jumlah segment mulai dari 4, 5 bahkan hingga 7 segment. Diantara segment dilapisi dengan Semi Conductive atau Insulation Tape (anda dapat melihat dengan jelas di penjelasan Laying Up Process, selanjutnya)

Miliken Conductor 1600 mm2

Miliken Conductor 1600 mm2

 Tiap tiap single konduktor yang mirip dengan bentuk sektoral ini dibuat terlebih dahulu di mesin stranding type Rigid lalu disatukan/laying up menggunakan mesin Drum Twister. (lihat video disini)

Penambahan inti berupa compacted strand core (konduktor pilin compact/dipadatkan) atau solid copper (tembaga) untuk mengisi kekosongan pada bagian tengah, khususnya yang terdiri dari 5 segment.

Tidak semua Cable Manufacturer mampu membuatnya. Tingkat kesulitan sangat tinggi, material pendukung tidaklah murah, serta investasi beberapa mesin dan peralatan testnya yang terbilang sangat mahal. Tak heran jika harga kabel ini fantastis (ratusan hingga miliar rupiah per drum untuk panjang packing 250 m)….wow bukan?  Apalagi untuk kabel Eksta High Voltage atau Ultra High Voltage (UHV) ….harganya selangit….

Okay guys, mari kembali ke pembahasan….kita akan telisik step by step mulai dari pembuatan konduktor sektor nya (segment) sebagai berikut :

  1. Proses Stranding Konduktor Miliken

Pembuatan konduktor sektor/segmental nya dibuat di mesin Stranding Rigid. Berkapasitas 54 kawat (6+12+18+24) atau 91 kawat (6+12+18+24+30), sampai 126 kawat (6+12+18+24+30+36), dengan 3 – 4 corb/cage atau 5 corb sekaligus, (istilah lain 6B + 12B + 18B dst. ; B = menunjukkan Bobbin/reel penampung kawat).

Putaran corb dalam RPM tidak terlalu cepat, sekitar 300 rpm mengingat beban yang diputar sangat berat, sekitar 2 ton di corb 6B dan 12 ton di corb 36B. Akan terjadi gaya centrifugal (Centrifugal Force) yang tinggi saat diputar. Untuk itu, mesin dilengkapi sensor untuk mendeteksi gaya ini. Konstruksi corb yang lemah akan berbahaya, tak jarang terjadi keretakan dititik terlemah corb setelah pemakaian beberapa tahun.

Sistem putaran corb ada yang menggunakan transmisi shaft/poros dan ada yang menggunakan individual motor pada tiap corb. Keduanya berfungsi sangat baik. Machine Manufacturer yang sudah teruji kehandalannya antara lain STOLBERGER (Germany), CORTINOVIS (Italy), POURTIER (France). Life time mesin bisa mencapai 10, 15, bahkan 20 tahun. Mesin China yang cukup terkenal dan lebih murah adalah dari Hefei Smarter, life time nya sekitar 5 – 10 tahun. Economical life time setidaknya harus mencapai 5 tahun operasi. Untuk mesin Taiwan merk yang cukup terkenal adalah Pan Pioneer.

Rigid Strand 5 Corb, Pourtier-France

Rigid Strand 5 Corb, Pourtier-France

Rigid Strand Corb or Cage

Rigid Strand Corb or Cage

Proses stranding segment Miliken mirip dengan proses stranding konduktor sektor biasa misalnya kabel  NYFGbY 4 X 240 mm2 Sm (Sm = Sector Conductor), hanya saja khusus untuk proses Milliken Conductor ini konduktor sektor tidak dibuat lurus (straight sector) tapi sector tersebut langsung dipuntir/twisted dengan menggunakan alat tambahan yaitu Prespiralled Compactor Unit. Terletak setelah Stranding Point. Berikut ini adalah salah satu contoh penggunaan roll saat proses Straight Sector.

Straight Sector_With Roller

Straight Sector_With Roller

  1. PRESPIRALLED COMPACTOR atau PRETWIST

Alat ini adalah tempat dimana roll profile sectoral berada. Dapat terdiri dari 3 – 4 buah partisi tempat roll (roll housing), dimana setiap partisi roll housing memuat 2 pasang roll bagian atas dan bawah. Dari namanya “Pre-Spriralled”/PreTwist, maka tugasnya adalah memuntir sector strand sehingga terbentuk spiral atau pilinan/lay length tersendiri pada sector tersebut. Lay length ini akan berguna saat penyatuannya nanti di proses Laying Up. Saat anda akan membeli mesin Rigid Strand, pasti akan ditawarkan fitur ini. Jika tidak berniat untuk membuat Milliken conductor, cukup pilih fitur Straight Sector saja, harga mesin bisa lebih murah. Peran Prespiralled Compactor sangat fital. Nyawa dan kunci dari keberhasilan pembuatan Milliken Conductor dimulai dari sini.

Jenis transmisinya bisa menggunakan motor (Motorized system) dan ada pula yang menggunakan Gear (Gearbox system). Mesin terkini buatan Eropa banyak memilih Motorized system dan mesin buatan China lebih memilih sistem gearbox (harganya lebih murah). Untuk fleksibilitas atau range lay length set-up dan setting mesin, Motorized system bisa anda pilih. Tapi hati – hati, jika ada gangguan pada sinkronisasi electric nya, akan berakibat fatal pada hasil twist. Sedangkan sistem gearbox tidak akan mengalami gangguan sinkronisasi, namun kurang fleksibel saat set up dan terbatas sesuai tabel gear yang ada.

Untuk hasil compacting yang sempurna, unit ini dilengkapi dengan Compression Scale dan Angle Scale + Adjuster.

Prespiralled Compactor - Pretwisted

Prespiralled Compactor – Stolberger, Germany

Setelah straight sector terbentuk melalui pasangan roll ini, selanjutnya unit ini akan berputar sesuai setting lay length yang diinginkan. Tahap ini biasa disebut PRETWIST / PRESPIRALLED. Berikut ini adalah salah satu contoh hasil pretwist : (panjang Lay length adalah siklus dari titik puncak ke titik puncak sector)

PRE-TWISTED SECTOR

PRE-TWISTED SECTOR

  • TAPING APPLICATOR

Alat tambahan di mesin rigid strand untuk memasang waterblocking tape pada tiap layer sector. Waterblocking tape ini berfungsi untuk menahan air masuk ke konduktor sedini mungkin supaya tidak menyebar keseluruh konduktor. Tape akan bergerak mengikuti sector twist.

  • SECTOR ROLLER

Berfungsi sebagai pembentuk sektor berupa pasangan roller atas dan bawah. Sudut sektor dan radius di desgin sedemikian sehingga nantinya saat 4 atau 5 sector/segment  digabung harus duduk sempurna, menghasilkan tingkat kebulatan tertentu. Jika design sudut ini tidak tepat, maka akan terjadi gap/step dan konduktor tidak terlihat bulat. Hal ini pun akan berpengaruh pada ketebalan innersemicond pada proses extrusion di CCV-Line.

  • COMPACTION (Tingkat Kompressi)

Design roller juga akan memperhitungkan tingkat Compaction/kompressi. Tingkat kepadatan yang tinggi (Filling Factor) membuat sektor tahan terhadap deformasi, tidak mudah pecah atau “mekar”/Birdcaging. Jika sektor mudah pecah atau kendor, maka ini akan menjadi “mimpi buruk” saat proses penggabungan/laying up di Drum Twister.

Sector Compaction with Prespiralled Compactor

Sector Compaction with Prespiralled Compactor

  • WIRE CONSTRUCTION (Jumlah Susunan Kawat)

Diameter dan jumlah kawat harus dirancang agar mampu menghasilkan Compaction yang baik dengan tetap mempertahankan tingkat fleksibilitas konduktor. Tentunya disesuaikan juga dengan kapasitas mesin stranding yang ada. Konstruksi umum yang dipakai bisa saja berjumlah 1+6+12+18+24, 1+6+12+18+24+30  dsb. atau modifikasi di antara jumlah tersebut, tergantung tingkat kompressi yang diinginkan, target berat konduktor, dan sebagainya.

  • WIRE ELONGATION (Pemuluran Kawat/elongasi)

Semakin tinggi Elongasi kawat, maka semakin mudah untuk dibentuk, serta menghasilkan fleksibilitas konduktor yang baik. Keseragaman elongasi saat proses Drawing pun perlu diperhatikan.

  • WIRE TENSION/WIRE BRAKE (Tension Kawat/rem)

Wire tension atau tegangan kawat/rem (Bobbin Brake) saat proses stranding sangat berguna untuk mencegah konduktor kendor dan pecah. Perlu dilakukan pengecekan dan kalibrasi pada sistem rem sebelum proses untuk memastikan keseragaman tension nya.

  • LAY LENGTH & DIRECTION

Panjang pilinan kawat (lay length) dan arah pilinan (lay direction) perlu diperhatikan untuk mendapatkan bentuk sektor yang baik, kepadatan dan mencegah birdcaging/mekar. Beberapa design ditemui menggunakan arah pilinan UNILAY (searah) ataupun CROSSLAY (berlawanan arah). Keduanya mempunyai kelebihan dan kekurangan masing – masing. Arah kiri (Left/S) dan arah Kanan (Right/Z).

  • PRETWIST LAY & DIRECTION

Panjang pilinan Pretwist sector dan arahnya sangat penting diperhatikan. Hal ini akan berdampak cukup besar untuk keberhasilan proses Laying up dan PRETWIST di CCV line. Umumnya adalah ke arah kanan (Right / Z)

Berikut ini adalah hasil akhir proses stranding sector prespiralled untuk Milliken Conductor pada Take up (tempat drum penggulung).

Hasil yang sempurna, tidak pecah / Birdcaging, rapi, compact, rapat dan….waah mantap deh….

Pretwisted Sector on Take up (Very nice..)

Pretwisted Sector on Take up (Very nice..)

Pengukuran tahanan konduktor (conductor resistance) diukur dengan cara tertentu, mengingat diantara layer sector terdapat isolator berupa waterblocking tape yang telah dijelaskan diatas. Bagaimana caranya ? 

Setelah proses stranding ini selesai, maka dilanjutkan ke proses Laying up untuk digabungkan menggunakan Drum Twister. Mesin ini bukan mesin biasa. Panjangnya bisa mencapai 60 m lebih, bagian mesin pun lebih banyak. Kemampuan bebannya bisa mencapai 20 ton lebih. Electrical sistem nya pun lebih kompleks…

Kita akan bahas pada MILLIKEN LAYING UP PROCESS selanjutnya di Vol.2

See you….and share this article if it is helping you….thanks 

ilmukabel logo

CONDUCTOR COMPARISON of ACCC/ACSR/Hi-STACIR-AW/GTACSR with CCP Software (PART 2)

Conductor Comparison atau Perbandingan Konduktor diperlukan untuk menilai performa, kelebihan dan kekurangannya.

ILMUKABEL.COM – Sebelum menjelajah lebih dalam mengenai perbandingan konduktor  HTLS (High Temperature Low Sag) menggunakan CCP Software ini, sebaiknya anda refresh sejenak overview tentang CCP Software di CCP PART 1 dan juga pembahasan mengenai konduktor HTLS & HCLS.

Konduktor yang akan dibandingkan adalah ACCC/TW_Lisbon, ACSR-Hawk, Hi-STACIR-AW, G-TACSR (GAP). Ada baiknya kita melihat gambaran setiap konduktor supaya dapat membantu mempermudah pengamatan anda saat dibandingkan nanti  :

  1. ACCC/TW – Lisbon (Aluminum Conductor Composite Core/ Trapezoidal Wire)

Anda mungkin sudah tak asing dengan penjelasan ACCC, terutama di blog ini (lihat Part…) terbuat dari kawat lunak/soft  kelas “EC grade” Aluminum 1350 – O  fully annealed dengan conductivity tinggi mencapai 63% – 64% (IACS) setelah melalui tahap Annealing/pemanasan (Tensile Strength < 100 N/mm2) dan mampu bertahan pada suhu tinggi 350 Suhu operasi konduktor 180˚C dan max operasi di 200˚C. Composite core berbentuk bulat solid buatan CTC Global ini terbuat dari Carbon fibers dilapisi oleh Glass fibers dan, keduanya disatukan dengan Organic Epoxy Resin. Glass Fibers (warna coklat kekuningan) akan melindungi Carbon fibers (warna hitam). Epoxy Resin mempunyai peranan yang sangat penting diantara keduanya. Tensile core sangat tinggi melebihi steel strand pada ACSR konvensional & mempunyai Thermal Expansion sangat rendah 1.61 x 10-6 . Thermal Expansion yang rendah sangat berguna saat dihadapkan dengan suhu operasi yang tinggi untuk meminimalisir pertambahan panjang, Sag / andongan. Rekonduktoring menggunakan konduktor ini sudah menyebar di USA, China, Jepang, India, Afrika, Vietnam dan tentu saja di Indonesia.

ACCC_ilmukabel

  1. ACSR – 240 – Hawk (Aluminum Conductor Steel Reinforced)

Konduktor “tertua”  ini banyak berjasa untuk transimisi Overhead. Proses pembuatannya sangat mudah pada mesin stranding Rigid dan masih favorit hingga sekarang karena harganya yang relatif murah. Terbuat dari kawat aluminum AAC yang diproses pada mesin “Rod Break Down” biasa (Hard Drawn – H19), berpenguat (Reinforced) Galvanized steel strand. Suhu operasi 75˚C dan max 100˚C. (click tiap gambar untuk memperjelas/zoom)

ACSR_ilmukabel

 

  1. Hi-STACIR-AW (High Tensile Strength – Super Thermal Resistance Aluminum Alloy Conductor -With Aluminum Clad Invar Reinforced)

Konduktor high temperature yang satu ini butuh kemampuan dalam pengerjaan komposisi material kawat nya. Material kawat menggunakan Super Thermal Resistance Aluminum (STAL), sangat tahan pada suhu tinggi max 240 ˚C dan suhu operasi 210˚C dengan berpenguat High Strength Aluminum-Clad Invar Wire (36%Nickel–Fe) atau FE-Ni36 (36% Nickel dan 64% Fe). Nama “Invar” diambil dari kata “Invariable”, ditemukan tahun 1896 di Swiss oleh Charles Édouard Guillaume. Thermal Expansionnya rendah, hanya sebesar 3,7 x 10-6 . Sebagai gambaran, Klep/Valve motor juga menggunakan Alloy ini untuk menghadapi panasnya ruang bakar pada silinder. Produsen ternama LS Cable Korea sudah banyak menginstalasi di beberapa negara, Italy, Korea, Malaysia, China dll.

                                    STACIR Conductor_ilmukabel           STACIR Frotn View_ilmukabel

 4. GTACSR – (Super – Thermal/Heat Resistance Aluminum Alloy Conductor Steel Reinforced)

Konduktor spesialis buatan produsen raksasa Jepang  J-Powers ini mempunyai kombinasi design yang unik dan cerdas, familiar dengan sebutan Gap Conductor Konstruksi kawat Heat Resistance nya terdiri dari Trapezoidal Wire di layer 2 dan wire bulat di layer ke tiga.  Berpenguat Extra High Strength Steel Strand. Diantara steel strand dan Trapezoidal Wire terdapat rongga atau “gap” yang dipenuhi grease supaya steel strand dapat bergerak/sliding pada suhu operasi tertentu (penjelasan lengkap ada di bawah). Kekuatan suhu sama dengan Hi-STACIR-AW, yaitu 210˚C dan max mencapai 240˚C. Sangat sukses di Jepang dan sudah menyebar di beberapa negara.

          GTACSR_Conductor view_ilmukabel            GTACSR front view_ilmukabel
GTACSR GAP_ILMUKABEL

Supaya dapat membedakan dengan lebih jelas, berikut adalah rangkuman data properties nya (Penting !!!) :

TABEL HTLS PROPERTIES_ilmukabel

Dari ke tiga konduktor HTLS – HCLS di atas (kecuali ACSR) mempunyai tujuan yang sama, yaitu ingin mengoptimalkan kekuatan & ketahanan “core” serta menciptakan material kawat yang handal dari sisi elektrisnya, atau kombinasi diantara keduanya.

Sekarang saatnya untuk masuk pada Conductor Comparison Program untuk memandingkan ke empat konduktor di atas sebagai berikut (tersedia dalam 9 bahasa untuk memudahkan user)  :

Saat masuk ke CCP_software kita dapat langsung memilih konduktor di atas pada tiap kolom. Kita pilih ACCC sebagai “base” nya.

Pada kolom – kolom selanjutnya anda bebas memilih konduktor yang anda inginkan. Untuk membandingkan, sebaiknya pilihlah size konduktor yang setara/sebanding  terlebih dahulu. Misal ACCC Lisbon adalah setara dengan ACSR-Hawk ditandai dengan diameter konduktor yang sama (teoritis) yaitu 21.793 mm, atau ditandai dengan area aluminium yang hampir sama yaitu 241,7/ 241,3/247,8 mm2 (kecuali ACCC mencapai 315,5 mm2 karena seluruh kawatnya berbentuk trapezoidal yang dapat meningkatkan luasan area tanpa memperbesar diameter konduktornya), lihat gambar :

Tabel 01 (dalam mm2)

Tabel Comparison Metric_ilmukabel

Tabel 02 (dalam kcmil)

Tabel Comparison_kcmil_ilmukabel

Berikutnya adalah penentuan parameter – parameter penting lainnya yang harus kita masukkan dalam program, diantaranya adalah :

  1. Input Lingkungan/Environmental Input : Sun radiation, Ambient Temperature, Wind, Elevation, Solar absorptivity, Emissivity, Wind angle.
  2. Input Asumsi Pembebanan & Penghematan Pembangkitan/Load & Generation Savings Assumsions Input : Line length, Voltage, Peak Operations Amps, Load Factor, Loss Factor, Peak power per circuit, Phases/Circuit (1,2 or 3), Cost of energy generation, Installed Generation cost
  3. Initial Sag Temperature (5, 10, 20˚C dst.) & Max Allowable Sag (batas sag yang diijinkan, pada grafik akan timbul garis putus – putus, 5-8-10 meter dst.)
  4. Input Kondisi Cuaca / Wind or Ice load : Temperature, Windspeed (km/hr), Safety factor, Radial Ice thickness, Ice density, %RTS. Untuk memudahkan user dapat pula memilih pada kolom pilihan standard NESC berupa pilihan NESC Heavy (cuaca ekstrim), Medium, Light. Juga CSA Heavy, Medium, Light dan akan otomatis terisi, atau anda dapat memilih asumsi cuaca sesuai keinginan atau disesuaikan dengan lingkungan atau cuaca dimana konduktor nantinya akan dipasang, dengan menginput nilai tersendiri.

Setelah menginput semua parameter, maka program akan otomatis menghitung dan menghasilkan angka/nilai lengkap seperti yang tertera di bawah (klik untuk zoom) :

CCP_HTLS 01 Tabel_ilmukabel

(download lengkap tabel Comparison dalam PDF tersedia di bawah artikel)

Cermati tabel diatas serta hubungkan dengan konstruksi konduktor dan properties wire + core di tabel properties.

Hasil input parameter akan tercetak secara otomatis dan terletak di bagian bawah / “footer” tabel.

Untuk melihat hasil Sagging/ Andongan nya dapat dilihat juga pada hasil grafik berikut :

CCP_SAG GRAFIK_02_ilmukabel

Terlihat, ACSR berbentuk garis lurus yang menanjak seiring dengan pertambahan suhu. Terjadi pemuluran pada kawat dan steel strand secara signifikan yang menyebabkan nilai Sag terus bertambah (7 m pada 100˚C, yaitu di suhu operasi maximum nya). Sag ACCC-Lisbon masih lebih kecil dari Hi-STACIR-AW dan ACSR, mengingat Thermal Expansion Composite Core lebih kecil yaitu sebesar 1.61 X 10-6 (selalu lihat tabel properties sebelumnya diatas untuk memahami ulasan pada paragraf ini). Pergerakan Sag pada GTACSR lebih landai (seperti kurva), tidak terlihat “Knee Point” (transisi dimana wire sudah tidak lagi mempunyai tension dan beralih pada core yang memikul tension tersebut) seperti halnya Knee Point yang ada pada ACCC dan STACIR. Hal ini dimungkinkan adanya rongga/gap + grease antara steel strand dengan wire trapezoid yang ada diatasnya yang memungkinkan steel dapat bergerak/sliding. Pada kondisi initial sagging GTACSR, tegangan mekanis hanya terjadi pada steel core. Manfaat lain, tension pada tower pun rendah (lihat tabel di atas). Pada suhu dibawah 100˚C, dapat berperan seperti layaknya ACSR biasa dan pada suhu tinggi, konduktor ini dapat berperan sebagai konduktor HTLS (high temperature) seperti grafik dibawah, unik bukan ?

GAP_KNEE POINT_ilmukabel

Jika kita perhatikan grafik dibawah, untuk urusan kemampuan kuat hantar arus (KHA) atau Ampacity, ACCC-Lisbon memang selau berada paling atas dengan nilai tertinggi mencapai 1317 A, ini merupakan kerja sukses dari kawat 1350 – O dengan conductivity wire nya yang tinggi 63%, serta filling factor kawat Aluminium yang juga tinggi hingga 93 – 94%, namun akan terbatas pada suhu operasi max 200˚C sebagai batas kemampuan Composite Core nya.  Disusul oleh Hi-STACIR-AW (1308 A) dan team Yamaha Jepang GTACSR (1256 A) pada putaran lap ke tiga….(“ups…sorry, kenapa jadi MOTO-GP neeh ?@#?…..”). Maksudnya, Ampacity keduanya masih dapat merambat naik meski konduktor dihadapkan pada suhu sangat tinggi sebesar 240˚C, disinilah letak fungsi kawat High Temperature Resistance nya. Perlu diingat kembali bahwa Sag pada posisi ini sudah mencapai ± 7 m (lihat kembali Grafik Sag).  Perpaduan antara Grafik Sag dan Grafik Ampacity Vs Temperature sangat penting dan tidak dapat dipisahkan (sebaiknya anda kritisi pada point ini jika mendapati hal yang sama).

CCP_AMPACITY_ilmukabel

Sebagai penutup, secara garis besar, saya sajikan ranking pada tiap category berdasarkan hasil perbandingan konduktor menggunakan CCP_Software berikut ini (versi : ilmukabel)

Tabel Ranking HTLS_ilmukabel

HIGHLIGHTS

Perbandingan Konduktor HTLS ini cukup penting dilakukan untuk mengetahui performa, kelebihan dan kekurangannya sebelum melangkah lebih jauh saat kita ingin melakukan seleksi pada konduktor yang akan kita pilih atau gunakan. Tentu saja pilihan akhir juga sangat ditentukan pada tujuan awal anda, budget, kemudahan instalasi, harga aksesoris rekonduktoring yang ekonomis, kemudahan cara pemeliharaan dan trouble shooting saat menghadapai masalah di kemudian hari, dan banyak lagi faktor lainnya.

Oya….anda dapat mencoba untuk request CCP_Sofware ke CTC Global melalui… http://www.ctcglobal.com/resources/software atau langsung ke pengisian form nya di….. http://www.ctcglobal.com/request-free-software

Dapatkan ulasan menarik selanjutnya tentang MILIKEN CONDUCTOR  for High Voltage Cable

 ilmkabel logo 2

  1. Download artikel Conductor Comparison ini (PDF)
  2. Download hanya Tabel & Grafik hasil Perhitungan CCP_Software diatas (PDF)

FREE ELECTRICAL SOFTWARE (in EXCEL / Visual Basic) : 

  1. Cable Sizing Software & Voltage Drop
  2. Home Electrical Bill Software, Energy Consumption & Electrical Load Calculator
  3. Highline Tension Calculator (Spreadsheet)
  4. Calculate Technical Losses of Distribusion Line

CCP SOFTWARE, WATCH THE VIDEO :

 

Share artikel ini jika bermanfaat untuk anda dan orang lain….

Keep in touch……..Thanks….

 

SAG CALCULATION with CCP SOFTWARE (PART 1)

Sag Calculation – ILMUKABEL.COM

Sag Calculation atau Perhitungan Sag/andongan overhead conductor (konduktor yang dipasang pada tower transmisi) dapat dengan mudah dilakukan menggunakan CCP software. Software ini dapat diinstall di komputer atau laptop kita dengan tampilan EXCEL. Dibuat oleh CTC Global, produsen Composite Core yang dipakai di konduktor ACCC/TW sebagai pengganti steel strand pada ACSR konvensional (silahkan membuka kembali tentang ACCC di PART 1 ). Sag atau andongan itu sendiri secara sederhana adalah lengkungan ke bawah yang terjadi pada konduktor antara tower/menara transmisi (dalam satuan meter atau feet). Sag akan bertambah manakala suhu konduktor meningkat saat diberi arus (lihat kembali tentang sag di PART 3)

Dilihat dari arti CCP itu sendiri yaitu “Conductor Comparison Program”, maka perhitungan Sag disini sebenarnya adalah merupakan salah satu bagian saja  dari keseluruhan perhitungan konduktor yang ada. Program ini dibuat untuk memudahkan user dalam melakukan analisa/perbandingan diantara beberapa type dan size konduktor sekaligus tanpa perlu menghitungnya satu persatu (misalnya : konduktor jenis ACCC/TW vs ACSR vs TACSR vs ACSS vs ACCR). “Oya..apakah anda pernah mencoba menghitungnya secara manual dengan rumus ?? saya jamin pasti pusing, ha ha ha….”

Didalam program ini memuat beberapa perhitungan penting yang diperlukan pada konduktor overhead diantaranya adalah :

  • Parameter konduktor seperti DC & AC resistance, Rated strength, Ampacity dll
  • Line Losses (rugi – rugi) yang timbul pada transmisi dalam (MWh), bahkan menghitung juga cost yang timbul pada kurun waktu tertentu sampai 30 th (dalam $)
  • Generation Saving (Penghematan Pembangkitan Listrik). Pembangkit listrik menggunakan gas, minyak, coal dll yang harganya cukup mahal. Perancang harus tahu konduktor mana yang mempunyai losses tinggi dan tidak, sehingga baik secara langsung atau tidak langsung dapat menghemat biaya sumber daya pembangkit.
  • Initial Sag/Initial Tension
  • Sag/Tension pada suhu tertentu (sag pada suhu “peak”, “rated operating”, pada “maximum operating” dll)
  • Sag/Tension pada suhu beku/salju, sag terhadap angin kencang (Wind/ice/cold). Biasanya pada negara tertentu dengan suhu super dingin (katakanlah -20 ˚C) dan goncangan karena tiupan angin yang sangat kencang atau badai perlu dilakukan perhitungan sag tersendiri. Sag dan tension pada tower tentunya akan berbeda pada situasi tersebut. Program ini sudah diperbaharui dan sudah dapat menghitungya.
  • Knee Point Sag Temperature

Berikut adalah snapshot tampilan awal dari salah satu contoh hasil perhitungan perbandingan konduktor dengan menggunakan CCP Software.

(Klik pada tiap gambar untuk memperjelas)

CCP_VIEW 01

Berikut ini contoh perbandingan konduktor dari beberapa type konduktor (ACCC LISBON, ACSR HAWK, Hi-STACIR, ACSS/TW). Dalam pemilihan type konduktor dan size, kita tidak perlu mengetik, cukup klik pada kolom type konduktor dan size konduktor maka akan keluar daftar yang tersedia.

CCP view_conductor

Dan ini adalah contoh hasil perhitungan Sag/andongan nya :

CCP SAG VIEW_OK

Kolom sebelah pertama disebelah kiri menjadi  “base” / basis konduktor  yang akan dibandingkan dengan jenis konduktor lain di 3 kolom sebelah kanan.

Saya ambil satu contoh saja yaitu untuk ACCC sag dan ACSR sag pada kondisi Maximum Operating Temperature nya, yaitu pada kolom pertama (ACCC_LISBON) adalah 5.8 meter dan pada kolom kedua (ACSR 477-HAWK) adalah 6.55 meter (note : kondisi cuacanya saya coba hitung pada kondisi suhu dingin -20 ˚C dan kecepatan angin 64.4 km/jam). Perlu dicatat bahwa hasil perhitungan dengan beberapa asumsi cuaca dan atau penentuan parameter lain yang dimasukkan akan menghasilkan Sag yang berbeda – beda pula. Yang diharapkan adalah nilai Sagging yang kecil, sehingga clearence/jarak aman dari konduktor terhadap tanah lebih besar.

Dengan perhitungan manual mungkin dapat menghabiskan waktu berjam – jam serta menghabiskan 5 sampai dengan 10 cangkir kopi, namun dengan CCP Software ini, cukup 10 menit saja, dan anda akan akan mendapatkan hasil perhitungannya sebelum kopi anda habis….”traalaaa”….

Bukan hanya perhitungan Sag/andongan saja namun perhitungan lainnya pun akan anda dapatkan seketika. Selain itu anda akan mendapat bonus lain berupa tampilan grafik  agar memudahkan analisa kita seperti gambar berikut : CCP_SAG GRAFIK

OR WATCH THE VIDEO :

Masih banyak fitur – fitur lain yang tersedia dalam program ini, penasaran….. ?? nantikan ulasan selanjutnya di CCP_PART 2

Tune on …..ilmukabel, thanks

Note : agar tidak mengambil seluruhnya data yg tertera pada tabel di atas, karena memerlukan input data/parameter lain disesuaikan dengan keadaan (data di atas hanyalah sebagai contoh atau ilustrasi)

 

(PART 5) SIMPAN UANG ANDA dengan REKONDUKTORING ACCC (Tanpa Tower Baru)

ILMUKABEL.COM – Keunggulan ACCC/TW terakhir yang saya bahas disini adalah bagaimana konduktor ini ternyata mampu menangani berbagai masalah pelik, rumit dan tak jarang menjadi berkepanjangan di tanah air kita yang tercinta ini, atau mungkin di semua negara.

Bayangkan, biaya untuk satu jaringan SUTET (Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi) PT. PLN (Perusahaan Listrik Negara) membutuhkan dana Rp. 20 miliar (baca beritanya disini).  Pembebasan lahan baru sering menemui jalan buntu, masyarakat sekitar ingin mendapat harga tanah yang tinggi, hampir diluar akal (lihat disini) . Sedangkan PLN tentunya mempunyai keterbatasan dana. Demo warga pun  sering membuat pening pejabat PLN, isu radiasi menjadi pemicu konflik ini, ditambah para provokator yang mengambil kesempatan dalam kesempitan untuk mendapatkan uang. Tak heran, proyek pembangunan menjadi terbengkalai dalam hitungan bulan hingga tahunan (Hhmmm….).

But don’t worry sobat…..berbagai masalah di atas sudah dapat diatasi dengan memakai konduktor ACCC/TW ini. Begini ceritanya…..

Masih ingat pembahasan keunggulan ACCC – HCLS yang mempunyai Current Carrying Capacity 2x lipat dari ACSR konvensional di PART 4 ? (sebaiknya cek dulu sebentar). Karena ACCC mampu menghantarkan arus lebih besar, meski dengan luas penampang dan berat konduktor yang relatif sama (bahkan lebih rendah sedikit), maka memungkinkan penggantian konduktor ACSR yang lama dengan konduktor ACCC (misal : ACSR 240 bisa diganti dengan ACCC Lisbon). Penggantian konduktor dengan memanfaatkan tower yang ada, biasa disebut REKONDUKTORING / RECONDUCTORING.

Berikut salah satu contoh rekonduktoring ACCC/TW LISBON di line transmisi 132 Kv di Gujarat, India.

ACCC STRINGING

Thanks to : Mr. Richard Sachs for STERLITE

Langkah pertama adalah menarik konduktor existing (ACSR), lalu diikuti dengan penyambungan konduktor ACCC secara bersamaan. Meski prinsip kerjanya mirip dengan pemasangan ACSR, namun tetap diperlukan training khusus dalam pemasangannya. Salah satu training yang pernah saya ikuti adalah training tentang DEAD END and SPLICES INSTALLER.

SERTIFIKAT CTC OK

Didalamnya dibahas bagaimana teknik pemasangan konduktor/jointing pada Dead End, ukurannya, jenis Tensioner/Bullwheel, ukuran roller, collet, sudut penarikan, teknik press hidrolik dan sebagainya. Installer harus mempunyai serfikat ini. (Prinsip kerja, aksesoris dan perlengkapan rekonduktoring mungkin akan di bahas dilain waktu). Note : CTC Corp. sekarang berubah menjadi CTC Global.

Di Indonesia sendiri (PT.PLN) sudah banyak melakukan rekonduktoring ACCC/TW ini, misalnya saja rekonduktoring ACCC di kota Tangerang, dan di Cigereleng, Bandung keduanya sudah berhasil di energized.

Dua gambar di bawah adalah contoh rekonduktoring selain ACCC/TW, hanya untuk lebih memperjelas saja view/landscape antara tower, posisi Bullwheel, dan konduktor pada haspel/drum

            rekond 2_1080com EDIT OK     ilmukabel bullwheel 1080.com

Thanks to : 1080.com, NES & Tesmec.com

Penghematan biaya dari sistem rekonduktoring di atas, jelas berdampak sangat signifikan. Menurut Reinaldi (PT. PLN Sumetera), Cost untuk satu tower pada Transmission Line 150 Kv,adalah seharga kurang lebih 10.000 USD (sudah termasuk material tower dan service of construction cost, namun belum termasuk biaya area tower). Sehingga jika pembuatan tower baru dapat dihindari, cost di atas dapat dialihkan untuk biaya yang lain. Jika misalnya penghematan tersebut dikali 1719 tower seperti seperti gambar di bawah..?? (click untuk memperjelas gambar)

BIAYA TOWER EDIT OK

Ketepatan waktu pelaksanaan instalasi dapat lebih tercapai karena tidak terganggu oleh ijin lahan dan pada akhirnya masyarakat dapat lebih cepat mendapatkan sarana listrik yang lebih memadai.

ACCC_CAPSTAN_ILMUKABEL

Penghematan biaya dapat terasa pula dari sisi konsumsi pemakaian sumber daya energi yang dipakai untuk menghasilkan listrik (contoh di Provinsi Sumatera). Dengan konsumsi energi yang sama dengan ACSR, maka ACCC akan menghasilkan keluaran energi 2 kali lipat, sehingga bisa lebih berhemat. Minyak, Coal, Gas paling banyak digunakan, dan harganya sangat mahal.

peta energi

Dari apa yang sudah dibahas tentang keunggulan – keunggulan konduktor ACCC/TW  mulai dari PART 1 sampai dengan PART 5 ini, dapatlah kita ambil kesimpulan bahwa performa ACCC memang lebih baik dari ACSR konvensional, bagaimana menurut anda ?

Rekonduktoring merupakan pilihan terbaik yang bisa dilakukan, demi untuk mempercepat ketersediaan kebutuhan energi listrik yang memadai. Saat ini, Indonesia dengan program 35000 Mega Watt nya merupakan lahan subur bagi industri kabel, kontraktor, atau investor lain untuk segera menyambutnya…..

Get the ACCC INSTALL GUIDE on google play (stringing and installation)

ACCC INSTALL GUIDE

Nantikan topik menarik lainnya di .….ilmukabel logo

Salam Power……!!!

(PART 4) ACCC/TW CONDUCTOR HCLS (HIGH CAPACITY – LOW SAG), is it true ?

ACCC CONDUCTOR (HTLS/HCLS)

ILMUKABEL.COM – Setelah kita melihat gambaran umum tentang konduktor ACCC/TW di PART 1, dan beberapa keunggulannya di PART 2 serta pembahasan tentang High Temperature – Low Sag di PART 3, kini akan diulas mengenai keunggulannya yang utama, yaitu kemampuannya dalam menghantarkan arus yang lebih besar (High Current) dibandingkan konduktor ACSR konvensional.

Istilah yang lebih dikenal adalah Current Rating atau Current Carrying Capacity, (diukur dengan satuan Ampere), yaitu jumlah arus listrik maksimal yang dapat diteruskan oleh konduktor sebelum terjadi kerusakan permanen mekanis maupun elektris pada konduktor tersebut. Material konduktor, luas penampang (size), tahanan konduktor serta suhu lingkungan tentu saja sangat berpengaruh. Bahaya kebakaran bisa saja terjadi jika konduktor dipaksa melebihi batas kemampuannya.

Lalu mengapa konduktor ACCC/TW juga dapat dikategorikan sebagai konduktor yang mampu menghantarkan arus lebih besar (HIGH CAPACITY) ?. Seperti sudah disinggung di PART 1, bahwa dengan konstruksi kawatnya yang berbentuk trapezoidal, menjadikan adanya penambahan luas penampang konduktor secara keseluruhan, relatif tanpa adanya penambahan diameter konduktor, ditambah dengan nilai conductivity kawat minimal 63%, menjadikan tahanan konduktor menjadi lebih rendah, dengan demikian arus yang mampu diteruskan pun akan lebih besar.

Berikut adalah gambaran perbandingan ACCC/TW dengan ACSR konvensional yang sudah dipasang PT.PLN di wilayah Provinsi Sumatera, Indonesia sebagai berikut:

Tabel Rekonduktoring 1

Thanks to : Mr. Donny Rinaeldi, PT. PLN – P3B Sumatera, at Asian Clean Energy Forum, June 16, 2015 Manilla – Phillipines

 Dapat dilihat di atas, beban arus yang pernah dicoba pada tiga line transmisi menggunakan ACSR sebelum rekonduktoring adalah dikisaran 450 – 580 Ampere. Sedangkan setelah di ganti dengan ACCC/TW arus yang dibebankan dapat meningkat dari 750 A, sampai dengan 965 Ampere di transmisi 150 kv Kota Bumi – Bukit Kemuning. Current Carrying Capacity yang sebesar itu mampu menghasilkan penambahan energi 52 MW, yaitu dari posisi sebelumnya 78.3 MW (580 Ampere) menjadi 130.3 MW (965 Ampere). Sehingga kekurangan pasokan energi yang kerap kali terjadi di Sumetera ini dapat terbantu dengan adanya penambahan tersebut.

ACCC CONDUCTOR CURRENT TEST

Berikut adalah salah satu contoh pengetesan arus pada accc :

Seiring dengan Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listirik 2015 – 2024, PT. PLN danPemerintah dalam pemenuhan ketersediaan listrik 35000 Mega Watt di Indonesia, maka keunggulan dari konduktor ACCC/TW ini layak dipertimbangkan.

Berikut ini adalah salah satu bukti keseriusan pemerintah dalam merealisasikannya, yaitu dengan memasang konduktor ACCC/TW di beberapa wilayah, terutama di wilayah yang memang sudah sangat memerlukan penambahan energi listrik, sebagai berikut :

Tabel 2 Rekonduktoring

Thanks to : Mr. Donny Rinaeldi, PT. PLN – P3B Sumatera, at Asian Clean Energy Forum, June 16, 2015 Manilla – Phillipines

Tak heran jika beberapa pabrikan listrik besar di Indonesia saling “berebut” untuk mendapatkan pangsa pasar di sektor ini. (lihat juga contoh foto pemasangan/re-conductoring di PART 3).

ACCC_ilmukabel

Kuat hantar arus yang besar, sekali lagi menjadi alasan mengapa ACCC/TW ini dibutuhkan. Jika kita lihat pada tabel di atas No. 1, ACSR Hawk dengan Current Rating hanya ± 451 A diganti dengan ACCC/TW Lisbon dengan kemampuan Current Carrying sebesar 1250 A. Kemudian No.2, ACSR Zebra (± 636 A) diganti dengan Dublin (1756 A).

Tidak tanggung – tanggung, di No.26 ACSR Zebra yang cukup dengan Dublin (1756 A), ternyata dicoba dinaikkan kembali hingga 1806 A dengan mamakai Hamburg. “Woow….masih penasaran juga ya ‘PLN’…ha ha ha…..” (good luck…)

(note : perhitungan Current Carrying Capacity bisa sedikit berbeda tergantung suhu ambient, kecepatan angin, kemampuan peneyerapan panas dari lingkungan terhadap konduktor, emissivity, conductivity, etc.)

Nantikan ulasan yang tak kalah pentingnya di PART 5 selanjutnya….Thank you…Salam POWER…!!!

 

  

 

 

ACCC/TW CONDUCTOR (PART 3) Keunggulan Pada Temperature Tinggi dan Low Sag


HTLS (High Temperature Low Sag)

Salam Power….!!!, kembali ke bahasan kita selanjutnya (oya…bagi visitors yang sudah terlanjur mampir di part 03 ini, saya sarankan mundur sedikit di Part 01 dan Part 02)…let’s go…

Keunggulan ACCC/TW yang ke empat adalah ketahanan terhadap suhu operasi yang tinggi, untuk itu konduktor ini termasuk golongan konduktor HTLS (High Temperatur Low Sag), namun ada juga pendapat bahwa ACCC/TW lebih cocok dikategorikan sebagai konduktor HCLS (High Capacity Low Sag).waduuh….apalagi nih maksudnya……?”

 “Okay….step by step……”

Yang dimaksud suhu operasi tinggi disini yaitu temperatur operasi diatas 100˚ Celcius. ACSR konvensional bukanlah termasuk HTLS, karena suhu operasinya dibawah 100˚ Celcius. Jika ACSR dioperasikan di atas itu dalam waktu lama maka akan terjadi perubahan karakteristik kawat Aluminum maupun steel strand/penggantungnya. Secara kasat mata, sagging/andongan akan terjadi (konduktor melengkung ke bawah diantara dua tower) karena steel strand sebagai penahan beban kawat Aluminum mulai memanjang (Elongate/expand), ‘tensile strength’/kuat tariknya akan berkurang, ‘losses’ mulai tinggi, dan umur konduktor pun akan berkurang. Keadaan operasi tinggi ini biasanya ditemui saat beban listrik naik (misal : saat sore menjelang malam, saat pengguna banyak menggunakan energi listrik), atau saat terjadi gangguan listrik di salah satu saluran, sehingga saluran lisrik yang lain harus menerima beban itu dll. (lihat juga perhitungan Sag disini)

SAG / ANDONGAN, thanks to : freepik       296326_303288183019726_1098916376_n

(Thanks to : Freepik.com, and Mr. Jericho, nice shot)

Kembali tentang HTLS, sesuai dengan namanya High Temperature = artinya konduktor harus mampu beroperasi di atas diatas 100˚ Celcius, dan Low Sag = artinya dengan temperature tersebut, sag/andongan adalah minimum (ie. pemuluran penggantung minimum).

  1. High Temperature, ini sebenarnya akan mengarah pada pemilihan material kawat konduktor, yang dicari/dipilih adalah material yang mempunyai kestabilan karakteristik electrical dan mechanical pada suhu tinggi. Penurunan tensile strength misalnya, atau perubahan conductivity kawat.  Tabel di bawah menjelaskan bagaimana karakteristik dari material kawat tsb.

TABEL KAWAT HTSL

Thanks to : EPRI, for California Energy Commission
  1. Hard drawn Aluminum 1350 dengan proses penarikan kawat biasa (Drawing Process), suhu yang dapat dioperasikan pada operasi continues (beban arus listik normal)  hanya mampu beroperasi  pada 90˚ Celcius dan saat ada beban lebih (emergency),  hanya  125˚ Celcius.
  1. Thanks to Japan, membuat improvement dengan TAL dan ZTAL, material kawatnya mampu bertahan pada suhu 150˚C dan 210˚C. Konduktor ini sangat familiar dengan sebutan T-ACSR. Peningkatan kekuatan/ketahanan ini terletak pada bahan yang dicampurkan pada Aluminum yaitu Zirconium. Untuk mengetahuinya terdapat uji sample pada kawat yaitu Tensile Strength Ratio. Pada saat kawat diuji dengan ageing/pemanasan sampai dengan 230˚C, penurunan Tensile strength sebelum dan sesudah dipanaskan tadi tidak boleh kurang dari 90%, artinya Tensile strength kawat tidak boleh turun 10% setelah dipanaskan. Ini dilakukan untuk mengetahui ketahanan kawat jika pada nanti saat pemakaiannya melebihi dari suhu operasi normal (emergency). Untuk membuatnya cukup sulit, karena kontradiktif antara Tensile strength dengan Conductivity. Jika Tensile strength terlalu kuat, maka Conductivity biasanya akan terpengaruh turun, atau bisa juga terjadi crack pada kawat. Diperlukan komposisi Al dan Zr yang baik untuk tetap menyeimbangkan antara tensile, conductivity dan ketahanannya pada suhu yang tinggi. Namun demikian, condutivity kawat terbatas di 60%. 
  1. Terakhir adalah Fully Annealed Aluminum 1350 – 0 (check it out again in Part 2). Suhu operasi kawat ini mampu menembus ke angka 350˚C, tanpa akan mengalami perubahan properties yang berarti Selain itu kemampuan ini diiringi dengan kelebihan lain, yaitu conductivity kawat akan naik dari normal 61.8% menjadi 63% minimum, sehingga arus yang akan dibawa pun semakin baik. Bisa jadi, atas dasar itulah konduktor ACCC/TW menggunakan kawat type 1350 – O fully annealed. Namun demikian, meski suhu operasi material – material kawat yang digunakan pada konduktor HTSL relatif tinggi, ada hal lain yang menjadi perhatian, yaitu kemampuan material penggantung/penguat/support nya, material connector dll. Material penggantung ACCC/TW adalah Carbon Fiber Compostie Core, kemampuan suhunya adalah di 180˚C (continues) s.d 200˚C (emergency). Pada ACSR dengan penguat steel strand kemampuannya berada di bawah 100 ˚C, di atas itu steel akan memanjang/expand (sag). Kemampuan material kawat sangatlah penting untuk meningkatkan performa konduktor, namun demikian perlu dibarengi juga dengan keandalan material penggantungya (mungkin akan diterangkan di “next part”)

ACCC SAG TEST Vs ACSR

Berikut adalah salah satu contoh uji coba ketahanan suhu dan sag pada ACCC/TW dengan ACSR

SAG 02 TW ACSR     Test Temp ACCC diplay

Saat di ‘Energized’/dialiri arus, ternyata terbukti, setelah konduktor mencapai  suhu 110 ˚C, ACSR sudah mengalami pemuluran/sagging sangat signifikan, dan pada ACCC/TW, tercatat sedikit sekali sagging yang terjadi, jauh dibandingakan dengan ACSR tersebut. (ACSR = right side, ACCC/TW = left side). Parameter yang diperhatikan/diukur disini antara lain adalah Ampere, waktu, temperatur konduktor, kecepatan & arah angin, tension/tarikan kedua konduktor, temperature lingkungan, temperature dead end (pemegang konduktor), tinggi sagging, panjang/’span’ konduktor dll.

Watch the ACCC LISBON SAG Vs ACSR here :

Dibawah ini adalah ilustrasi pemasangan konduktor di atas tower (location : Kota Bandung, Jawa Barat, Indonesia) 

SAMPLE OF ACCC INSTALLATION

“Oh my god….Woooww….watch out guys…..be careful……!!!”  (heey…where is SUPERMAN…..??)
313115_303288153019729_2018324733_n

310800_303288229686388_1879056914_n

 

 

 

 

 

296096_303288139686397_689345449_n
298208_303301006351777_763532280_n
(special thanks to : Mr Jericho, as a professional fotografer  to gaved us these special momment, and to all brave people there, they risk their life ……for our electricity)

Penggunaan konduktor ACCC/TW ini ternyata sudah cukup banyak di Indonesia (digunakan oleh PT.PLN) tersebar dibeberapa wilayah dan sudah cukup terasa manfaatnya. Pabrikan penyumbang terbesar salah satunya adalah PT.KMI Wire and Cable Tbk, berhasil memproduksi lebih dari 8000 km, termasuk ekspor ke Vietnam dan Nigeria.

Selanjutnya, bagaimana ACCC/TW bisa dikatakan juga dalam kategori HCLS  (High Capacity Low Sag) ??

Nantikan ulasannya yang lebih menarik di part 04…..Thanks

(PART 2) KEUNGGULAN KONDUKTOR ACCC/TW (Aluminum Conductor with Composite Core / Trapezoidal Wire)

 Salam “POWER” …!!!

Sebelum membaca ini, sebaiknya buka kembali apa yang sudah dibahas sebelumnya di Part 01 

Kita lanjutkan sebagai berikut :……

ACCC_HASPEL VIEW_ILMUKABEL

Keunggulan yang ketiga adalah nilai Conductivity kawat di design untuk mencapai nilai tertinggi nya yaitu hingga mencapai 63.0 % (minimum), nilai yang fantastis yang mesti dicapai. Konduktor ACCC/TW ini menggunakan Aluminum 1350, kelas “EC” grade (Electrical Conductor), dengan tingkat kemurnian tinggi yaitu 99.5 % Aluminum atau lebih. kita tahu bahwa dalam kondisi normal, Electrical Conductivity 1350 EC pada 68˚ F adalah 61.8% min (IACS)  . Mengapa saya katakan fantastis ? karena untuk meningkatkan 0.5% conductivity saja sudah cukup sulit, apalagi harus meningkatkannya hingga 1% lebih. Namun, disitulah letak keunikan dan menjadi nilai jual dari ACCC/TW. Karena dari tahap inilah tujuan utama konduktor ini dapat tercapai, yaitu dapat menghantarkan listrik 2x lipat dari ACSR biasa. (lihat screen shot dibawah ini di sebelah kanan, Conductivity wire adalah 63%)

tabel 1 cond 63 kmi
(thanks to : www.kmi.co.id), selengkapnya dapat anda lihat disini atau di sini (pdf)

tabel 1350 EC

Tabel 2 (perbandingan seri Aluminum, thanks to MWS Wire Industries, 31200 Cedar Valley Drive, Westlake Village, MWS wire industries)

Pertanyaan selanjutnya…bagaimana bisa mendapatkan nilai conductivity setinggi itu ?

Jika kita lihat dalam standard nya, terdapat keterangan “1350 – O” tempered Aluminum, dalam kelas basic heat treatment, “O” menunjukkan bahwa terdapat perlakuan panas yang diberikan, atau biasa disebut “annealed”, yaitu proses pemanasan dengan suhu dan waktu tertentu. Cara ini menghasilkan tingkat Ductility kawat yang tinggi dan tensile strength yang rendah dibawah 100 N/mm2. Proses fully annealed ini mengakibatkan kawat menjadi sangat lunak. Elongasi/pemuluran kawat pun semakin tinggi, diatas 15%.

Berikut adalah screen shot dari contoh data sheet yang menunjukkan keterangan di atas : (Thanks to : CTC data sheet)

Screenshot_2015-10-11-21-21-03

 “H 19” juga ditegaskan pada standard. Hal ini menunjukkan tidak ada lagi perlakuan panas yang dibutuhkan/ditambahkan, jika ada perlakuan lain yang dilakukan pada kawat tsb, seperti cold working atau strain hardening (strain hardening mungkin saja terjadi saat kawat dipilin/stranding).

Meski demikian, pada kenyataannya tidak akan semudah itu, perlu pengetahuan yang baik tentang komposisi material dan heat treatment process, tentunya ada trik – trik khusus yang diperlukan.

Kunci utama adalah pada keberhasilan proses – proses di atas, termasuk profile kawat dan dimensi. Jika  gagal pada tahap ini….tidak ada lagi yang perlu dilanjutkan….

soft wire

(soft wire)

Inspeksi dan kontrol ketat terhadap kualitas properties kawat, baik electrical & mechanical sangatlah penting. Handling proses yang apik disertai dokumentasi yang lengkap merupakan syarat utama. Dapat dipastikan, produsen konduktor ACCC/TW ini tentunya mempunyai sistem produksi & quality management yang handal.

Nantikan ulasan selanjutnya yang lebih seru  di PART 3………

See also our Free Electrical Software and PDF here….

FREE FILES ILMUKABEL

Thanks…..

 ilmukabel

KONDUKTOR ACCC/TW (Aluminum Conductor with Composite Core / Trapezoidal Wire)

KONDUKTOR ACCC/TW

(Aluminum Conductor with Composite Core /  Trapezoidal Wire)

Part 01

Welcome back…salam “Power”…!!!

Kali ini saya akan memaparkan tentang “smart” konduktor bernama ACCC/TW , sebuah hasil improvement dari konduktor  konvensional ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced).  Kedua konduktor ini adalah termasuk keluarga “konduktor telanjang” (awas, jangan ‘piktor’ = pikiran kotor), atau diistilahkan “Bare Conductor” yang dipasang di udara melalui rangka – rangka tiang/tower yang sering kita lihat di jalanan, pegunungan, bahkan menyeberangi sungai dll.

Lisensi konduktor ini berasal dari USA, yaitu dari CTC Cable sebagai produsen Composite core. Sedangkan cable manufacturer konduktor nya dipilih/ditunjuk di beberapa negara di dunia dengan lisensi langsung dari CTC. Setahu saya salah satunya ada di Indonesia lho…..yaitu KMI Wire and Cable Tbk di daerah Cakung, Bekasi, atau terkenal dengan brand nya KABELMETAL.

Gambar 01 ( kiri : ACCC/TW & kanan : ACSR )

accc kmi produk

 

 

ACCC 3D 01penampang ACSR

 

 

 

So …..Apa sih perbedaan yang mencolok antara keduanya ?

ACCC/TW adalah konduktor dengan bahan penghantar listrik dari Aluminium murni (AAC) yang diperkuat pada titik tengah/center nya dengan menggunakan Composite Core sebagai penggantungnya dan pada ACSR menggunakan steel strand sebagai penggantungnya/penguat.

Selain itu ACCC/TW dapat menghantarkan listrik/arus sampai 2x lipat dari ACSR dengan ukuran/size konduktor yang sama (misal ACSR size 240 mm2) dan “andongan”/Sagging yang kecil dibanding ACSR (andongan/sagging = jika kita lihat di tower, konduktor melengkung ke arah bawah sepanjang jarak tower satu dengan yang lain).

Apa saja yang menjadi keunggulan konduktor ACCC/TW ini ?

Keunggulan pertama adalah dapat meningkatkan daya hantar arus yang lebih besar dengan tetap mempertahankan ukuran/size konduktor yang relatif sama dengan ACSR tsb.

Gambar 02 (luasan penampang/filling factor)

ACCC 3D Penampang      ACCC 3D 01

Mari kita lihat dengan seksama gbr di atas….

Pada gbr ACSR sangat jelas sekali terdapat celah2 kosong diantara susunan kawat – kawatnya.

Bandingkan dengan gbr ACCC/TW, dengan bentuk kawat seperti trapesium (trapezoidal), celah kosong dapat terisi dengan baik. Celah kosong yang terisi itu tentu saja akan menambah luasan penampang dari konduktor tersebut tanpa harus merubah diameter konduktor nya (ie. Diameter konduktor tetap). Otomatis, semakin besar luasan penampangnya, tahanan konduktor pasti akan lebih kecil (lebih baik) dan arus listrik akan mengalir lebih besar. Keadaan di atas biasa disebut “Filling Factor” atau Tingkat Pengisian Material (ie. Aluminum).

Umumnya type konduktor Round (RM) seperti ACSR mempunyai filling factor antara 80 – 85 %

Sedangkan ACCC/TW, dapat mencapai 93 – 94 %. Ini artinya hanya tersisa 6 – 7% ruang kosong/celah dari keseluruhan penampang konduktor (100% – 94% = 6%). Pada ACSR, cukup banyak ruang kosong yaitu sebesar 15% -20%%.

Keunggulan yang kedua adalah tingkat “andongan” / “sagging”  yang kecil dibandingkan dengan ACSR.

Saat ACSR diberi beban arus listrik yang besar, maka akan timbul panas yang menyebar keseluruh kawat dan penggantungnya (steel strand). Dalam kurun waktu tertentu, karena faktor pemuluran/elongasi kawat aluminum dan steel strand, ditambah berat konduktor itu sendiri, maka berangsur angsur konduktor akan membentuk andongan/melengkung ke arah bawah.

Untuk mengatasinya, maka pada ACCC/TW, dibuatlah bahan pengganti steel strand tsb. dengan menggunakan material Composite. Composite yang mempunyai bahan dasar karbon ini mempunyai berat yang lebih ringan , kekuatan tarik lebih besar dari steel strand, serta tingkat pemuluran yang kecil, ditambah ketahanannya terhadap suhu tinggi.

Composite Core

accc-ilmukabelcom

Dengan sifat Composite seperti itu, maka andongan/sagging jelas lebih kecil dibandingkan ACSR. Sebagai ilustrasi, berikut adalah gambarannya :

sag jpg

Hal ini penting, mengingat area bebas dari tanah ke konduktor atau bangunan dll. menjadi salah satu syarat dalam instalasinya.

SAG CALCULATION

Watch video for sag calculation (Lisbon Vs ACSR)

 

 

Untuk keunggulan berikutnya akan saya bahas part 2 (KEUNGGULAN ACCC/TW)

“So….mana yang lebih baik mas bro…..ACSR atau ACCC/TW ? “

Jangan dijawab dulu sebelum lihat kelanjutannya….

 

 

 

KONDUKTOR/PENGHANTAR (LISTRIK)

KONDUKTOR/PENGHANTAR (LISTRIK)

(untuk pemula/beginner)

Konduktor/penghantar listrik biasa kita sebut dengan sebutan “kabel”…..betulkah…? mari kita telisik bersama dibawah ini :

Jika kita lihat saat membeli kabel…katakanlah NYY 2 x 2.5 re (terlihat tulisan/printing di selubung/isolasi kabel tersebut), jika kita kupas maka didalamnya terdapat 2 kawat/wire tembaga berwarna keemasan berbentuk solid, kawat tersebutlah yang sebenarnya menghantarkan listrik.

Tiap kawat/wire tersebut lalu dibungkus dengan isolasi sebagai isolator (biar ga nyetrum) dan akhirnya sering disebut kabel.

NYM 3 X 2.5

(contoh printing pada kabel)

“Lalu mas bro…kalo ada tulisan di kabel “NYY 1 x 300 mm2 RM”, truss..NA2X 1 x 240 mm2 RM, atau NA2X…. 3 x 150 mm2 CM apa maksudnya ?”….

Waah, agak berat pertanyaannnya, namun untuk menjawabnya anda mesti tahu dulu hal – hal dasar yang akan saya jelaskan dibawah ini (silahkan bikin kopi dulu, karena perlu konsentrasi lebih dalam)

Untuk menjadi sebuah kabel perlu ada konduktor didalamnya. Bagaimanakah urutan – urutan prosesnya secara singkat ?

1. Dimulai dari Proses Drawing/penarikan kawat :

Proses drawing adalah proses penarikan kawat Alumium atau Tembaga dengan menggunakan sebuah mesin yang disebut mesin drawing. Prinsip kerjanya adalah dengan menarik kawat melalui satu atau beberapa die/cetakan berbentuk bulat yang keras atau tahan gesek secara bertahap dari diameter kawat yang lebih besar ke lebih kecil (misal dari diameter 7.5 mm sampai terkecil 1.35 mm atau bahkan sampai diameter 0.5 mm misalnya). Dilakukan secara bertahap tujuannya untuk menghindari kawat putus saat ditarik.

2. Proses Stranding/memilin kawat

Setelah kawat dibuat dapat dilanjutkan dengan memilin kawat tsb atau proses stranding (untuk contoh NYY 2×2.5 re tidak melalui tahap ini, namun langsung ke proses isolasi karena hanya 2 kawat saja didalamnya).

Bisa disebut proses stranding karena berfungsi untuk menyatukan/memilin beberapa kawat hasil proses drawing. Misalnya 7, 12,19,37,61,91 kawat. Ini termasuk dalam istilah konstruksi konduktor. contoh : konstruksi diameter 3.25 mm x 19 kawat, berarti kawat diameter 3.25 mm akan disatukan/dipilin menggunakan mesin stranding dengan aturan misalnya  1+6+12 kawat = 19 kawat.IMG0839A

(contoh gambar saat pemilinan kawat melalui sebuah die stranding)

Hasil proses ini bisa disebut dengan Konduktor.

3. Proses Ekstrusi/extrusion 

Konduktor hasil stranding dapat dilanjutkan dengan proses ekstrusi dengan mesin extruder yaitu proses menyelubungi konduktor dengan bahan isolator (misal PVC, PE dll) dengan prinsip memanaskan bahan isolator sampai melelah sehingga dapat mudah dibentuk dan menyatu dengan permukaan konduktor dan meyelubunginya untuk mencegah arus listrik tersentuh.

Dari sini sebenarnya kabel sudah jadi….contoh pertanyaan “Om bro” di atas saya ambil saja NYY 1 x 300 mm2 (RM) berarti :

N    = adalah kawat dengan material tembaga (proses drawing)

Y     = adalah isolasi/isolator konduktor dengan bahan PVC (proses isolasi)

1     = ada 1 inti konduktor/core conductor (hasil proses stranding)

300 mm2 = adalah luas ukuran/size penampang konduktor hasil penggabungan beberapa kawat dengan konstruksi/jumlah kawat tertentu (dalam hal ini konstruksinya bisa mencapai 37 kawat dengan aturan diameter kawat 2,47 mm x 1+6+12+18 = 37)

RM = istilah untuk type konduktor “round” atau kawat       digabung/dipilin/distranding secara langsung dari beberapa kawat hasil drawing tadi, nantinya konduktor akan berbentuk bulat/round jika dilihat dari tampak depan

20150220_133015

 gbr penampang / tampak depan dari konduktor round (RM)

So,..sudah ada bayangan apa bedanya konduktor dan kabel ?  ketahui lebih dalam dalam artikel lainnya

Jika ada pertanyaan silahkan comment. Semoga dapat berguna, salam…(jangan lupa habiskan kopinya…)