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

KONDUKTOR ACCC/TW

(Aluminum Conductor with Composite Core /  Trapezoidal Wire)

Part 01 – ILMUKABEL.COM

Welcome back…salam “Power”…!!!

ACCC CONDUCTOR

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

Thanks to : Electric Power Research Institute

Berikut adalah salah satu contoh ACCC Composite Core (CTC Global) yang masih dalam kemasan drum/haspel. Traversing (gulungan) cukup rapi, terdapat nomor dan tahun pembuatan sebagai identitas (berupa printing) pada core tersebut. (click picture to read more about Composite core)

ACCC_CORE_DRUM

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 (PERHITUNGAN ANDONGAN)

Watch the video (ACCC LISBON SAG Vs ACSR conductor)

Untuk keunggulan berikutnya akan saya bahas di part 2…..

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

Jangan dijawab dulu sebelum lihat kelanjutannya….

see also our Free Electrical Software or Free Pdf files

 

next_003

ACCC Conductor Comparison

Thanks….

 

 

(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