Rancang Bangun Voltmeter Elektrostatik Untuk Pengukuran Nilai Efektif Tegangan Tinggi AC 100 kV

Pengukuran tegangan tinggi berbeda dengan pengukuran tegangan rendahkarena voltmeter konvensional tidak bisa dihubungkan secara langsung keterminal tegangan tinggi yang akan diukur karena selain merusak alat ukur juga sangat membahayakan bagi pengguna voltmeternya. Pengukuran nilai efektif tegangan tinggi dapat menggunakan voltmeter elektrostatik tegangan tinggi. Voltmeter elektrostatik tegangan tinggi 100 kV dapat berupa susunan elektroda sela udara yang sederhana dan mudah dalam rekayasanya. Oleh karena itu akan dibuat rekayasa rancang bangun sebuah voltmeter elektrostatik untuk mengukur nilai efektif tegangan tegangan tinggi 100 kV. Diharapkan penelitian ini dapat digunakan sebagai dasar pengembangan untuk rekayasa atau rancang bangun voltmeter elektrostatik tegangan tinggi. Voltmeter elektrostatik tegangan tinggi ini menggunakan prinsip gaya elektrostatik yaitu bila elektroda sisi tegangan tinggi diberi sumber tegangan, maka akan terjadi interaksi (timbul medan listrik) antara dua buah elektroda yang masingmasing mempunyai potensial berbeda. Kemudian terjadi gaya tarik atau gaya elektrostatik (Gaya Coulomb) antara muatan listrik. Dalam rancang bangun voltmeter elektrostatik tegangan tinggi ini harus memperhatikan bentuk geometris serta dimensi dari elektroda sela udara sehingga didapatkan medan yang homogen nantinya. Kemudian untuk analisis distribusi medan disimulasikan menggunakan perangkat lunak FEMM 4.2. Hasil dari simulasi akan didapatkan pengaruh jarak sela terhadap efisiensi medan. Pada bagian elektro-mekanik didesain sedemikian rupa untuk mendapatkan visualisasi hasil pengukuran yang mudah untuk dibaca. Dari hasil perhitungan secara teori didapatkan dengan menggunakan elektroda piring-piring berdiameter 20 (dengan diameter elektroda yang bergerak sebesar 10 cm), jarak sela 4 cm dan tegangan masukan sebesar 100 kV didapatkan pergeseran sebesar 0,5 cm secara translasi yang kemudian ditransformasikan secara rotasi sehingga didapatkan sudut sebesar 22,94°. Dengan panjang lengan sebesar 33 cm didapatkan panjang skala busur sebesar 26,42 cm. Pada saat pengujian untuk tegangan masukan maksimum 100 kV didapatkan panjang skala busur sebesar 23,39 cm. Terdapat selisih panjang garis indeks antara teori dengan pengujian karena pada saat pengujian terdapat gaya gesek pada sistem elektro-mekanik yang mempengaruhi panjang garis indeks skala bar. Persentase selisih jarak garis indeks (dengan jarak sela 4 cm) secara teori dengan pengujian (Δ?) rata-ratanya adalah 15,3% dan jarak sela 1,5 cm rata-ratanya adalah 19,3%