Pengertian Transien dan Jenisnya Dalam Kelistrikan



Dalam dunia kelistrikan, fenomena transien merupakan aspek yang penting namun seringkali diabaikan. Transien adalah fluktuasi singkat dan cepat dalam tegangan, arus, atau daya listrik. Artikel ini akan membahas secara rinci apa itu transien dalam kelistrikan, mengapa fenomena ini terjadi, serta bagaimana cara mengatasinya.


Pengertian Transien

Transien dalam kelistrikan adalah proses terjadi perubahan tiba-tiba (sudden change) dan ”sesaat” (temporarily) atas tegangan dan arus listrik pada satu rangkaian listrik akibat adanya gangguan atau perubahan pada rangkaian listrik tersebut. Gangguan atau perubahan tersebut dapat berupa:

  • Hubung singkat, yaitu hubungan langsung antara dua titik tegangan listrik yang berbeda.
  • Beban motor starting, yaitu perubahan arus listrik yang tiba-tiba terjadi saat motor listrik dihidupkan.
  • Pelepasan beban, yaitu perubahan arus listrik yang tiba-tiba terjadi saat beban listrik dilepaskan.
  • Perubahan tegangan sumber, yaitu perubahan tegangan listrik yang tiba-tiba terjadi pada sumber listrik.

Transien listrik dapat menyebabkan gangguan pada peralatan listrik, bahkan dapat menyebabkan pemadaman listrik. Oleh karena itu, pemahaman tentang transien listrik penting untuk dipelajari oleh para praktisi kelistrikan.


Berikut adalah beberapa contoh transien listrik:


  • Transien hubung singkat terjadi saat terjadi hubungan langsung antara dua titik tegangan listrik yang berbeda. Hubungan langsung ini dapat terjadi karena berbagai hal, seperti kabel yang putus, kawat yang menyentuh, atau kerusakan peralatan listrik. Transien hubung singkat dapat menyebabkan arus listrik yang sangat besar mengalir melalui rangkaian listrik. Arus listrik yang besar ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan listrik, bahkan dapat menyebabkan kebakaran.
  • Transien beban motor starting terjadi saat motor listrik dihidupkan. Saat motor listrik dihidupkan, arus listrik yang mengalir melalui motor listrik akan meningkat secara tiba-tiba. Arus listrik yang besar ini dapat menyebabkan gangguan pada peralatan listrik, bahkan dapat menyebabkan pemadaman listrik.
  • Transien pelepasan beban terjadi saat beban listrik dilepaskan. Saat beban listrik dilepaskan, arus listrik yang mengalir melalui beban listrik akan turun secara tiba-tiba. Arus listrik yang turun secara tiba-tiba ini dapat menyebabkan gangguan pada peralatan listrik, bahkan dapat menyebabkan pemadaman listrik.
  • Transien perubahan tegangan sumber terjadi saat terjadi perubahan tegangan listrik pada sumber listrik. Perubahan tegangan listrik pada sumber listrik dapat terjadi karena berbagai hal, seperti gangguan pada pembangkit listrik, gangguan pada jaringan listrik, atau gangguan pada beban listrik. Transien perubahan tegangan sumber dapat menyebabkan gangguan pada peralatan listrik, bahkan dapat menyebabkan pemadaman listrik.


Transien listrik dapat dianalisis menggunakan berbagai metode, seperti metode analisis Laplace, metode analisis Fourier, dan metode simulasi komputer. Analisis transien listrik diperlukan untuk memahami penyebab transien listrik, karakteristik transien listrik, dan dampak transien listrik pada peralatan listrik.


Pada dasarnya, dalam bidang ilmu ketenagalistrikan hanya ada dua jenis transien yang dikenal, yaitu : 

1. Oscillatory transient, memiliki respon transien sama seperti underdamped 

2. Impulsive transient, yang merupakan perwakilan dari kondisi overdamped dan critically damped.

 

1.Transien Osilasi (Oscillatory Transient)

Transien osilasi adalah suatu respon lonjakan sesaat dari karakteristik arus atau tegangan tanpa mengubah frekuensi dari kondisi steady state dengan bentuk gelombang yang memiliki polaritas bolak-balik (positif dan negatif). Transien osilasi ini dapat terjadi karena adanya gangguan (fault) atau karena operasi pensaklaran (switching).

Bentuk gelombang transien osilasi sesuai dengan persamaan eksponensial dengan fungsi sinusoidal. Sama halnya dengan transien impulsif, transien osilasi juga ditinjau dari respon maksimum (Imaks atau Vmaks), waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi maksimum dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 9 keadaan tunak.

Berdasarkan frekuensinya, Transient Oscillation dibagi menjadi 3, yaitu

  1. Low Frekuensi: memiliki frekuensi <5 kHz
  2. Medium Frekuesni: memiliki frekuensi 5-500 kHz
  3. High Frekuensi: memiliki frekuensi 500-5000 kHz


2. Transien Impulsif (Impulsive Transient) 

Transien impulsif adalah suatu respon kondisi lonjakan sesaat karakteristik arus atau tegangan tanpa mengubah frekuensi dari kondisi tunak dengan bentuk gelombang yang memiliki polaritas searah. Bentuk gelombangnya sesuai dengan persamaan eksponensial murni. Salah satu penyebab transien impulsif adalah sambaran petir.

Transien impulsif adalah peristiwa puncak tiba-tiba tinggi yang meningkatkan tegangan atau arus tingkat baik positif atau arah negatif. Jenis peristiwa dapat dikategorikan lebih lanjut oleh kecepatan (cepat, sedang, dan lambat). Transien impulsif bisa sangat cepat peristiwa (5 nanodetik [ns] waktu naik dari steady state ke puncak impuls) dari jangka pendek durasi (kurang dari 50 nanodetik).

Berdasarkan waktu naiknya (time rise), Transient impulsive

Dibagi menjadi 3 yaitu:

Nanosecond: memiliki time rise adalah 5 ns

Mikrosecond: memiliki time rise adalah 1 us

Millisecond: memiliki time rise adalah 0,1 ms


Transien dalam kelistrikan adalah fenomena yang perlu dipahami dan diatasi dengan serius. Dengan menggunakan pelindung transien, sistem grounding yang baik, dan penstabil tegangan, risiko kerusakan akibat transien dapat diminimalkan.

Next Post Previous Post
No Comment
Add Comment
comment url