ANALISIS DISTRIBUSI TEMPERATUR RADIAL KABEL DALAM KONDISI TRANSIEN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA MENGGUNAKAN MATLAB = ANALYSIS OF CABLE RADIAL TEMPERATURE DISTRIBUTION IN TRANSIENT CONDITIONS USING THE FINITE ELEMENT METHOD USING MATLAB

Saluran transmisi maupun distribusi bawah tanah menggunakan kabel daya bawah tanah sebagai penghantar arus listrik. Dalam penyaluran energi listrik, arus tinggi yang mengalir dapat menghasilkan panas pada sekitar kabel. Arus listrik yang tinggi dapat menyebabkan peningkatan suhu pada kabel daya, yang dapat memperpendek umur pakai kabel dan bahkan menyebabkan kegagalan kabel secara tiba-tiba. Penyebab kenaikan arus yang tinggi dapat disebabkan oleh hubung singkat, lonjakan tegangan dan lain-lain. Arus transien adalah arus sementara yang terjadi dalam rangkaian listrik saat terjadi perubahan kondisi mendadak. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis bagaimana distribusi temperatur radial kabel bawah tanah dalam kondisi transien dengan metode elemen hingga menggunakan Matlab. Matlab terutama digunakan untuk analisis data, pengembangan algoritma, pemodelan, dan simulasi. Metode Elemen Hingga adalah teknik numerik yang digunakan untuk mencari solusi dari masalah fisika dan teknik yang diformulasikan sebagai persamaan diferensial parsial. Metode ini sangat berguna dalam analisis struktur, perpindahan panas, dinamika fluida, elektromagnetik. Dalam penelitian ini didapatkan bahwa distribusi temperatur dalam kondisi transien atau berubah seiring waktu pada kabel tidak merata dimana temperatur tertinggi dihasilkan pada konduktor dan terendah pada lapisan PVC. Temperatur pada permukaan konduktor tertinggi pada t = 0,3 detik dengan arus 706,713 A sebesar 332,923°K (59,773°C) dan temperatur tertinggi pada permukaan isolasi XLPE saat t = 0,3 detik 323,93°K (50,78°C) sedangkan pada permukaan selubung PVC temperatur tertinggi pada permukaan sebesar 321,99°K (48,84°C) saat t = 0,3 detik. Temperatur yang berbeda terjadi pada ketiga lapisan dengan kondisi batas 305°K (32°C). Perbedaan tersebut disebabkan oleh konduktivitas konduktor yang lebih tinggi daripada isolasi XLPE dan selubung PVC.

Kata Kunci : Kabel Tanah, Arus Transien, Temperatur, Elemen Hingga.