Dunia Kereta dan Dunia Listrik, Ada disini!

Selasa, 13 Juni 2017

Dunia Listrik - Stray Current (Arus Liar)

Stray current atau arus liar adalah arus listrik yang keluar dari suatu penghantar listrik yang berada di tanah dan memungkinkan untuk mengalir ke panghantar lain yang berdekatan. Stray current tidak diharapkan karena bisa menyebabkan korosi terutama pada tempat masuk dan keluar stray current tersebut. Seperti terlihat pada gambar 1.



Gambar 1. Stray current pada kereta listrik

Gambar 1 menunjukkan sistem kelistrikan pada kereta dengan sistem LAA DC. Pada sistem ini, kawat LAA berfungsi sebagai DC+ dan rel berfungsi sebagai DC-. Aliran arus sesuai tanda panah pada gambar. Terlihat ketika arus listrik menuju rel untuk kembali ke substation, terjadi kebocoran arus ketanah. Tempat bocornya arus ini berpotensi terjadi korosi sehingga membuat rel terkorosi. Arus liar tadi kadang sampai ke struktur logam lain yang ada di tanag seperti contoh Gambar 1 adalah pipa air atau gas. Arus liar mengalir pula melewati pipa tersebut sehingga menimbulkan korosi pula pada pipa. Daerah tempat masuknya arus liar ke pipa/ material logam lain ini disebut zona catodic, sedangkan tempat keluarnya arus liar tadi disebut zona anodic.

Selain dari aliran listrik pada kereta, stray currnt juga dapat ditimbulkan oleh SUTET, seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Atau kerena peristiwa alam geolistrik ( telluric current), yang disebabkan karena aktivitas titik hitam matahari dan medan magnet bumi seperti pada Gambar 3.

Gambar 2. Stray current pada SUTET


Gambar 3. Stray current alamu

Berdasarkan kontinuitasnya stray current dibagi menjadi dua. Yaitu dynamic dan static stray current. Dynamic stray current adalah stray current yang mempunyai magnitude dan kadang juga perubahan arah. Stray current ini timbul dari buatan manusia dan karena kondisi alam. Buatan manusia dapat bersumber dari jalur kereta rel listrik, jalur kereta pertambangan dan proses pengelasan busur listrik. Sedangkan sumber karena kondisi alam adalah akibat adanya telluric current. Static atau steady state stray current adalah stray current yang mempunyai besaran gelombang dan arah yang tetap. Sumber penyebab static stray current adalah cathodic protection system yang berdekatan dan high voltage direct current transmission line.

Suatu jaringan pipa dapat dicurigai mengalami serangan Dynamic stray current ketika melakukan pengukuran didapatkan perubahan nilai potensial yang berubah ubah dengan cepat dilokasi tersebut. Untuk mengetahui profil besarnya perubahan nilai potensial tersebut (swing) harus mempunyai data recorder atau data logger yang merekam aktivitas pengukuran potensial pada durasi waktu tertentu. Ketika ditemukan hal ini maka harus segera dicari sumber penyebab dynamic stray current dan melakukan mitigasi.

Sedangkan suatu jaringan pipa dicurigai mengalami static stray current jika ditemukan kondisi sebagai berikut :
1. Nilai potensial proteksi berubah secara signifikan pada point tertentu ( tidak naik turun)
2. Perubahan arah aliran arus listrik pada pipa
3. Adanya pitting corrosion di lokasi tersebut.
4. Adanya coating defect dekat dengan groundbed

Terdapat dua tipe stray current yang dapat terjadi pada struktur pipa, yaitu Direct current (DC) dan Alternating Current (AC). DC stray current menjadi penyebab korosi yang lebih besar dibandingkan dengan AC stray current dikarenakan DC mengalir satu arah secara kontinyu sedangkan AC (AC 60 Hz sebagai arus listrik komersial) mengalir bolak balik sebanyak 120 kali per detik. Secara umum AC stray current tidak menyebabkan korosi yang signifikan tapi lebih berhubungan dengan isu safety.

Menurut hukum faraday bahwa  berat material yang terkorosi sebanding secara proporsional dengan arus yang keluar menuju elektrolit. Stray current menjadi perhatian serius karena efek yang ditimbulkannya. Biasanya jika korosi terjadi secara natural disebabkan oleh arus litrik yang keluar dari struktur dalam satuan mili amper, karena itu korosi terjadi dalam jangka waktu yang lama. Namun berbeda dengan stray current, terutama stray current yang berasal dari rel kereta listrik dapat melibatkan arus listrik DC hingga ratusan Amper. Arus listrik DC sebesar 100 Amper dapat merusak 910 kg baja dalam waktu satu tahun. Karena itu korosi akibat stray current jika ditemukan harus segera dimitigasi.

Beberapa cara yang sering diapakai untuk mitigasi stary current adalah dengan mitigation bond dan galvanic. Mitigation bond atau drain bond atau kabel merupakan penghubung yang menghubungkan antara struktur penyebab stray current dan struktur yg terkena stray current dengan maksud mengembalikan arus yang mengalir pada struktur ke sumbernya tanpa melewati tanah/elektrolit.

Galvanic anode digunakan untuk memitigasi kasus interferensi dengan stray current yang tidak terlalu besar. Caranya adalah dengan menginstall galvanic anode dilokasi tempat keluarnya stray current pada pipa sehingga stray current tidak lagi keluar dari pipa tapi keluar lewat anode. Penggunaan galvanic anode ini digunakan untuk menghindari pemasangan (mitigation bond) kabel penghubung dan mengurangi kesulitan dalam perawatan kabel penghubung ini.

Referensi :
Share:

0 komentar :

Posting Komentar

Translate

Tentang Penulis

Tentang Penulis
[click foto utk detail]
Diberdayakan oleh Blogger.

Highlight

Dunia Kereta - Flywheel: Solusi Efisiensi Energi Kereta Listrik

Seperti telah kita pelajari bersama pada Sistem Propulsi Kereta Rel Listrik (KRL)  bahwa pada KRL memungkinkan tiga jenis pengereman yaitu ...

Flag Counter

Flag Counter