6
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Umum Sistem distribusi listrik merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi listrik bertujuan menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik atau pembangkit sampai kepada konsumen melalui jaringan distribusi. Proses penyaluran tenaga listrik dari pembangkit ke pelanggan memerlukan perencanaan dan penanganan teknis yang serius, hal ini dikarenakan adanya berbagai persoalan teknis yang ada pada jaringan distribusi. Sistem distribusi tenaga listrik untuk beban memiliki kondisi dan persyaratan-persyaratan tertentu, maka sarana penyampaiannya pun dikehendaki memenuhi persyaratan tertentu pula. Kondisi dan persyaratan yang dimaksudkan antara lain: •
Setiap peralatan listrik dirancang memiliki rating tegangan, frekuensi dan daya nominal tertentu.
•
Letak titik sumber (pembangkit) dengan titik beban tidak selalu berdekatan.
•
Pada pengoperasian peralatan listrik perlu dijamin keamanan bagi
peralatan,
bagi
manusia
pengguna
dan
bagi
lingkungannya. Dalam upaya antisipasi ketiga hal tersebut, maka untuk sistem penyaluran tenaga listrik dituntut beberapa kriteria yaitu: •
Diperlukan saluran daya (tenaga) yang efektif, ekonomis dan efisien.
•
Diperlukan tersedianya daya (tenaga) listrik dengan kapasitas yang cukup (memenuhi), tegangan (dan frekuensi) yang stabil pada harga nominal tertentu, sesuai dengan desain peralatan. Singkatnya diperlukan penyediaan daya dengan kualitas yang baik.
•
Diperlukan sistem pengaman yang baik, sesuai dengan persyaratan pengaman (cepat kerja, peka, efektif, andal dan ekonomis).
2.2. Jaringan Distribusi Listrik Jaringan distribusi adalah kumpulan dari interkoneksi bagianbagian rangkaian listrik dari sumber daya sampai saklar-saklar pelayanan pelanggan.
7
2.2.1. Jaringan Distribusi Primer Jaringan distribusi primer adalah jaringan distribusi daya listrik yang bertegangan menengah (20 kV). Jaringan distribusi primer merupakan jaringan penyulang. Jaringan ini berawal dari sisi sekunder trafo daya yang terpasang pada gardu induk hingga ke sisi primer trafo distribusi. 2.2.2. Jaringan Distribusi Sekunder Jaringan distribusi sekunder adalah jaringan daya listrik yang bertegangan rendah (sistem 380/220 volt), yaitu rating yang sama dengan peralatan yang dilayani. Jaringan distribusi sekunder bermula dari sisi sekunder trafo distribusi dan berakhir hingga ke alat ukur (meteran) pelanggan. Sistem jaringan distribusi sekunder ini disalurkan kepada pelanggan melalui kawat berisolasi. 2.2.3. Konfigurasi Sistem Distribusi Konfigurasi sistem distribusi daya listrik yang umum digunakan yaitu: a. Sistem Distribusi Radial Sistem distribusi radial merupakan salah satu sistem distribusi yang paling sederhana. Pada sistem distribusi tersebut memiliki satu sumber energi listrik yang berfungsi menyuplai kebutuhan energi listrik seluruh beban yang ada tanpa didukung oleh sumber energi listrik yang lain.
8
Keuntungan: •
Bentuknya paling sederhana.
•
Biaya investasinya relatif murah.
Kerugian: •
Kualitas pelayanan dayanya relatif jelek, karena rugi tegangan dan rugi daya yang terjadi pada saluran relatif besar.
•
Kontinuitas pelayanan daya tidak terjamin, karena antara titik sumber dan titik beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran tersebut mengalami gangguan, maka seluruh rangkaian sesudah titik gangguan akan tidak dapat berfungsi.
Gambar 2.1 Sistem Distribusi Radial b. Sistem Distribusi Ring (Loop) Sistem distribusi ring memiliki kehandalan sistem yang lebih baik dari sistem distribusi radial. Sistem ini digunakan untuk menyalurkan energi listrik dengan konsentrasi beban relatif
9
besar. Dengan menggunakan sistem distribusi ring maka kontinuitas penyaluran energi listrik ke beban cukup baik. Susunan
rangkaian
saluran
membentuk
ring
yang
memungkinkan titik beban terlayani dari dua arah saluran, sehingga kontinuitas pelayanan lebih terjamin serta kualitas dayanya menjadi lebih baik karena jatuh tegangan dan rugi daya pada saluran menjadi lebih kecil.
Gambar 2.2 Sistem Distribusi Ring c. Sistem Distribusi Spindel Jaringan distribusi spindel merupakan saluran kabel tanah tegangan menegah (SKTM) yang penerapannya sangat cocok di kota-kota besar. Sistem distribusi spindel sangat cocok untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan antara lain: •
Peningkatan kehandalan atau kontinuitas pelayanan sistem.
10
•
Menurunkan atau menekan rugi-rugi akibat gangguan.
•
Sangat baik untuk menyuplai daerah beban yang memiliki kerapatan beban yang cukup tinggi.
•
Perluasan jaringan mudah dilakukan.
•
Sistem ini cocok untuk melayani kota-kota besar dimana beban tersebar dimana-mana.
Gambar 2.3 Sistem Distribusi Spindel 2.3.Transformator Transformator
adalah
suatu
peralatan
listrik
yang
dapat
memindahkan dan mengubah energi listrik dari suatu rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet berdasarkan prinsip-prinsip induksi elektromagnetik. Pada umumnya transformator terdiri dari sebuah inti yang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Rasio perubahan tegangan akan tergantung dengan rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan itu. Biasanya kumparan tersebut terbuat dari kawat tembaga yang dibelit diseputar kaki
11
inti transformator. Dalam operasi umumnya, trafo-trafo daya ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengaman. Transformator diproduksi dengan terlebih dahulu melalui proses pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan. 2.3.1.Transformator Instrumen Transformator instrumen umum digunakan untuk mengurangi tegangan dan arus yang tinggi hingga harga aman dan dapat digunakan untuk kerja peralatan instrumen pengukuran. Transformator instrumen mempunyai fungsi sebagai berikut: a. Sebagai alat perbandingan yang memungkinkan digunakannya alat ukur dan instrumen tegangan rendah dan arus rendah. b. Sebagai alat pemisah, digunakan untuk melindungi peralatan dan operator dari tegangan tinggi. Dalam penggunaannya, transformator instrumen terbagi dalam 2 jenis yaitu: 1. Transformator Arus Transformator arus merupakan alat ukur untuk sensor arus yang besar, dimana output dari sekunder trafo arus sebesar 5 A atau bisa 1 A. Peletakan dari trafo arus ini adalah dengan memasukkan busbar atau kabel yang akan diukur kedalam lubang trafo arus, lalu outputnya langsung dapat diambil dari
12
tap yang tersedia. Transformator arus berfungsi mengukur arus pada saluran dengan memberikan perbandingan. 2. Transformator Tegangan Transformator tegangan bekerja dengan prinsip yang sama dengan transformator arus, tetapi yang ditransformasikan adalah harga tegangan (dari tegangan tinggi ke tegangan rendah) untuk menghindari bahaya sengatan tegangan tinggi. 2.3.2. Transformator Distribusi Transformator Distribusi merupakan trafo daya yang memiliki kapasitas daya lebih kecil daripada trafo gardu induk, dan peranannya adalah untuk mentransformasikan tegangan menengah (tegangan output dari gardu induk) ke tegangan rendah untuk selanjutnya disalurkan ke beban. Trafo Distribusi sangat penting dalam proses penyaluran tenaga listrik dari gardu induk distribusi ke konsumen. Kerusakan pada trafo distribusi menyebabkan gangguan pada pelayanan terhadap konsumen (terjadi pemutusan aliran listrik atau pemadaman). Pemilihan rating trafo distribusi yang tidak sesuai dengan kebutuhan beban akan menyebabkan efisiensi
menjadi
kecil,
begitu
juga
dengan
penempatan
letak
transformator distribusi yang tidak cocok mempengaruhi drop tegangan ujung pada konsumen atau jatuh tegangan ujung saluran.
13
Gambar 2.4 Trafo Distribusi 2.3.3. Pendingin Transformator Jika transformator dibebani, pada inti besi dan kumparankumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi didalam trafo. Untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan maka trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk dapat menyalurkan panas keluar trafo. Media yang dapat digunakan pada sistem pendingin dapat berupa udara atau gas dan minyak. Macam dan sistem pendinginan trafo berdasarkan media dan cara pengalirannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut: a. Transformator tipe celup cairan (Liquid Immersed Transformer)
14
Cairan yang biasa digunakan adalah minyak, kecuali jika penggunaan minyak dapat menimbulkan bahaya api maka akan digunakan cairan yang tidak dapat terbakar. Tipe yang paling sederhana adalah trafo dengan pendinginan sendiri. Panas yang dihasilkan oleh inti besi dan kumparan kawat disalurkan secara konveksi melalui minyak yang mengelilinginya kemudian oleh wadah minyak yang berbentuk sirip-sirip, panas tersebut akan dilepas ke udara bebas. b. Transformator tipe kering Pendinginan trafo kering dengan menggunakan media udara, nitrogen atau gas mulia yang lain. Trafo kering yang lebih kecil adalah tipe pendingin sendiri yang didinginkan oleh sirkulasi alami dari udara disekitar inti dan kumparan. Pada tipe yang lebih besar ditambahkan kipas untuk membantu pendinginan. Untuk lokasi yang sangat berdebu
dan kotor, digunakan trafo kering
berselubung. 2.4. Panel Panel merupakan suatu kotak yang berfungsi untuk menempatkan peralatan proteksi listrik dan kelengkapannya seperti circuit breaker, busbar, current transformer, potential transformer, peralatan ukur tegangan, arus dan lain-lan.
15
Gambar 2.5 Panel Distribusi 2.4.1. Panel Distribusi Panel distribusi ini dibagi menjadi dua tingkatan yaitu: a. Main Distribution Panel (MDP) Panel ini menghubungkan tenaga listrik dari sumber tegangan dengan Sub Distribution Panel (SDP) dan disuplai langsung oleh transformator atau genset sebagai tenaga cadangan. Untuk pengaman diberi Air Circuit Breaker (ACB) pada tiap bagian busbarnya. Sebelum masuk ke SDP juga diberi pengaman ACB atau untuk arus yang lebih kecil dipakai Moulded Case Circuit Breaker (MCCB). b. Sub Distribution Panel (SDP) Panel ini berfungsi menghubungkan tenaga listrik dari MDP menuju ke area tertentu yang terdiri atas beberapa grup. Sebelum menuju ke grup-grup tersebut juga diberi pengaman
16
yang biasanya berupa MCCB atau MCB, tergantung arus yang dilewatkan. 2.4.2. Komponen Panel Panel distribusi terdiri atas komponen yang pada umumnya sama untuk semua jenis panel distribusi. Komponen-komponen tersebut adalah: 1. Busbar Busbar adalah batang konduktor yang terbuat dari aluminium atau tembaga berbentuk persegi panjang. Fungsi busbar adalah untuk
mempermudah
wiring
didalam
panel
dengan
mengelompokkan masing-masing fasa kedalam batang busbar. Menurut standar PUIL, pengelompokkan warna busbar adalah sebagai berikut: •
Warna merah untuk fase R
•
Warna kuning untuk fase S
•
Warna hitam untuk fase T
•
Warna biru untuk fase N
2. Pengaman Salah satu faktor teknis yang perlu diperhatikan dalam penyediaan penyaluran daya listrik adalah kualitas daya. Faktor ini
meliputi
stabilitas tegangan,
kontinuitas
pelayanan,
keandalan pengaman, kapasitas daya yang sesuai kebutuhan
17
dan lain sebagainya. Dalam hal keandalan pengaman, tidak berarti penyediaan daya yang baik adalah yang tidak mengalami gangguan. Sebaliknya pengaman yang baik adalah yang langsung merespon atau trip ketika terjadi gangguan. Jenis gangguan yang paling sering terjadi dalam keadaan sistem berjalan normal adalah gangguan arus lebih atau beban lebih. Jenis gangguan lain yang sering terjadi adalah gangguan arus hubung sungkat atau short circuit. 3. Sekering (Fuse) Sekering atau fuse berfungsi untuk mengamankan sistem instalasi dari kemungkinan terjadinya arus hubung singkat atau beban lebih. Fuse bekerja berdasarkan besar arus yang melewatinya, jika besar arus yang lewat melebihi kemampuan fuse maka fuse akan putus atau bagian dalam fuse yang menghubungkan kedua terminal langsung lebur atau meleleh. Untuk membedakan dari Circuit Breaker, sekering atau fuse memiliki ciri spesifikasi sebagai berikut: •
Bekerja langsung apabila batasan arus dalam rangkaian terlewati.
•
Tidak mampu menghubungkan kembali rangkaian secara otomatis setelah terjadi gangguan.
•
Bekerja pada fase tunggal.
18
4. Metering Metering pada umumnya terdapat pada panel-panel untuk mengetahui tegangan kerja dari sistem yang ditangani oleh suatu panel dan berapa arus yang dibutuhkan beban dari sistem tersebut. Metering yang biasa terdapat dalam panel adalah voltmeter dan amperemeter. 5. Circuit Breaker (CB) Fungsi dari circuit breaker adalah untuk memutuskan atau menghubungkan rangkaian pada saat berbeban atau tidak berbeban serta akan membuka apabila terjadi gangguan arus lebih atau arus hubung singkat. Circuit breaker dapat berfungsi sebagai saklar dalam kondisi normal maupun tidak, serta dapat memutus arus lebih dan arus hubung singkat. Circuit breaker dapat dipasang untuk dua tujuan dasar yaitu: a. Berfungsi selama kondisi pengoperasian normal, yaitu untuk menghubungkan maupun memutus rangkaian dalam
keadaan
berbeban.
Dengan
tujuan
untuk
pengoperasian dan perawatan rangkaian maupun beban. b. Bekerja dalam kondisi operasional yang tidak normal, misalnya terjadi arus lebih atau arus hubung singkat. Arus lebih dan arus hubung singkat dapat merusak peralatan dan instalasi suplai daya jika dibiarkan
19
mengalir didalam rangkaian dalam kondisi yang cukup lama. Untuk menentukan kapasitas dari circuit breaker, digunakan rumus kemampuan hantar arus (KHA) sebagai berikut: a. Instalasi satu fase ............................................... (2.1)
b. Instalsi tiga fase ............................................ (2.2)
Dimana: I
=
Kuat arus listrik dalam penghantar (Ampere)
P
=
Daya terpasang (Watt)
V
=
Tegangan antara fase dengan netral (220 V) Tegangan antara fase dengan fase (380 V)
Cos φ = Jenis
circuit
Faktor daya breaker
yang
banyak
digunakan
untuk
perlengkapan instalasi listrik yaitu: a. MCB (Miniature Circuit Breaker) MCB adalah pengaman yang digunakan sebagai pemutus rangkaian, baik arus nominal maupun arus
20
gangguan. MCB merupakan kombinasi fungsi fuse dan fungsi pemutus arus. MCB dapat digunakan sebagai pengganti fuse yang dapat juga untuk mendeteksi arus lebih. Rating arus yang tersedia 1A – 125A dan memiliki karakteristik arus trip yang tetap.
Gambar 2.6 Miniature Circuit Breaker (MCB) b. MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) MCCB adalah pengaman yang digunakan sebagai pemutus arus rangkaian, baik arus nominal maupun arus gangguan. MCCB mempunyai unit trip, dimana dengan adanya unit trip tersebut kita dapat menggeser Ir (merupakan pengaman terhadap arus lebih) dan Im (merupakan pengaman terhadap arus hubung singkat). Rating arus yang tersedia 16A – 1250A dan memiliki karakteristik arus trip yang dapat diatur sesuai kebutuhan.
21
Gambar 2.7 Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) c. ACB (Air Circuit Breaker) ACB adalah pengaman yang digunakan sebagai pemutus arus rangkaian baik arus nominal maupun arus gangguan. Cara kerjanya hampir sama dengan MCCB tetapi dengan menggunakan udara. Rating arus yang tersedia 800A – 6300A dan memiliki karakteristik arus trip yang dapat diatur sesuai kebutuhan.
Gambar 2.8 Air Circuit Breaker (ACB)
22
2.5. Penghantar Penghantar merupakan salah satu bagian terpenting dalam instalasi listrik karena penghantar berfungsi untuk menghantarkan arus ke beban terpasang. Maka perlu diketahui secara pasti berapa beban yang terpasang agar ukuran penghantar sesuai. 2.5.1. Luas Penampang Sesuai dengan aturan PUIL 2000 pasal 2.3.6.4 ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan luas penampang penghantar, yaitu: a. Suhu minimum yang diijinkan. b. Susut tegangan yang diijinkan. c. Stress elektromagnetis yang mungkin terjadi karena hubung singkat. d. Stress mekanis yang mungkin dialami penghantar. e. Impedansi maksimum berkenaan dengan berfungsinya proteksi akibat hubung singkat. Setiap penghantar harus mempunyai kemampuan hantar arus (KHA). Untuk menentukan kemampuan hantar arus dan luas penampang penghantar yang diperlukan, langkah pertama adalah dengan menentukan berapa arus yang mengalir berdasarkan daya beban yang terpasang. Ada dua rumus yang digunakan, yaitu:
23
a. Instalasi satu fase .......................................................... (2.3)
b. Instalasi tiga fase .................................................... (2.4)
Dimana: I
=
Kuat arus listrik dalam penghantar (Ampere)
P
=
Daya terpasang (Watt)
V
=
Tegangan antara fase dengan netral (220 V) Tegangan antara fase dengan fase (380 V)
Cos φ =
Faktor daya
Dari persamaan diatas akan didapat arus nominal, terus akan dikalikan dengan faktor pengaman (safety). Hasilnya dapat digunakan sebagai acuan untuk memilih jenis kabel dan luas penampangnya berdasarkan tabel kabel baik dari PUIL maupun dari katalog-katalog kabel yang tersedia di pasaran. Selain dengan menggunakan tabel yang telah ada, untuk menentukan luas penampang penghantar dapat digunakan rumus berdasarkan rugi tegangan.
24
a. Instalasi satu fase
.............................................. (2.5)
b. Instalasi tiga fase
............................................... (2.6)
Dimana: A
=
Luas penampang penghantar yang diperlukan (mm2)
γ
=
Daya hantar jenis penghantar untuk tembaga
= 56.2 x 106 ohm/m
untuk aluminium
= 33 x 106 ohm/m
l
=
Panjang penghantar (meter)
I
=
Kuat arus yang mengalir (ampere)
u
=
Jatuh tegangan (volt)
2.5.2. Jenis Penghantar Penggunaan penghantar harus sesuai dengan konstruksi penghantar dan penggunaan untuk dihubungkan dengan peralatan listrik. Ada dua jenis penghantar listrik, yaitu:
25
•
Kawat Penghantar tanpa isolasi (telanjang) yang terbuat dari tembaga (Cu) atau aluminium (Al), contohnya: BC, ACC.
•
Kabel Penghantar yang terbungkus isolasi, ada yang berinti tunggal, berinti banyak, ada yang kaku, ada yang dipasang diudara maupun ditanah. Macam-macam kabel: a. Kabel NYFGbY Kabel jenis ini banyak digunakan untuk sirkuit power distribusi, baik pada lokasi kering maupun basah/lembab. Dengan adanya pelindung kawat dan pipa baja yang digalvanisasi, kabel ini dapat ditanam langsung didalam tanah tanpa pelindung lagi. Isolasi dibuat tanpa warna dan tiga urat dibedakan dengan non strip, strip 1 dan strip 2. Kabel ini mempunyai selubung PVC warna merah dengan penampang luar mencapai 57 mm.
Gambar 2.9 Kabel NYFGbY
26
1. Konduktor
: Tembaga yang di-anil-kan
2. Isolasi
: PVC Terekstruksi
3. Filler
: PVC Terekstruksi
4. Perisai
: Kawat baja dan spiral pipa
5. Perisai
yang berlapis seng
6. Pelindung Terluar
: PVC Terekstruksi
b. Kabel NYY Kabel ini dirancang untuk instalasi tetap dalam tanah yang harus diberikan pelindung khusus (misalnya: duct, pipa baja, PVC, atau besi baja). Instalasi ini bisa ditempatkan diluar atau didalam bangunan baik kondisi basah atau kering. Kabel jenis ini mempunyai selubung PVC warna hitam, terdiri dari 1-4 urat dengan penampang luar mencapai 56 mm. Penggunaan kabel NYY diatur dalam PUIL 2000 pasal 7.15.
Gambar 2.10 Kabel NYY
27
c. Kabel NYM Kabel ini hanya direkomendasikan khusus untuk instalasi tetap didalam bangunan yang penempatannya bisa didalam atau diluar plester tembok atau didalam pipa pada ruangan kering atau lembab. Kabel ini tidak diijinkan untuk dipasang diluar bangunan yang langsung terkena panas dan hujan. Tidak juga dijinkan untuk ditanam langsung didalam tanah. Penggunaan kabel NYM ini diatur dalam PUIL 2000 pasal 7.12.2.
Gambar 2.11 Kabel NYM d. Kabel NYA Kabel ini dirancang dan direkomendasikan untuk digunakan pada instalasi dalam kotak distribusi atau rangkaian pada panel. Pemasangan kabel ini hanya untuk tempat kering dan tidak direkomendasikan untuk tempat yang basah atau langsung terkena perubahan cuaca.
28
Gambar 2.12 Kabel NYA e. Kabel NYAF Kabel ini bersifat fleksibel dan dirancang untuk instalasi didalam duct, pipa atau kotak distribusi. Kabel ini sangat cocok untuk tempat yang mempunyai belokan tajam. Kabel dengan ukuran 1,5 mm2 hanya diperbolehkan digunakan didalam peralatan ataupun papan pengontrol dan tidak diperbolehkan dipasang untuk instalasi tetap.
Gambar 2.13 Kabel NYAF
29
f. Hantaran Tembaga Telanjang (BBC) Untuk saluran distribusi udara yang direntangkan diantara tiang-tiang dan isolator-isolator yang khusus dirancang untuk itu. Disamping itu juga bisa digunakan untuk hantaran pentanahan (grounding).
Gambar 2.14 Kabel BC g. Twisted Cable Saluran Rumah (Service Enterance) Kabel jenis ini khusus digunakan untuk saluran dari jaringan distribusi ke konsumen. Dengan adanya bahan penghantar dari tembaga jenis setengah keras atau keras, maka kabel ini memungkinkan dapat digantung antar tiang tanpa penunjang khusus. Zat karbon hitam yang terdapat pada isolasi sangat memungkinkan ketahanannya terhadap cuaca tropis. h. Twisted Cable Jaringan Distribusi Tegangan Rendah (TR) Kabel jenis ini khusus digunakan untuk jaringan distribusi tegangan rendah yang jauh lebih praktis daripada hantaran telanjang. Dengan adanya penunjang yang sekaligus netral, kabel ini memungkinkan untuk ditegangkan. Sesuai kebutuhan
30
kabel ini bisa dilengkapi dengan saluran penerangan jalan yang biasanya terdiri dari dua urat 16 mm2 aluminium. i. Kabel N2XSY Kabel jenis ini digunakan untuk jaringan distribusi tegangan menengah. Dengan konduktor yang terbuat dari tembaga.
Gambar 2.15 Kabel N2XSY Oleh karena itu jenis-jenis kabel dinyatakan dalam singkatan huruf dan angka, berikut adalah arti kode huruf-huruf yang digunakan untuk mengenali kabel listrik: N
: Kabel jenis standar dengan penghantar tembaga
Na
: Kabel jenis standar dengan penghantar aluminium
Y
: Isolasi atau selubung PVC
F
: Perisai kawat baja pipih
R
: Perisai kawat baja bulat
Gb
: Spiral pita baja
Re
: Penghantar padat bulat
31
Rm
: Penghantar bulat kawat banyak
Sc
: Penghantar padat bentuk sektor
Sm
: Penghantar kawat banyak bentuk sektor
2.6. Sistem Pentanahan/Grounding Sistem pentanahan dalam suatu distribusi dan instalasi listrik sangat diperlukan, sebab pentanahan pada peralatan yang kurang baik dapat menyebabkan kerusakan dan dapat berakibat juga pada siapa saja yang dekat dengan peralatan tersebut. Prinsip kerja sistem pentanahan adalah mengalirkan arus induksi dan efek-efek yang timbul ke dalam tanah. Dalam sebuah sistem distribusi besar tahanan maksimum yang diperbolehkan sesuai peraturan PUIL adalah 5 ohm. Sistem pentanahan dalam suatu instalasi listrik, yang bertujuan mencapai keandalan sistem dalam penyaluran tenaga listrik dari pusat pembangkit sampai konsumen disamping keselamatan peralatan yang dipasang dan keselamatan jiwa manusia adalah sebagai berikut: •
Mencegah terjadinya tegangan kejut listrik yang berbahaya untuk orang dalam daerah tersebut.
•
Memungkinkan timbulnya arus tertentu baik besarnya maupun lamanya dalam keadaan gangguan tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau ledakan.
32
Untuk pemilihan luas penampang kawat pentanahan atau grounding dapat kita gunakan standar dari PUIL 2000 halaman 77 tabel 3.16-1 “Luas penampang proteksi tidak boleh kurang dari nilai yang tercantum pada tabel 3.16-1. Jika penerapan tabel 3.16-1 menghasilkan ukuran yang tidak standar, maka digunakan penghantar yang mempunyai luas penampang standar terdekat”. Tabel 3.1 Luas Penampang Minimum Penghantar Proteksi Luas
Penampang
Luas Penampang Minimum
Penghantar Fasa Instalasi S
Penghantar Proteksi Yang
(mm2)
Berkaitan SP (mm2)
S≤16
S
16<S≤32
16
S>32
S/2
Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 hal. 77 tabel 3.16-1 2.7. Susut Tegangan Susut tegangan atau kerugian tegangan dalam saluran tenaga listrik adalah berbanding lurus dengan panjang saluran dan beban, berbanding terbalik dengan penampang saluran. Kerugian ini dalam persen ditentukan dalam batas tertentu. Sebagai contoh di PLN berlaku pada tegangan rendah ±5% - 10% dari tegangan pelayanan.
33
Berdasarkan PUIL, untuk instalasi bangunan rugi tegangan dihitung dari alat pengontrol adalah maksimum 2 % untuk instalasi penerangan dan maksimum 5 % untuk instalasi alat-alat listrik lainnya, misalnya untuk pompa atau motor-motor listrik. a. Instalasi satu fase Rumus yang digunakan untuk menghitung rugi tegangan untuk instalasi satu fase adalah: ......................................... (2.7)
Dimana: ΔV
: Rugi Tegangan (Volt)
L
: Panjang Saluran (m)
I
: Kuat Arus Beban (A)
λ
: Daya hantar jenis (Tembaga = 56, Aluminium = 32,7)
q
: Penampang Saluran (m)
Cos φ
: Faktor Daya
b. Instalasi tiga fase Rumus yang digunakan untuk menghitung rugi tegangan untuk instalasi tiga fase adalah: .......................................... (2.8)
34
Dimana: ΔV
: Rugi Tegangan (Volt)
L
: Panjang Saluran (m)
I
: Kuat Arus Beban (A)
λ
: Daya hantar jenis (Tembaga = 56, Aluminium = 32,7)
q
: Penampang Saluran (m)
Cos φ
: Faktor Daya
35
