BAB II LANDASAN TEORI
2.1.
PENDAHULUAN Sebagai seorang enjinering yang handal ia akan selalu mempertimbangkan
mengenai pertumbuhan beban yang akan terjadi dimasa datang didalam perencanaan tenaga listrik, dan hal ini biasanya tersedia dalam bentuk daya cadangan dalam perancangan yang ada, atau berupa pertimbangan daya dan kemampuan pada sistem pertumbuhan beban itu sendiri biasanya tidak merata diberbagai daerah dan hal ini perlu diperhitungkan. Di tinjau dari segi faktor ekonomi seberapa jauhkan kapasitas sekarang ini masih mencukupi untuk masa mendatang, dan merupakan masalah ekonomi: biaya daya cadangan yang besar sampai tiba waktunya daya itu diperlukan, atau menggantikan satuan-satuan kecil dengan yang lebih besar pada saatnya. Ukuranukuran standar dari peralatan yang dipakai dengan sendirinya perlu diperhatikan. Karena dalam sistem distribusi jumlah tenaga kerja yang diperlukan biasanya relatif besar, dan kadang-kadang lebih menguntungkan untuk memilih ukuran satuan, misalnya suatu transformator yang lebih besar. Data mengenai penggunaan beban diwaktu lalu sangat diperlukan didalam mengevaluasi guna mengetahui sejauh mana perubahan yang terjadi.
4
2.2.
INSTALASI TEGANGAN MENENGAH Suatu instalasi tenaga listrik yang berkapasitas tegangan dari 1 kV sampai
dengan 35 kV dari jaringan PLN yang terdekat dan kemudian diterima oleh panel TM ( Tegangan Menengah ) yang terdekat dan kemudian diterima di panel TM yang ada pada ruang Power House. Kemudian dari panel TM akan ditransfer ke Panel Distribusi utama dengan tegangan rendah melalui transformator penurun tegangan dengan kapasitas 1000 kVA. antara lain terdiri dari : a. Gardu PLN b. Panel Tegangan Menengah c. Transformator / Trafo d. Kabel Tegangan Menengah dari Gardu PLN sampai Trafo 2.3.
INSTALASI TEGANGAN RENDAH Suatu tegangan yang berkisar antara 110/220 volt, 220/380 volt.
Yang antara lain terdiri dari : a. Panel Distribusi Utama ( Main Distribution Panel ) b. Panel Distribusi Cabang ( Sub Distribution Panel ) c. Kabel Tegangan Rendah dari Trafo sampai dengan panel cabang d. Instalasi Peralatan ( Material Protection ) e. Instalasi Kontak-kontak ( Contact Instalation ) f. Instalasi Penerangan ( Lighting Installation )
5
2.4.
SISTEM KELISTRIKAN Sistem kelistrikan adalah suatu sistem yang membahas segala sesuatu yang
berhubungan dengan listrik baik itu berupa sumber listrik, beban listrik maupun jaringan listrik yang meliputi transmisi, distribusi, instalasi dan lain sebagainya. Suatu sistem kelistrikan harus dirancang sedemikian rupa agar didapatkan efisiensi dan optimalisasi dari sebuah sistem yang dipasang. Dengan adanya tuntutan tersebut, maka diperlukan suatu sistem yang baik, aman, ekonomis dan fleksibel di dalam pengembangan di masa yang akan datang. Salah satu usaha untuk memenuhi pointpoint tersebut diatas, adalah pemenuhan dari aturan-aturan tentang sistem instalasi listrik yang berlaku. Dalam hal ini instalasi yang ada harus mengacu pada Peraturan Umum Istalasi Listrik 200(PUIL 2000) serta peraturan-peraturan lain yang tersebut didalam ayat 102.A.1. Perencanaan dan pelaksanaan suatu jaringan instalasi listrik yang berfungsi untuk menyalurkan energi listrik ke titik – titik beban seperti : Lampu Penerangan, Motor – motor listrik dll. Adapun pertimbangan yang dilakukan harus disesuaikan dengan kebutuhan pemakaian yang berdasarkan faktor – faktor sebagai berikut : 1.
Pertimbangan secara umum :
a.
Keselamatan dan Pengamanan keselamatan menyangkut orang yang mengopersikan instalasi listrik dan
menghindari orang serta harta bendanya dari bahaya karena penggunaan listrik seperti bahaya tersentuh tegangan dan bahaya kebakaran. b.
Keandalan Unsur ini penting sekali bagi bangunan bertingkat, bangunan umum
apartemen, rumah sakit, kompleks pertokoan dan bangunan industri dimana
6
kegagalan suplai listrik dapat mengakibatkan panik, membahayakan keselamatan orang dan kehilangan penghasilan. Seorang perancang harus mempertimbangkan apakah akan diperlukan perlengkapan cadangan tenaga darurat, menetapkan bebanbeban mana yang tidak boleh terputus sehingga membuat instalasi listrik lebih andal. Adanya gangguan harus dapat segera ditemukan dan diperbaiki. c.
Kapasitas daya Pada umumnya sistem tenaga harus mempunyai kapasitas daya yang dapat
melayani beban yang terpasang ditambah dengan kapasitas cadangan untuk mengantisipasi pertumbuhan dihari depan. Atas dasar ini besarnya penghantar, perlengkapan hubung bagi dan gawai pengaman perlu ditentukan lebih longgar ke atas. d.
Biaya Biaya dari sistem instalasi merupakan presentase yang kecil( 7 sampai 15
persen ) dari biaya bangunan. Walaupun demikian sistem instalasi yang dipilih dalam perancangan perlu memperhatikan segi ekonomi. Sistem instalasi sebagai hasil perancangan dengan biaya yang paling rendah, yang dapat memenuhi secara efektif serta dapat menjadi pilihan. Biaya ini terdiri atas dua bagian ialah biaya awal pada pemasangan dan biaya operasi. Biaya awal yang rendah karena menggunakan material yang bermutu rendah sering mengakibatkan biaya energi ( Kwh )dan pemeliharaan yang lebih tinggi dan umur material instalasi yang lebih pendek. e.
Perkembangan teknik dan kemungkinan perluasan Seorang perancang akan memperhatikan kecendrungan perkembangan teknik,
kondisi khusus dari lokasi, keinginan dan persyaratan penghuni dan kemungkinan akan adanya perluasan instalasi di kemudian hari.
7
f.
Instalasi, operasi dan pemeliharaan Unsur ini mempunyai dampak langsung terhadap unsur tersebut dalam 5 .
setelah instalasi terpasang pengguna instalasi harus dapat mengoperasikan dan memelihara instalasi tanpa menggunakan perlengkapan yang khusus. Perlengkapan instalasi harus ditempatkan di ruangan yang mudah terjangkau agar pengoperasian dan pemeliharaan dapat dengan mudah dilaksanakan tanpa harus mengeluarkan biaya yang tinggi, Kemudahan pengontrolan dengan penempatan sarana pengontrol yang mudah perlu diperhatikan. g.
Standar dan peraturan Perancang harus mengetahui standar dan peraturan yang berlaku yang
langsung berhubngan dengan instalasi maupun peraturan pemerintah daerah dan lingkungan . h.
Persyaratan khusus Dalam unsur ini dapat disebut spasifikasi dan persyratan yang diterima dari
pemesan yang harus dipenuhi seperti penjadualan pemasangan, pengadaan material dan lain persyaratan seperti pencemaran lingkungan dan estetika. 2.
Langkah – langkah perancangan Perancangan instalasi listrik untuk bangunan didasarkan atas pengetahuan
beban listrik yang harus dipikul, berapa besarnya daya, bagaimana karakteristiknya serta kapan beban listrik itu harus dioperasikan. Jika pengetahuan itu telah dimiliki maka dapat dirancang sirkit akhir yang dapat melayani beban tersebut sesuai dengan kebutuhannya. Beberapa titik beban dilayani oleh satu sirkit akhir dari kotak hubung bagi, sedangkan kotak hubung bagi ini mendapat suplai listriknya dari sirkit cabang atau langsung dari panel hubung bagi utama.
8
Adapun hal-hal lain yang perlu diperhatikan adalah : Dapatkan suatu gambar denah dari bangunan atau peralatan dan catat dimana beban akan ditempatkan dan besarnya beban, dan data-data berikut perlu dimiliki : -
Beban tersambung, jumlah daya nominal kontinyu dari masin, peranti, perlengkapan yang disambungkan pada instalasi atau sebagaian instalasi dalam VA, kVA, Watt atau kW.
-
Kebutuhan, beban listrik pada terminal penerima dipukul rata selama jangka waktu tertentu, dinyatakan dalam VA, KVA, Watt atau KW. Jangka waktu yang lazim adalah 15 menit, 30 menit atau 1 jam.
-
Kebutuhan maksimum, kebutuhan yang terbesar yang terjadi dalam jangka waktu tertentu. Untuk rumah biasanya kebutuhan maksimum terdapat dimalam hari. Misalnya : Dari kebutuhan yang diukur dalam jangka waktu setiap 15 menit dalam satu hari maka kebutuhan maksimum dari pukul 20.00 sampai 20.15 adalah yang terbesar.
-
Kebutuhan kebersamaan, semua kebutuhan yang terjadi pada waktu yang sama.
Instalasi listrik adalah suatu jaringan yang tersusun secara terkoordinasi mulai dari sumber pembangkit atau titik sambungan suplai daya listrik sampai ke titik beban terakhir sesuai dengan maksud dan tujuan penggunaannya, seperti yang terlihat pada gambar 2.1.
9
TRANSMISI TET
PEMBANGKITAN
TRANSMISI TT
PELANGGAN
$
Gedung 1
DISTRIBUSI TM
DISTRIBUSI TR
$ $
Gedung 2 Gedung 3
Gambar 2.1 Sistem jaringan instalasi listrik PLN
PLN ditunjuk oleh pemerintah selaku pemegang kuasa usaha penyelenggara dan pemasok tenaga listrik kepada masyarakat luas. Sedangkan besaran-besaran listrik yang harus dipahami adalah antara lain : Tegangan ( Volt ), Arus( Ampere ), Frequensi( Hertz ), Daya( Watt ), Resistansi( Ohm ). Berikut adalah sistem klasifikasi tegangan : - Tegangan Ekstra Tinggi ( TET ) > 500kV. - Tegangan Tinggi ( TT ) > 35 kV. - Tegangan Menengah ( TM ) > 1 kV – 35 kV. - Tegangan Rendah ( TR ) < 1000 Volt. - Tegangan Ekstra Rendah < 50 Volt.
2.5.
KONSUMSI ENERGI Dalam pengoperasian sistem tenaga listrik perlu dilakukan pencatatan
beberapa besaran hasil operasi untuk bahan analisa operasi maupun untuk bahan statistik yang dijadikan dasar perencanaan operasi yang akan datang.
10
Diantara besaran-besaran tersebut adalah : a. Daya aktif MW dan daya reaktif MVAR yang dibandingkan untuk semua unit pembangkit, pencatatan dilakukan setiap jam sekali. b. Energi aktif MWH yang dibandingkan semua unit pembangkit, pencatatan dilakukan setiap 24 jam. Hasil-hasil pencatatan ini kemudian antara lain menjadi gambar grafik beban harian seperti digambarkan dalam pasal 1.5 dan pasal II.1 yang meggambarkan grafik beban harian sistem, antara lain memperlihatkan nilai beban pemuncak sistem sedangkan pencatatan pembangkitan energi MWH dalam 24 jam memberikan nilai beban rata-rata sistem, selanjutnya bisa dihitung faktor beban sistem berdasarkan definisi: MW
Kurva beban harian
Beban puncak
Beban rata-rata harian
0
06
12
18
24 Waktu(Pukul)
Gambar 2.2. Kurva beban harian, pada puncak beban rata-rata harian
Berdasarkan varian diatas didapat: Konsumsi MWH sistem dalam satu hari = beban rata-rata dalam satu hari x 24jam. Dengan memasukkan definisi faktor beban didapat : Konsumsi MWH sistem dalam satu hari = Beban puncak x faktor kapasitas
11
Konsumsi bulanan sistem dengan terlebih dahulu menghitung :
Beban Rata-rata bulanan =
Konsumsi MWH satu bulan jam bulan yang bersangkutan
Selanjutnya dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Beban Rata-rata bulanan =
Beban rata-rata Beban puncak tertinggi
Hasil perhitungan faktor beban ini dicatat untuk dijadikan statistik dan digunakan untuk memperkirakan konsumsi energi untuk bulan yang akan datang.
2.6.
PENGHANTAR Yang dimaksud dengan Penghantar adalah seutas kawat, baik dalam kondisi
telanjang atau tidak berisolasi sebagai kabel yang cocok untuk mengalirkan arus listrik. Sedangkan perkembangan penghantar seiring dengan perkembangan bahanbahan
isolasi,
sehingga
muncul
jenis-jenis
penghantar
baru.
Dan
untuk
mempermudah mengindentifikasi dari jenis kabel yang ada, maka diadakan suatu pengkodean dari huruf maupun angka. a.
Jenis Penghantar Secara garis besar, jenis penghantar dibedakan menjadi dua macam, yaitu : a. Hantaran berisolasi b. Hantaran tak berisolasi
12
b.
Penghantar Berisolasi Penghantar berisolasi dapat berupa kawat berisolasi atau kabel. Batasan kawat
yang berisolasi adalah rakitan satu penghantar, baik yang berbentuk serabut maupun kawat tembaga yang diisolasi. Contoh kawat adalah NYA dan NYAF Sedangkan batasan kabel rakitan satu penghantar atau lebih, baik itu penghantar serabut ataupun pejal yang mesing-masing diisolasi atau keseluruhannya diselubungi bersama, misalnya kabel jenis NYY. Untuk konstruksi kabel jenis NYY dapat dilihat pada lembar lampiran gambar-gambar pada gambar 6.4 yang mana susunannya terdiri dari 3 lapisan, lapisan terluar terselubung dengan tebal isolasi PVC dan pada lapisan kedua oleh lapisan pembungkus inti dan untuk lapisan ketiga terselubung oleh isolasi PVC. Penggunaan utama NYY sebagai kabel tenaga ialah untuk instalasi didalam gedung maupun di alam terbuka, disalurkan kedalam lemari hubung bagi. Sedangkan batas kabel adalah rakitan satu penghantar atau lebih, baik itu penghantar serabut ataupun kawat tembaga, masing-masing diisolasi atau keseluruhannya diselubungi bersama. Contoh kabel berisolasi adalah NYM, NYY dan NYGBY c.
Penghantar Tidak Berisolasi Penghantar Tidak Berisolasi merupakan suatu penghantar telanjang atau
dengan kata lain tidak terisolasi atau tidak menggunakan selubung. Contoh yang tidak berisolasi : 1. BC ( Bare Conductor ) 2. Penghantar Belubang ( Hollow Conductor )
13
3. ACSR ( Alumunium Conductor Stell Reinforced ) 4. ACAR ( Alumunium Conductor Alloy Reinforced ) 2.7.
JENIS-JENIS ISOLASI Jenis-jenis Isolasi yang dipakai pada penghantar listrik yang meliputi : 1. Isolasi dari PVC ( Poly Vinil Chlorid ) 2. Isolasi dari XLPE ( Cross Linkage Poly Ethiline ) 3. Isolasi dari karet 4. Isolasi dari Yute 5. Isolasi kertas
2.8.
PEMILIHAN LUAS PENANMPANG PENGHANTAR Didalam pemilihan luas penampang penghantar untuk instalasi listrik harus
mempertimbangkan beberapa hal seperti tersebut dibawah ini : 1. Kuat Hantar Arus ( KHA ) 2. Kondisi Suhu 3. Kekuatan Mekanis 4. Susut Tegangan 5. Kemungkinan Perluasan
a.
Perhitungan kuat hantar arus dan penampang penghantar Kuat arus listrik merupakan objek yang menjadi pokok permasalahan dalam
perancangan kabel instalasi listrik. Guna menghitung kuat arus yang melewati kabel, perlu dibedakan antara instalasi fasa satu dan fasa tiga. Untuk kuat arus listrik instalasi fasa satu : I
=
P V x Cosφ
( 2.1 )
14
Sedangkan untuk kuat arus listrik instalasi fasa tiga : P
I
=
( 2.2 )
I
= Arus beban listrik dalam ampere
P
= Beban yang dibutuhkan dalam Watt
V
= Tegangan antara fasa dalam Volt
√3 x V x Cos φ Dimana :
Cos φ = Faktor Daya Sedangkan untuk menentukan besarnya kawat penghantar yang akan digunakan, maka yang harus dilakukan pertama-tama adalah dihitung secara teoritis dahulu, dan kemudian hasil dari perhitungan tersebut diselaraskan dengan ukuran baku teknis dari hantaran atau kabel yang dijual dipasaran yang mempunyai kemampuan mendekati hasil dari perhitungan, tetapi tidak boleh lebih kecil dari hasil perhitungan. b.
Kondisi Suhu Penghantar pada suhu berbeda dengan penghantar yang berada pada tempat
atau ruang yang bersuhu / temperatur tinggi, yang kemungkinan sangat berpotensi menimbulkan kebakaran lebih besar.
c.
Kekuatan Mekanis Faktor yang sangat diperhitungakan didalam pemilihan penghantar, seperti
penhantar yang terdapat di jalan raya atau jalan tol misalnya, akan sangat berbeda dengan pemasangan pada rumah tempat tinggal. Sedangkan untuk penghantar yang mempunyai beban mekanis harus diberikan pengaman, misalnya pipa pelindung yang dapat berupa pipa baja atau pipa beton. Sedangkan sifat mekanis yaitu : perubahan
15
bentuk dari suatu benda padat akibat adanya gaya-gaya dari luar yang bekerja pada benda tersebut, jadi adanya perubahan itu tergantung daripada besar kecilnya gaya, bentuk benda, dan dari bahan apa benda tersebut dibuat. Jika tidak ada gaya dari luar yang bekerja, maka ada tiga kemungkinan yang akan terjadi pada suatu benda : - bentuk benda akan kembali kebentuk semula, hal ini karena benda
mempunyai
sifat kenyal (elastis). - bentuk benda sebagian saja akan kembali ke bentuk semula, hal ini hanya sebagian saja yang akan kembali ke bentuk semula karena besar gaya yang bekerja melampaui batas kekenyalan sehingga sifat kekenyalan menjadi berkurang. - bentuk benda berubah sama sekali, hal ini dapat terjadi karena besar gaya yang bekerja sifat kekenyalan sama sekali hilang. d.
Sifat Lingkungan Pada pemasangan penghantar yang harus diperhitungkan adalah kondisi dan
sifat lingkungannya, tempat dimana penghantar tersebut akan ditempatkan. Jika penghantar dipasang atau ditanam dalam tanah maka segi yang harus diperhitungkan adalah kondisi dari tanah tersebut, contoh tanah basah, tanah lembab, serta tanah kering. Hal ini akan sangat berhubungan dengan pertimbangan didalam menentukan bahan isolasi pernghantar yang akan digunakan. Begitupun dengan suhu lingkungan. Penghantar pada suhu, berbeda dengan penghantar yang berada pada tempat atau suhu ruang tinggi, yang mempunyai tingkat resiko kebakarannya lebih besar. Faktor lain yang harus diperhitungkan didalam pemilihan penghantar adalah kekuatan mekanis. Penghantar yang digunakan pada rumah tinggal. Sedangkan untuk penghantar yang terkena beban mekanis, harus dipasang dengan menggunakan pipa baja sebagai pelindungnya.
16
e.
Kemungkinan adanya Perluasan Pada setiap pemasangan instalasi listrik, yang harus disediakan atau
diperhitungkan untuk faktor perluasan atau penambahan beban dimasa yang akan datang. Dan ketika terjadi penambahan beban, maka secara otomatis akan terjadi kenaikkan arus beban yang akan mengacu pada perhitungan kuat hantar arus penghantar untuk memilih luas penampang penghantar yang dugunakan. Oleh karena didalam pemilihan penghantar, dipilih satu atau dua tingkat nilai kuat hantar arus penghantar diatas nilai nominal bebannya. Hal ini dilakukan dengan tujuan mengantisipasi jatuh tegangan yang lebih besar. Sedangkan susut tegangan yang diizinkan adalah 2% untuk instalasi penerangan dan 5% untuk instalasi daya. f.
Model pemasangan penghantar Pemasangan penghantar langsung yang ditanam didalam tanah harus
diproteksi sedemikian rupa agar kabel tersebut dapat terhindar dari segala kerusakan, baik itu dari kerusakan mekanis maupun kerusakan dari segi kimiawi. Sedangkan perlindungan terhadap kerusakan mekanis pada umumnya dianggap mencukupi bila penghantar itu minimum : a. 0,8m di bawah permukaan tanah yang setiapharinya dilewati oleh kendaraan. b. 0,6m di bawah permukaan tanah yang tidak dilewati oleh kendaraan. Sedangkan untuk kabel tanah yang bertegangan lebih tinggi sebaiknya diletakkan dibawah kabel tanah yang bertegangan lebih rendah. g.
Pemasangan penghantar dengan menggunakan jalur kabel kabel (trench) jalur penghantar adalah sarana untuk memegang atau
menopang kawat, kabel atau rel yang digunakan untuk mendukung keperluan
17
tersebut. Sedangkan jalur penghantar tersebut dapat terbuat dari bahan logam atau non logam(isolasi), yang sudah mendapat persetujuan dari pihak instansi yang berwenang. Beberapa Jenis jalur penghantar yang digunakan : 1. Jalur Penghantar Permukaan ( logam atau non logam ) 2. Jalur Penghantar Bawah Lantai 3. Jalur Penghantar kerangka 4. Jalur Penghantar Kawat Penggunaan dari jalur penghantar tersebut telah diatur didalam PUIL 2000 pasal 731.CI s/d 731.C6. Syarat umum yang harus dipenuhi oleh jalur penghantar adalah sebagai berikut : 1. Dilindungi bagian luar dan dalam terhadap bahaya korosi / karat khususnya pada bagian-bagian yang terbuat dari besi. 2. Tidak memasang ditempat dengan tingkat kemungkinan terjadinya kerusakan lebih besar. 3. Tidak memasang di tempat berbahaya. 4. Secara mekanis harus tersambung secara kontinyu. Dan jumlah penghantar yang dipasang tidak boleh melebihi dari kapasitas yang sudah ditentukan.
2.9.
PEMASANGAN PENGHANTAR SALURAN UDARA Konduktor adalah media untuk tempat mengalirkan arus listrik dari
Pembangkit listrik ke Gardu induk atau dari GI ke GI lainnya, yang terentang lewat tower-tower. Konduktor pada tower tension dipegang oleh tension clamp, sedangkan pada tower suspension dipegang oleh suspension clamp. Dibelakang clamp tersebut
18
dipasang rencengan isolator yang terhubung ke tower. Sedangkan Kawat Tanah atau Eart Wire ( kawat petir/kawat tanah ) adalah media untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang di atas kawat fasa dengan sudut perlindungan yang sekecil mungkin, karena dianggap petir menyambar dari atas kawat. Sedangkan ketentuan didalam pemasangan penghantar udara ini sudah ditentukan atau diatur didalam PUIL 2000 pasal 750.B. Untuk bahan konduktor yang dipergunakan untuk saluran energi listrik perlu memiliki sifat-sifat sebagai berikut : 1. konduktivitas tinggi 2. Kekuatan mekanik tinggi 3. Titik berat 4. Biaya rendah 5. Tidak mudah patah
2.10.
PENGAMAN Untuk mempertahankan kinerja, usia dan usaha yang efektif dari peralatan dan
fasilitas, maka sistem pengamanan yang optimum harus disediakan. Sistem pengaman tidak hanya menjamin kelancaran pengoperasian, tetapi harus juga menjadi aktif sebelum peralatan tersebut berada pada kondisi paling jelek, sehingga diperluakan sebuah pengaman atau proteksi guna mencegah keruskan yang terjadi pada peralatan tersebut. Didalam instalasi listrik, baik instalasi penerangan maupun instalasi daya selalu memperhitungkan kapasitas pengaman yang dipasang dari adanya gangguan arus beban lebih dan arus hubung singkat.
19
Sedangkan jenis pengaman yang banyak dipakai pada sebuah penerangan maupun instalasi daya adalah Circuit Breaker ( CB ) dan pengaman lebur ( zekring ). Pengaman berjenis CB ini lebih diperhitungkan penggunaannya dibandingkan dengan pengaman lebur ( Zekring ). Hal ini terjadi karena adanya beberapa kelebihan yang terdapat pada CB dibandingkan dengan zekring. Beberapa kelebihan yang terdapat pada CB adalah : 1. CB dapat berfungsi sebagai pengaman terhadap arus lebih dan arus hubung singkat. 2. Penggunaan CB pada listrik sistem tiga fasa, dapat menghindari terjadinya hilang satu fasa, sebab apabila terjadi salah satu fasanya mati, maka CB tersebut akan trip. 3. Untuk rating arus yang besar 4. Lebih praktis dan ekonomis 5. CB dapat berfungsi sebagai sakelar Jenis – jenis Pengaman a.
Fuse Fuse adalah pengaman lebur yang berfungsi untuk mematikan instalasi listrik
dari gangguan arus beban lebih. Berdasarkan daerah pemakaiannya, Fuse dibedakan menjadi tiga yaitu : a. D ( diazed ) b. DO ( Niozed ) c. HRC ( High Rupturing Capacity ) atau NH ( Niede Hochlesstup ) Dized dan Neozed adalah fuse berjenis ulir, sedangkan HRC adalah jenis PLUG IN Fuse jenis ulir terbagi menjadi dua jenis yaitu :
20
1. Diazed Dalam penggunaannya, Fuse Diazed dipasang bersama-sama dengan pendukung lainnya sehingga tampak seperti pada gambar 6.5.b. pada lembar lampiran.
Tampak terlihat pada bagian dasar dan atas fuse berfungsi sebagai
penyalur arus. Untuk ukuran adaptor juga harus disesuaikan dengan arus fuse, sehingga fuse yang mempunyai arus kerja yang lebih tinggi bagian dasarnya tidak dapat masuk pada adaptor yang semestinya untuk fuse yang ukurannya lebih kecil. 2. Neozed Konstruksi fuse jenis neozed sama seperti pada jenis diazed dan dapat dilihat pada lembar lampiran pada gambar 6.5.a. Pada fuse neozed dan deazed rating arus kerja maksimum hanya pada nilai 100A. b.
MCB ( Mini Circuit Breaker ) MCB sering disebut juga sebagai pengaman otomatis, karena alat ini dapat
secara otomtis memutuskan sirkit secara otomtis bila terjadi arus lebih yang melebihi setting arus yang sudah ditentukan.merupakan pengaman otomatis yang ini digunakan sebagai pemutus sirkit secara otomatis apabila terjadi arus lebih yang melebihi setting arus yang sudah ditentukan dari MCB tersebut. Pengaman otomatis dapat langsung dioperasikan kembali setelah mengalami pemutusan (trip) akibat adanya gangguan arus hubung singkat dan beban lebih. Berbeda dengan fungsi sakelar yang hanya berfungsi sebagai pemutus arus saja, karena sakelar tidak dilengkapi dengan bimetal, tetapi pada sakelar juga terdapat batasan arus yang dapai melewatinya, apabila arus yang melewati sakelar tersebut melebihi batas ketentuan maka saklar tersebut akan terasa panas.
21
Jenis – jenis MCB Berdasarkan waktu pemutusannya, pengaman-pengaman otomatis dapat terbagi atas Otomat-L, Otomat-H, Otomat –G 1. Otomat-L ( Untuk Hantaran ) Pada otomat jenis ini pengaman thermisnya disesuaikan dengan meningkatnya suhu hantaran. Apabila terjadi beban lebih dan suhu hantarannya melebihi suatu nilai tertentu, maka elemen dwi logamnya akan memutuskan arusnya. Dan apabila terjadi hubung singkat, maka arusnya diputuskan oleh pengaman elektromagnetiknya. Untuk arus searah dan bolak-balik yang sama dengan 4 In – 6 In dan arus searah yang sama dengan 8 In pemutusan arusnya berlangsung dalam waktu 0 – 2 secon. 2. Otomat – H ( Untuk Instalasi Rumah ) Secara thermis jenis ini sama dengan Otomat-L, tetapi pengaman elektromagnetiknya memutuskan dalam waktu 0,2 secon, dan jika arusnya sama dengan 2,5 In – 3 In, maka untuk arus bolak-balik atau sama dengan 4 In untuk arus searah. Jenis Otomat ini biasa digunakan untuk instalasi rumah. Pada instalasi rumah, arus gangguan rendahpun harus diputuskan dengan cepat. Jadi apabila terjadi gangguan tanah, maka bagian-bagian yang terbuat dari logam tidak akan lama bertegangan. 3. Otomat-G Otomat jenis ini biasa digunakan untuk mengamankan motor-motor listrik kecil untuk arus bolak-balik atau arus searah, alat-alat listrik dan juga rangkaian akhir besar untuk penerangan, misalnya penerangan pada pabrik-pabrik. Sedangkan pengamanan elektromagnetiknya berfungsi pada 8In – 11In untuk arus bolak-balik atau pada 14In untuk arus searah. Kontak-kontak sakelarnya serta ruang pemadam
22
busur apainya memeiliki konstruksi khusus. Karena itu jenis Otomat ini dapat memutuskan arus hubung singkat yang besar, yaitu hingga 1500 A. Cara kerja MCB 1. Thermis : prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua jenis logam koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas menjadi satu keping (bimetal) dan kemudian dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang melalui bimetal tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka bimetal tersebut akan melengkung dan kemudian memetuskan aliran listrik. 2. Magnetik : prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat yang cukup besar untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka semakin besar gaya yang menggerakkan sakelar tersebutsehingga lebih cepat memutuskan rangkaian listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api yang terjadi masuk kedalam ruangan yang berbentuk plat-plat, tempat busur api dipisahkan, didinginkan dan kemudian dipadamkan dengan cepat. Karakteristik MCB Karakteristik MCB jenis B, C, D dan CL dinyatakan dalam In dan waktu, di mana tidak boleh trip dan harus trip, hal tersebut dapat dilihat pada ketentuan pengujian seperti yang tertera pada Tabel 7.30. pada lembar lampiran. Sedangkan karakteristik MCB menurut IEC yang mendekati karakteristik CL yang digunakan oleh PT.PLN ialah tipe B. Dan dapat dilihat pada lembar lampiran pada tabel 7.30.
23
Adapun penggunaan tipe-tipe tersebut ialah : Tipe
B: Sebagai pengaman kabel atau penghantar terutama untuk perumahan.
Tipe
C: Sebagai pengaman kabel atau penghantar terutama sangat menguntungkan bila arus inrush tinggi misalnya lampu mercury, motor.
Tipe
D: Untuk penerapan yang menyangkut menimbulkan pulsa cukup besar.
Contoh : transformator, katup selenoid, kapasitor. c.
MCCB ( Molded Case Circuit Breaker ) Molded Case Circuit Breaker merupakan salah satu jenis alat pengaman yang
sebagai pengaman terhadap arus hubung singkat dan arus beban lebih. MCCB memiliki rating arus yang relative tinggi dan dapat disetting sesuai dengan kebutuhan.
d.
ACB ( Air Circuit Breaker ) Air Circuit Breaker merupakan jenis circuit breaker dengan rating arus yang
tinggi. ACB banyak dipakai pada panel distribusi utama tegangan rendah ( Low Voltage Main Distribution Panel ), dimana dibutuhkan tingkat pengamanan yang tinggi dan kontinuitas pelayanan sumber daya listrik. Udara pada tekanan ruang atmosfer digunakan sebagai peredam bunga api yang timbul pada saat proses swicthing maupun gangguan yang lainnya. Sedangkan cara pengoperasian ACB sendiri dapat menggunakan Motorize. Perlengkapan lain yang diintegrasikan dengan Air Circuit Breaker adalah : 1. Over Current Relay ( OCR ) 2. Under Voltage Relay ( UVR )
24
Pada Air Circuit Breaker terdapat dua buah contact yaitu : 1. Main Contact ( Kontak Utama ) 2. Auxiliary Contact ( Kontak Bantu ) e.
Penentuan Rating Arus Pengaman Pada instalasi penerangan, penentuan rating arus pengaman dapat dipilih satu
sampai dua tingkat diatas nilai nominalnya. Sedangkan pada instalasi daya mengikuti PUIL 2000 pasal 520.E. f.
Koordinasi Pengaman Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam pengaturan atau pengkoordinasian
pengaman adalah sebagai berikut : 1. Tidak ada elemen pengaman yang memutuskan rangkaian selama rangkaian bekerja dalam keadaan normasl. 2. Jika terjadi gangguan, maka yang harus bekerja adalah pengaman terdekat dengan titik gangguan dan masih menjadi bagian dari arus gangguan tersebut. 3. Jika pengaman terdekat dari titik gangguan tidak dapat bekerja, maka pengaman pelindung yang harus bekerja.
25
