BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Perencanaan Instalasi Listrik
Pada bab ini akan dibahas tentang ketentuan yang berkaitan dengan
perencanaan yang ada pada PUIL 2000.
2.2. Pengertian Panel Hubung Bagi (PHB) Dan Fungsi Panel
Panel adalah suatu lemari hubung atau suatu kesatuan dari alat
penghubung, pengaman, dan pengontrolan untuk suatu instalasi kelistrikan yang ditempatkan dalam suatu kotak tertentu sesuai dengan banyaknya komponen yang digunakan. Panel hubung bagi adalah peralatan yang berfungsi
menerima
energi
listrik
dari
PLN
dan
selanjutnya
mendistribusikan dan sekaligus mengontrol penyaluran energi listrik tersebut melalui sirkit panel utama dan cabang ke PHB cabang atau langsung melalui sirkit akhir ke beban yang berupa beberapa titik lampu dan melalui kotak-kontak ke peralatan pemanfaatan listrik yang berada di dalam bangunan. Sesuai
dengan
kegunaan
dari
panel
listrik,
maka
dalam perancangannya harus sesuai dengan syarat dan ketentuan serta standar panel listrik yang ada. Untuk penempatan panel listrik hendaknya disesuaikan dengan situasi bangunan dan terletak ditempat yang mudah dijangkau dalam memudahkan pelayanan. Panel harus mendapatkan ruang yang cukup luas sehingga pemeliharaan, perbaikan, pelayanan dan lalu lintas dapat dilakukan dengan mudah dan aman. Dalam
penempatan
panel
ini
sangat
mempengaruhi
proses
kelangsungan penyaluran energi listrik, karena apabila penempatan dari panel tersebut tidak diperhatikan maka kontinitas pelayanan panel tersebut tidak akan bertahan lama dan dapat mengurangi keandalan dalam penyaluran energi listrik.
5
6
Fungsi panel dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam yaitu
(Drs.Aslimeri,M.T: 1991: 92) :
1. Penghubung Panel berfungsi untuk menghubungkan antara satu rangkaian listrik dengan rangkaian listrik lainnya pada suatu operasi kerja. Panel
menghubungkan suplay tenaga listrik dari panel utama sampai ke beban-
beban baik instalasi penerangan maupun instalasi tenaga.
2. Pengaman Suatu panel akan bekerja secara otomatis melepas sumber atau suplay tenaga listrik apabila terjadi gangguan pada rangkaian. Komponen yang berfungsi sebagai pengaman pada panel listrik ini adalah MCCB dan MCB. 3. Pembagi Panel membagi kelompok beban baik pada instalasi penerangan maupun pada instalasi tenaga. Panel dapat memisahkan atau membagi suplay tenaga listrik berdasarkan jumlah beban dan banyak ruangan yang merupakan pusat beban. Pembagian tersebut dibagi menjadi beberapa group beban dan juga untuk membagi fasa R, fasa S, fasa T agar mempunyai beban yang seimbang antar fasa. 4. Penyuplai Panel menyuplai tenaga listrik dari sumber ke beban. Panel sebagai penyuplai, dan mendistribusikan tenaga listrik dari panel utama, panel cabang sampai ke pusat beban baik untuk instalasi penerangan maupun instalasi tenaga. 5. Pengontrol Fungsi panel sebagai pengontrol merupakan fungsi paling utama, karena dari panel tersebut masing-masing rangkaian beban dapat dikontrol. Seluruh beban pada bangunan baik instalasi penerangan maupun instalasi tenaga dapat dikontrol dari satu tempat.
7
2.2.1. Konfigurasi Panel
Seperti yang kita ketahui terdapat beberapa macam panel menurut
fungsi dan pendistribusiannya. Setiap panel memiliki fungsi dan kegunaan
masing-masing tanpa harus memiliki ketergantungan dengan panel lainnya.
Berikut adalah beberapa macam jenis panel :
1. LVMDP (Low Voltage Main Distribution Panel)
LVMDP adalah sebagai panel penerima daya dari trafo dan
mendistribusikan power tersebut ke panel SDP (Sub Distribution Panel).
2. SDP (Sub Distribution Panel)
SDP adalah panel pembagi daya ke sirkit akhir yang berupa panel penerangan (LP), Panel Control (CP), Panel Daya (PP). 3. LP (Lighting Panel) LP adalah suatu panel yang seluruh bebannya berupa penerangan. 4. CP (Control Panel) CP adalah suatu panel untuk mengoperasikan beban berupa tenaga (Motor). 5. PP (Power Panel) PP adalah panel yang digunakan untuk mendistribusikan beban melalui kotak kontak.
Gambar 2.1. Konfigurasi Panel
Dari gambar diatas terdapat keterangan bulatan yaitu penulis dalam proyek akhir ini membuat panel kontrol.
8
Panel kontrol adalah panel yang menyuplai dan mengoperasikan
beban motor. Diantaranya penulis memakai beban DOL 1 (Direct On Line),
DOL 2 (Direct On Line), Forward Reverse (FR) dan Bintang Segitiga (Y/∆).
2.2.2. Kriteria Panel
Penulis disini akan membuat panel bentuk nyata dari panel
diantaranya adalah:
a. Tampak Depan 1. Nama Panel Panel yang dibuat penulis ada nama yang tertera yaitu Panel Kontrol Instalasi Tenaga. Nama tersebut tercantum di pintu panel. 2. Lampu Indikator Lampu indikator ini mengidentifikasikan bahwa ada tegangan didalam panel tersebut dan panel tersebut dalam keadaaan bertegangan atau beroperasi. Lampu pindikator tersebut berada dipintu panel dengan keterangan Fasa S, Fasa T dan Fasa T. 3. Tombol On/Off Tombol on/off ini gunanya adalah untuk mengoperasikan dan memutuskan pengoperasian didalam panel tersebut. Sehingga operator bisa lebih mudah mengoperasikan panel tersebut apabila beban yang akan dipakai dioperasikan. 4. Kunci Panel Kunci panel ini gunanya intuk mengunci suapaya lebih aman dan terkendali apabila ada orang iseng yang akan memakai panel tersebut. Sehingga panel tersebut bisa diam dengan aman tanpa gangguan dari orang lain.
b. Tampak Dalam 1. Cover Cover gunanya untuk pengaman arus bocor sehingga apabila ada arus bocor operator masih tetap aman dengan cover tersebut. Cover juga
9
gunanya untuk memperindah dalaman panel sehingga tampak lebih
rapi.
2. Kabel Bounding Grounding ke pintu Gunanya untuk mengamankan dari tegangan sentuh dikarenakan bahan panel terbuat dari besi dengan adanya bounding ini secara
otomatis mcb akan trip terlebih dahulu karena ada Bounding tersebut.
3. Gambar
a. Single Line Diagram b. Diagram Lokasi c. Kartu Pemeliharaan Dari keterangan diatas gunanaya untuk mempermudah operator apabila terjadi gangguan dan dengan membuat single line diagram operator bisa tahu bahwa panel tersebut menyuplai menjadi beberapa bagian. Diagram lokasi juga gunanya untuk mempermudah bahwa panl tersebut berada disuatu tempat. Sedangkan kartu pemeliharaan gunanya untuk mengetahui apabila ada komponen yang rusak, pemeliharaan adanya debu dsb. Pemeliharaan tersebut sangat penting untuk mengidentifikasi adanya gangguan. 4. Label Komponen Pengaman dan Kontaktor Gunanya untuk mempermudah bahwa pengaman tersebut sudah ada labelnya dan akan mempermudah apabila ada gangguan.
c. Dalam Panel 1. Line Up Terminal Gunanya untuk menjumper keluaran kabel dari mcb menuju kontrol. 2. Wire Duct Gunanya untuk tempat jalur kabel sehingga kabel terlihat rapih karena kabel di tempatkan pada tempatnya. 3. Profil C dan G Gunanya untuk dudukanMCB dan Line Up terminal sehingga komponen tersebut bisa tersimpan atau tertata dengan rapijh.
10
4. MCB (Miniature Circuit Breaker)
Gunanya untuk menyuplai ke tiap beban dan Mcb tersebut juga
berguna untuk pemutus beban lebih. 5. Kontaktor Berfungsi sebagai penyambung dan pemutus rangkaian, yang dapat
dikendalikan dari jarak jauh.
6. Kodefikasi Warna
Kodefikasi warna gunanya untuk mengetahui bahwa warna tersebut menyuplai antar fasa. Biasanya kodefikasi kabel harus sesuai standar. 7. Labeling Kabel Gunanya untuk mengetahui bahwa kabel tersebut digunakan oleh antar fasa. Sehingga pada saat terjadi gangguan operator bisa lebih midah untuk mengidentifikasi gamgguan. Dikarenakan sudah tertera label kabel. Biasanya didalam wire duct kabel tersusun dengan tidak rapih atau tumpang tindih. 8. Busbar Gunanya untuk pemisah Netral dan PE. Penulis menggunakan busbar tersebut agar antar fasa mempunyai tempat sendiri dan untuk pengamanan komponen. 9. Sepatu Kabel Adalah alat yang dapat dipasang pada ujung kabel yang tidak berisolasi. Dengan dipasangnya sepatu kabel akan memudahkan pelaksanaan pekerjaan, terutama pada pekerjaan kabel-kabel yang besar.
2.2.3. Jenis dan Tipe Panel Menurut PUIL 2000; 6.3.2 – 6.4.3 jenis panel hubung bagi terdiri dari: 1. Panel Hubung Bagi tertutup pasang dalam Panel Hubung Bagi tertutup pasang dalam adalah panel yang sudah komponen-komponennya ditempatkan didalam kotak panel yang tertutup dan terpasang didalam ruangan.
11
2. Panel Hubung Bagi tertutup pasang luar
Panel Hubung Bagi tertutup pasang luar adalah panel yang seluruh
komponen-komponen ditempatkan didalam kotak panel yang tertutup dan dipasang diluar ruangan. Bahan yang digunakan harus tahan cuaca. 3. Panel Hubung Bagi terbuka pasang dalam
Panel Hubung Bagi terbuka pasang dalam tidak boleh ditempatkan dekat
saluran gas, saluran uap, saluran air atau saluran lainnya yang tidak ada
kaitannya dengan Panel Hubung Bagi (PHB) tersebut.
4. Panel Hubung Bagi terbuka pasang luar
Tampat pemasangan Panel Hubung Bagi (PHB) terbuka pasang luar harus merupakan perlengkapang yang tahan cuaca. Perlengkapan atau harus mempunyai saluran air sehingga dapat dicegah terjadinya genangan air.
Pada Laboratorium Instalasi Tenaga, jenis dan tipe panel yang digunakan adalah panel hubung bagi tertutup pasang dalam, yaitu panel yang seluruh komponen-komponennya ditempatkan di dalam kotak panel yang tertutup dan dipasang di dalam ruangan. Panel Hubung Bagi (PHB) tertutup pasang dalam banyak dijumpai pada konsumen atau pemakai yang digunakan sebagai tempat untuk menampung energi listrik dari jaringan PLN dan sebagai penyalur energi listrik ke pusat beban serta untuk menempatkan pengaman-pengaman instalasi listrik. Penempatan panel harus memenuhi syarat-syarat berikut ini sesuai dengan PUIL 2000 (6.3-6.4) yaitu : 1. Tinggi maksimal dari lantai 1,2 – 2m. 2. Di depan panel harus memiliki ruang bebas yang cukup luas. 3. Saat membuka panel ini tidak terganggu oleh benda apapun. 4. Pintu harus bisa terbuka penuh. 5. Panel dipasang pada tempat yang sesuai, kering dan berventilasi cukup.
12
2.2.4. Penataan PHB
PHB harus ditata dan dipasang sedemikian rupa sehingga terlihat rapi
dan teratur, dan harus ditempatkan dalam ruang yang leluasa. (PUIL
2000:6.2.1.1)PHB harus ditata dan dipasang sedemikian rupa sehingga
pemeliharaan dan pelayanan mudah dan aman, dan bagian yang penting
mudah dicapai. (PUIL 2000:6.2.1.2).
Semua komponen yang pada waktu kerja memerlukan pelayanan,
seperti instrumen ukur, tombol dan sakelar, harus dapat dilayani dengan
mudah dan aman dari depan tanpa bantuan tangga, meja atau perkakas yang
tidak lazim lainnya. (PUIL 2000:6.2.1.3). Penyambungan saluran masuk dan saluran keluar pada PHB harus menggunakan terminal sehingga penyambungannya dengan komponen dapat dilakukan dengan mudah teratur dan aman. Ketentuan ini tidak berlaku bila komponen tersebut letaknya dekat saluran keluar atau saluran masuk. (PUIL 2000:6.2.1.4). Terminal kabel kendali harus ditempatkan terpisah dari terminal saluran daya. (PUIL 2000:6.2.1.5). Beberapa PHB yang letaknya berdekatan dan disuplai oleh sumber yang sama sedapat mungkin ditata dalam satu kelompok. (PUIL 2000:6.2.1.6). PHB tegangan rendah atau bagiannya, yang masing-masing disuplai dari sumber yang berlainan harus jelas terpisah dengan jarak sekurang-kurangnya 5 cm. (PUIL 2000:6.2.1.7). Komponen PHB harus ditata dengan memperhatikan keadaan di Indonesia dan dipasang sesuai dengan petunjuk pabrik pembuat; jarak bebas harus memenuhi ketentuan tersebut dalam 6.2.9 (PUIL 2000:6.2.1.8). Sambungan dan hubungan penghantar dalam PHB harus mengikuti ketentuan dalam 7.11. Semua mur baut dan komponen yang terbuat dari logam dan berfungsi sebagai penghantar, harus dilapisi logam pencegah karat untuk menjamin kontak listrik yang baik. Rel dari tembaga hanya memerlukan lapisan tersebut pada pemakaian arus 1000A ke atas. Sambungan dua jenis logam yang berlainan harus menggunakan konektor khusus, misalnya konektor bimetal. (PUIL 2000:6.2.1.9).
13
2.2.5. Ruang pelayanan dan ruang bebas sekitar PHB
Di sekitar PHB harus terdapat ruang yang cukup luas sehingga
pemeliharaan, pemeriksaan, perbaikan, pelayanan dan lalulintas dapat
dilakukan dengan mudah dan aman. (PUIL 2000:6.2.2.1). Ruang pelayanan
di sisi depan, lorong dan emper lalulintas yang dimaksud dalam di atas pada
PHB tegangan rendah, lebarnya harus sekurang-kurangnya 0,75 m,
sedangkan tingginya harus sekurang-kurangnya 2 m. (PUIL 2000:6.2.2.2). Jika di sisi kiri dan kanan ruang bebas yang berupa lorong terdapat instalasi listrik tanpa dinding pengaman (dinding pemisah), lebar ruang bebas ini harus sekurang- kurangnya 1,5 m (PUIL 2000:6.2.2.3). Pintu ruang khusus tempat PHB terpasang harus mempunyai ukuran tinggi sekurang-kurangnya 2 m dan ukuran lebar sekurang-kurangnya 0,75 m (PUIL 2000:6.2.2.4). Dalam ruang sekitar PHB tidak boleh diletakkan barang yang mengganggu kebebasan bergerak. (PUIL 2000:6.2.2.5) PHB harus dipasang di tempat yang jelas terlihat dan mudah dicapai. Tempat itu harus dilengkapi dengan tanda pengenal seperlunya dan penerangan yang cukup. (PUIL 2000:6.2.2.6)Dinding dan langit-langit ruang tempat PHB dipasang harus terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar. (PUIL 2000:6.2.2.7). Untuk PHB terbuka tegangan rendah dengan rel telanjang melintang dalam ruang bebas, tinggi rel tersebut di atas lantai lorong harus sekurang kurangnya 2,3 m. (PUIL 2000:6.2.2.8).
2.2.6. Penandaan Di beberapa tempat yang jelas dan mudah terlihat pada sirkit arus PHB dipasang pengenal yang jelas sehingga memudahkan pelayanan dan pemeliharaan. (PUIL 2000:6.2.3.1). Tiap penghantar fase, penghantar netral dan penghantar atau rel pembumi harus dapat dibedakan secara mudah dengan warna atau tanda sesuai dengan PUIL 2000 : 7.2. (PUIL
14
2000:6.2.3.2). Untuk memudahkan pelayanan dan pemeliharaan, harus
dipasang bagan sirkit PHB yang mudah dilihat. (PUIL 2000:6.2.3.3).
Terminal gawai kendali harus diberi tanda atau lambang yang jelas dan
mudah dilihat sehingga memudahkan pemeriksaan. (PUIL 2000:6.2.3.4).
PHB yang ada gawai kendalinya harus dilengkapi dengan gambar
beserta penjelasan secukupnya. (PUIL 2000:6.2.3.5). Pada gawai kendali
harus ada tanda pengenal dan keterangan yang jelas dan mudah dilihat
sehingga memudahkan pelayanan. (PUIL 2000:6.2.3.6). Pada PHB harus dipasang tanda-tanda yang jelas dan tidak mudah terhapus
sehingga
terlihat
pada
kelompok
mana
perlengkapan
disambungkan dan pada terminal mana setiap fase dan netral dihubungkan. (PUIL 2000:6.2.3.7).
2.2.7. Pemasangan Sakelar Masuk Pada sisi penghantar masuk dari PHB yang berdiri sendiri harus dipasang setidak tidaknya satu sakelar, sedangkan pada setiap penghantar keluar setidak-tidaknya dipasang satu proteksi arus. Sebagai alternatif untuk sakelar dengan proteksi arus lebih, atau pengaman lebur, dapat juga dipakai sakelar yang didalamnya terdapat proteksi arus yang dikehendaki, seperti: pemutus sirkit (Mini Circuit Breaker/MCB). Apabila hal ini diterapkan maka pemutus sirkit yang akan digunakan harus dipilih yang sesuai, yaitu memilliki ketahanan arus hubung singkat paling tidak sama besar dengan arus hubung singkat yang mungkin terjadi dalam sirkit yang diamankan. (PUIL 2000:6.2.4.1). Saklar masuk untuk memutuskan aliran suplai PHB tegangan rendah harus mempunyai batas kemampuan minimum 10A, dan arus minimum sama besar dengan arus nominal penghantar masuk tersebut. (PUIL 2000:6.2.4.2). Sakelar yang dimaksud dalam PUIL 2000 6.2.4.1 dan 6.2.4.2 diatas tidak diperlukan dalam hal berikut:
a. Jika PHB mendapat suplai dari saluran keluar suatu PHB lain, yang pada
15
saluran keluarnya dipasang sakelar yang mudah dicapai dan kedua PHB
tersebut terletak dalam ruang yang sama serta jarak antar keduanya tidak
lebih dari 5m.
b. Jika dengan cara tertentu dapat dilaksanakan pemutusan dan penyambungan suplai ke PHB tersebut melalui suatu sakelar pembantu.
Sakelar pembantu ini harus dipasang pada tempat yang mudah dicapai.
c. Jika saklar itu diganti dengan pemisah, asalkan pada setiap sirkit keluar dipasang sakelar keluar.
(PUIL 2000:6.2.4.3). Sakelar masuk harus dipasang sedemikian rupa sehingga tidak ada pengaman lebur dan gawai lainya yang menjadi bertegangan, kecuali voltmeter, lamu indikator, dan pengaman lebur utama yang dipasang sebelum
sakelar
masuk
tersebut
dalam
keadaan
terbuka.
(PUIL
2000:6.2.4.4). Sakelar masuk pada PHB harus diberi tanda pengenal khusus sehingga mudah dikenal dan dibedakan dari sakelar lain. (PUIL 2000:6.2.4.5). Jika PHB dapat disuplai oleh bberapa sumber tegangan yang berlainan dan tidak sinkron, maka pada penghantar masuk harus dipasang sakelar yang dalam pelayanannya tidak dimungkinka terjadi hubungan paralel antara sumber yang berlainan. (PUIL 2000:6.2.4.6).
2.2.8. Pemasangan Sakelar Keluar Pada sirkit keluar PHB harus dipasang sakelar keluar jika sirkit tersebut: a. Mensuplai tiga buah atau lebih PHB yang lain. b. Dihubungkan ke tiga buah atau lebih motor/perlengkapan listrik yang lain. Hal ini tidak berlaku jika motor atau perlengkapan listrik tersebut dayanya masing-masing lebih kecil atau sama dengan 1,5 kW dan letaknya dalam ruang yang sama kecuali untuk tegangan menengah. c. Dihubungkan ke tiga buah atau lebih kotak kontak yang masing masing mempunyai arus nominal lebih dari 16A.
16
d. Mempunyai arus nominal 100A atau lebih. (PUIL 2000:6.2.5.1).
2.2.9. Pengelompokan Perlengkapan Sirkit Pada PHB yang mempunyai banyak sirkit keluar fase tunggal, dan fase tiga, baik untuk instalasi tenaga maupun instalasi penerangan, gawai
proteksi, sakelar dan terminal yang serupa harus dikelompokan sehingga:
a. Tiap kelompok melayani sebanyak- banyaknya enam buah sirkit.
b. Kelompok perlengkapan instalasi tenaga terpisah dengan kelompok perlengkapan instalasi penerangan. c. Kelompok perlengkapan fase tunggal, fase dua dan fase tiga merupakan kelompok sendiri sendiri yang terpisah. (PUIL 2000:6.2.6.1).
2.2.10. Penempatan Pengaman Lebur, Sakelar dan Rel Jika pengaman lebur dan sakelar kedua-duanya terdapat pada sirkit masuk, sebaiknya pengaman lebur dipasang sesudah sakelar. (PUIL 2000:6.2.7.1). Jika pengaman lebur dan sakelar kedua duanya terdapat pada sirkit keluar, sebaiknya pengaman lebur dipasang sesudah sakelar sebagaimana dimaksud 6.2.7.1 di atas. Apabila sistem proteksi tidak menggunakan pengaman lebur tetapi menggunakan pemutus sirkit sejenis MCB, maka ketentuan dalam 6.2.7.1 dan ayat ini tidak berlaku, tetapi diterapkan ketentuan seperti tersebut dalam 6.2.4.1. (PUIL 2000:6.2.7.2). Kemampuan sakelar pada suatu sirkit sekurang-kurangnya harus sama dengan kemampuan lebur pada sirkit tersebut. (PUIL 2000:6.2.7.3). Dalam memasang rel dan penghantar pada PHB untuk arus bolak balik harus dihindari kemungkinan terjadinya pemanasan yang berlebihan yang disebabkan oleh arus pusar pada kerangka dan pipa pelindung yang terbuat dari bahan feromagnetis. (PUIL 2000:6.2.7.4)
2.2.11. Jarak Minimum Antar Bagian Yang Telanjang Untuk PHB yang ditata ditempat pemasangan, jarak minimum antar setiap bagian bertegangan yaitu :
17
a. Semua bagian konduktif terbuka (BKT), yaitu bagian yang bersifat
penghantar yang tidak termasuk sirkit arus.
b. Bagian bertegangan lain yang memiliki polaritas atau fase yang berbeda.
c. Bagian bertegangan lain yang memiliki polaritas atau fase sama, yang
dapat diputuskan hubungannya secara bebas.
Harus sekurang kurangnya 5cm ditambah 2/3cm untuk setiap kV
tegangan nominalnya. (PUIL 2000:6.2.9.1)Ketentuan dalam 6.2.9.1 tidak
berlaku dibagian belakang PHB, dalam peranti listrik dan juga jika dalam
penyelenggaraannya akan menimbulkan kerusakan pada penyambungan
peranti listrik.(PUIL 2000:6.2.9.2).
2.2.12. Pembebanan Yang Berlebihan Bagian PHB tidak boleh dibebani secara terus menerus dengan arus, tegangan,
atau
frekuensi
yang
melebihi
kemampuannya.
(PUIL
2000:6.2.10.1). PHB harus tahan terhadap arus hubung pendek yang dapat timbul di dalamnya dengan cara memperhitungkan kerja gawai proteksi yang terpasang di depannya. (PUIL 2000:6.2.10.2).
2.2.13. Bahan Bahan yang digunakan harus dari jenis yang sesuai dengan cuaca dan lingkungan setempat. (PUIL 2000:6.2.11.1).
2.2.14. Pembumian Rel PHB Pembumian pada rel PHB adalah sebagai berikut: a. Bila pada PHB utama, rel proteksi dipakai juga sebagai rel netral (sistem TNC), rel tersebut harus dibumikan. b. Bila pada PHB utama, rel proteksi terpisah dari rel netral, maka hanya rel proteksi saja yang harus dibumikan. c. Bila pada PHB, sakelar pada saluran masuk dilengkapi sakelar proteksi arus sisa, maka rel netral tidak boleh dibumikan. (PUIL 2000:6.2.13.1)
18
2.2.15. Perlengkapan Hubung Bagi dan Kendali (PHB) tertutup
Rangka, rumah dan bagian konstruksi PHB tertutup harus terbuat dari
bahan yang tidak mudah terbakar, tahan lembab dan kokoh. (PUIL
2000:6.3.1.1).
Selain syarat yang tercantum dalam 6.2.8.1 pada PHB tertutup untuk
sistem tegangan bolak balik di atas 1000 V atau untuk sistem tegangan
searah di atas 1500 V harus dipenuhi pula ketentuan sebagai berikut:
a. Di depan sakelar harus dipasang pemisah atau gawai lain yang sekurang kurangnya sederajat untuk memastikan sakelar tersebut bebas tegangan. b. Pada pelayanan dari luar, keadaan kedudukan pemisah harus dapat dilihat dengan mudah dari tempat pelayanan. c. Pemisah harus dipasang, dibuat atau dilindungi sedemikian rupa sehingga pada keadaan terbuka semua bagian bertegangan cukup aman terhadap sentuhan langsung. d. Pengukuran, pemeriksaan pembumian, dan penghubungan singkat dari bagian yang akan dikerjakan harus dapat dilakukan dengan mudah dan aman. e. Semua bagian logam yang dalam keadaan normal tidak bertegangan, harus dibumikan secara baik. (PUIL 2000:6.3.1.2) PHB tertutup untuk sistem tegangan bolak balik di atas 1000 V atau tegangan searah di atas 1500 V yang tidak dipasang dalam ruang kerja listrik atau ruang kerja terkunci, selain harus memenuhi ketentuan dalam harus pula memenuhi ketentuan- ketentuan berikut: a. Pemisah tidak boleh dapat dilepas sebelum sakelar yang bersangkutan dibuka. b. Pintu PHB tidak boleh dapat dibuka sebelum pemisah yang bersangkutan terbuka. c. Pemisah tidak boleh ditutup selama pintu PHB yang bersangkutan masih terbuka d. Dalam keadaan pintu tertutup, sakelar tidak boleh dapat ditutup, selama pemisah bersangkutan masih dalam keadaan terbuka, atau dengan cara
19
lain harus dapat dijamin bahwa pemisah itu hanya dapat ditutup jika
sakelar dalam keadaan terbuka. (PUIL 2000:6.3.1.3).
Sakelar masuk dan sakelar keluar PHB tertutup harus dapat dilayani
dari luar,serta kedudukan atau posisi kerja sakelar itu harus dapat dilihat
dengan mudah dari tempat pelayanan. (PUIL 2000:6.3.1.4).
Di dalam PHB tertutup hanya boleh ada sambungan kawat yang
diperlukan untuk penyambungan gawai listrik yang terdapat di dalam PHB
tersebut; sambungan listrik untuk sistem hidrolik/pnematik dan saluran
pengukuran dikecualikan dari ketentuan ini asal dipasang secara teratur,
teliti, dan sependek mungkin. (PUIL 2000:6.3.1.5).
2.2.16. Komponen yang dipasang pada Perlengkapan Hubung Bagi dan Kendali (PHB) Komponen yang dipasang pada PHB harus dari jenis yang sesuai dengan syarat penggunaannya. (PUIL 2000:6.6.1.1). Kemampuan komponen yang dipasang pada PHB harus sesuai dengan keperluan. (PUIL 2000: 6.6.1.2). Komponen yang dipasang pada PHB harus memenuhi ketentuan PUIL 2000 2.1.1.2. (PUIL 2000: 6.6.1.3).
2.2.17. Sakelar, pemisah, pengaman lebur dan pemutus Sakelar, pemisah dan pemutus yang dipasang pada PHB harus mempunyai kutub yang jumlahnya sekurang-kurangnya sama dengan banyaknya fase yang digunakan. Semua kutub harus dapat dibuka atau ditutup secara serentak. (PUIL 2000: 6.6.2.1). Untuk JTR dengan pembumian netral pengaman (TNC), sakelar, pemisah dan pemutus sirkit yang digunakan harus dari jenis tiga kutub, yakni hanya untuk membuka dan menutup penghantar fasenya saja. Penghantar netral tidak boleh diputuskan. (PUIL 2000: 6.6.2.2). Untuk JTR dengan sistem pembumian pengaman (TT) boleh digunakan sakelar, pemisah atau pemutus sirkit dengan tiga kutub atau empat kutub. (PUIL 2000: 6.6.2.3).
20
Untuk JTR dengan sistem penghantar pengaman (IT) harus digunakan
sakelar, pemisah atau pemutus sirkit empat kutub. (PUIL 2000: 6.6.2.4). 2.2.18. Instrumen Ukur dan Indikator
Instrumen ukur dan indikator yang dipasang pada PHB harus terlihat
jelas dan harus ada petunjuk tentang besaran apa yang dapat diukur dan
gejala apa yang ditunjukkan. Untuk JTR dengan sistem pembumian
pengaman (TT) boleh digunakan sakelar, pemisah atau pemutus sirkit
dengan tiga kutub atau empat kutub. (PUIL 2000: 6.6.3.1).
Instrumen ukur dan indikator yang dipasang pada PHB atau panel distribusi harus terhindar terhadap kemungkinan pengaruh induksi listrik sekitar, terlindung dari suhu yang melampaui suhu kerja maksimum, bebas dari getaran mekanik atau pengaruh lain yang dapat menurunkan mutu/akurasi instrumen ukur/indikator. (PUIL 2000: 6.6.3.2). Instrumen ukur dan indikator yang dipasang pada PHB atau panel distribusi selalu terpelihara kehandalannya secara berkesinambungan dapat menampilkanpenunjukkan yang benar sesuai dengan peruntukannya. (PUIL 2000: 6.6.3.3). Pengawatan instrumen ukur dan indikator dalam PHB atau panel distribusi harus menggunakan kabel fleksibel yang mempunyai pelindung elektrik yang dapat dihubungkan dengan saluran pembumian. (PUIL 2000: 6.6.3.4).
2.2.19. Penghantar Rel Rel yang digunakan pada PHB harus terbuat dari tembaga atau logam lain yang memenuhi persyaratan sebagai penghantar listrik. (PUIL 2000: 6.6.4.1). Besar arus yang mengalir dalam rel tersebut harus diperhitungkan sesuai kemampuan rel sehingga tidak akan menye a kan suhu le ih dari . ada suhu sekitar 3
dapat digunakan ukuran rel menurut Ta el . -1
dan 6.6-2 (Tabel pembebanan penghantar yang diperbolehkan untuk tembaga dan aluminium penampang persegi). (PUIL 2000: 6.6.4.2). Lapisan yang
21
digunakan untuk memberi warna rel dan saluran harus dari jenis yang tahan
terhadap kenaikan suhu yang diperbolehkan. (PUIL 2000: 6.6.4.3). 2.2.20. Komponen Gawai Kendali
Komponen gawai kendali seperti tombol, sakelar, lampu, sinyal,
sakelar magnet dan kawat penghubung harus mempunyai kemampuan yang
sesuai dengan penggunaannya. (PUIL 2000: 6.6.5.1). Komponen seperti
tombol, sakelar kendali, dan sakelar pemilih harus mempunyai tanda atau
warna yang memudahkan operator untuk melayaninya. (PUIL 2000: 6.6.5.2).
Penghantar atau kabel yang digunakan untuk gawai kendali dalam PHB harus berukuran sekurang-kurangnya 1,0 mm kecuali penghantar atau kabel yang sudah terpasang dalam gawai kendali itu. (PUIL 2000: 6.6.5.3). Proteksi sistem kendali harus terpisah dari proteksi yang lain. (PUIL 2000: 6.6.5.4).
2.2.21. Terminal dan Sepatu Kabel Terminal harus terbuat dari paduan tembaga atau logam lain yang memenuhi persyaratan atau standar yang berlaku. (PUIL 2000: 6.6.6.1). Dudukan terminal harus terbuat dari bahan isolasi yang tidak mudah pecah atau rusak oleh gaya mekanis dan termis dari penghantar yang disambung pada terminal tersebut. (PUIL 2000: 6.6.6.2). Kemampuan terminal sekurang-kurangnya harus sama dengan kemampuan sakelar dari sirkit yang bersangkutan. (PUIL 2000: 6.6.6.3). Sepatu kabel harus dibuat dari bahan yang sesuai dan kuat, dan ukurannya harus sesuai dengan kabel yang akan dipasang. Sepatu kabel yang dibuat dari bahan aluminium tidak boleh disambung dengan kabel tembaga atau sebaliknya, kecuali dengan menggunakan bimetal.Pemegang kabel harus dapat memikul gaya berat, gaya tekan, dan gaya tarik yang ditimbulkan oleh kabel yang akan dipasang sehingga gaya-gaya tersebut tidak akan langsung dipikul oleh gawai listrik yang lain. (PUIL 2000: 6.6.6.4).
22
2.3. Komponen-Komponen Panel Hubung Bagi Seperti yang diterangkan didalam pengertian panel pada 2.2 bahwa
didalam panel penulis membutuhkan komponen dalam suatu panel listrik
yang diantaranya adalah:
1. Miniature Circuit Breaker (MCB).
2. Kontaktor Magnetik (Magnetic Contactor).
3. Thermal Overload (TOR).
4. Sakelar Tekan (Push Button).
5. Lampu Indikator (Indicator Lamp).
6. Kabel Penghantar. 7. Sepatu Kabel. 8. Busbar. 9. Cable Tidy atau Spiral. 10. Wiring Duct. 11. Cable Gland.
2.3.1. Miniature Circuit Breaker (MCB) Miniature Circuit Breaker (MCB) merupakan alat pengamanan terhadap gangguan beban lebih dan arus hubung singkat. Berdasarkan konstruksinya, MCB dilengkapi dengan komponen dwi logam yang digunakan untuk pengamanan gangguan beban lebih dan komponen elektromagnetik untuk pengamanan terhadap gangguan arus hubung singkat. Thermis, prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua jenis logam yang koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas jadi satu keping (bimetal) dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang melalui bimetal tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka bimetal tersebut akan melengkung dan memutuskan aliran listrik. Magnetik, prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat yang cukup besar untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi
23
elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka semakin besar
gaya yang menggerakkan sakelar tersebut sehingga lebih cepat memutuskan
rangkaian listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api
yang terjadi masuk ke dalam ruangan yang berbentuk pelat-pelat, tempat
busur api dipisahkan, didinginkan dan dipadamkan dengan cepat.
Gambar 2.2. Miniature Circuit Breaker(MCB)
1.
Jenis-Jenis MCB (Miniature Circuit Breaker)
a. Kurva B Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini biasanya digunakan untuk kontrol dan proteksi baik di industri maupun di perumahan. Karakteristik dari jenis ini memiliki magnetic trip 3-5 x In, maksudnya untuk perumahan dengan besar arus tiga sampai lima kali arus nominal akan membuat MCB ( Miniature Circuit Breaker ) bekerja. Dan dibawah ini merupakan gambar dari karakteristik MCB.
24
Gambar 2.3. Kurva karakteristik arus waktu pemutusan tenaga jenis B
b. Kurva C Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini biasanya digunakan untuk kontrol dan proteksi baik di industri maupun di perumahan. Karakteristik dari jenis ini memiliki magnetic trip 5-10 x In, maksudnya untuk perumahan dengan besar arus lima sampai sepuluh kali arus nominal akan membuat MCB ( Miniature Circuit Breaker ) bekerja. Dan dibawah ini merupakan gambar dari karakteristik MCB
Gambar 2.4. Kurva karakteristik arus waktu pemutusan tenaga jenis C
25
c.
Kurva D Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini lebih dikhususkan untuk
dipakai dalam instalasi dengan arus masuk yang tinggi. Karakteristik dari
jenis ini memiliki magnetic trip 10-50 x In, maksudnya untuk perumahan dengan besar arus sepuluh sampai lima puluh kali arus nominal akan
membuat MCB ( Miniature Circuit Breaker ) bekerja. Dan dibawah ini
merupakan gambar dari karakteristik MCB.
Gambar 2.5. Kurva karakteristik arus waktu pemutusan tenaga jenis D
2.
Spesifikasi MCB
Gambar 2.6. Name plate MCB
26
1. Tipe CB.
2. Rating Arus.
3. Karakteristik kurva Tripping.
4. Tegangan Kerja.
6. Nomor Katalog.
7. Rating arus minimal gangguan (BC).
8. Rating arus maksimal gangguan (BC).
9. Simbol Rating CB (IEC).
3.
Kurva Arus MCB
Pemilihan MCB ditentukan oleh beberapa hal, yaitu : 1. Standar yang berlaku. Contoh PUIL, SPLN, IEC, dll. 2. Kapasitas Pemutusan. Kapasitas pemutusan tidak boleh kurang dari arus hubung pendek prospektif pada tempat instalasinya (PUIL pasal 3.24.4.3.1). 3. Arus Pengenal. 4. Tegangan. Tegangan operasional pengenal pemutus tenaga harus lebih besar atau sama dengan tegangan sistem. Dibawah ini adalah gambar kurva pemutus sirkit Thermal Magnetic. Namun untuk lebih lengkap dapat dilihat pada lampiran.
Gambar 2.7. Kurva standar operasi untuk pemutus sirkit termal-magnetik
27
Ir adalah arus nomimal mcb, sedangkan Im adalah arus hubung singkat minimum, dan Icu adalah arus hubung singkat maksimum atau arus Breaking Capacity.
4.
Gawai Proteksi Motor Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.5.2.2 : Untuk sirkit akhir yang
menyuplai motor
tunggal, nilai pengenal atau setelan proteksi hubung
singkat tidak boleh melebihi dari nilai yang bersangkutan dalam tabel 2.1.
juga dalam pasal 5.5.5.2.3 menyebutkan untuk sirkit akhir yang menyuplai beberapa motor, nilai pengenal atau setelan gawai proteksi, tidak boleh melebihi nilai terbesar dihitung menurut tabel 2.1 untuk masing-masing motor. Tabel 2.1. Nilai pengenal atau setelan tertinggi gawai proteksi sirkit motor terhadap hubung pendek (PUIL tabel 5.5-2).
Persentase Arus Beban Lebih
Jenis Motor Motor
sangkar
serempak,
Pengaman Lebur%
250
400
200
400
150
400
atau dengan
pengasutan bintang segitiga, langsung
Pemutus Sirkit %
pada
jaringan
dengan reactor atau resistor dan motor pasa tunggal. Motor
sangkar
serempak,
atau dengan
pengasutan autotransformator motor
sangkar
atau reaktansi
tinggi. Motor rotor lilit atau arus searah.
28
Maka, menurut tabel diatas bisa dilihat bahwa besarnya rating MCB
yang digunakan untuk mengamankan motor sangkar dapat diketahui dengan
menggunakan persamaan :
Rating MCB = 250% x In………………………………………………(2.1.)
5.
Breaking Capasity Setelah mendapatkan rating MCB, maka harus ditentukan pula
kapasitas pemutusan (Breaking Capasity). Perhitungan kapasitas pemutusan
sangat penting untuk memperkirakan besarnya arus hubung singkat
maksimum yang mungkin terjadi, sehingga dapat ditentukan besarnya kapasitas Breaking Capasity (BC) peralatan pengaman.
Perhitungan
besarnya BC pada peralatan pengaman di suatu titik jaringan instalasi menjadikan peralatan pengaman mampu untuk menahan arus hubung singkat yang terjadi pada saat terjadi gangguan pada instalasi tersebut. Proteksi
hubung
disediakan
untuk
mempertahankan kinerja, usia, dan biaya efektif dari peralatan.
Untuk
menghitung
singkat
besarnya
yang
Breaking
optimum
Capasity
harus
dapat
dihitung
dengan
menggunakan metode tabulasi (pembacaan tabel metode pendekatan). Rumus perhitungan Breaking Capasity: ....................................................................................(2.2.)
2.3.2. Kontaktor Magnetik (Magnetic Contactor) Kontaktor magnet adalah gawai elektromekanik yang dapat berfungsi sebagai penyambung dan pemutus rangkaian, yang dapat dikendalikan dari jarak jauh. Pergerakan kontak-kontaknya terjadi karena adanya gaya elektromagnet. Kontaktor magnet merupakan sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Karena magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak pada kontaktor.
29
Gambar 2.8. Kontaktor Magnetik
Berdasarkan fungsinya, kontak-kontak pada kontaktor ada 2 macam, yaitu: 1. Kontak Utama Adalah kontak yang menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang menuju ke beban atau motor. Dapat dilihat pada tabel 2.2 : Tabel 2.2. Simbol Input dan Output Kontak utama.
Simbol Input
Simbol Output
Kontaktor Utama
Kontaktor Utama
1
1 atau R
2 atau U
2
3 atau S
4 atau V
3
5 atau T
6 atau W
No
2. Kontak Bantu Kontak ini hanya digunakan pada rangkaian kontrol. Terdiri dari dua jenis kontak yaitu kontak normally open (NO) dan normally close (NC). a. Kontak NO cirinya bernomor ganda dan nomor terakhir adalah 3-4. Contoh : 13-14, 23-24, 33-34. b. Kontak NC cirinya bernomor ganda dan nomor terakhir 1-2. Contoh : 11-12, 21-22, 31-32. Dalam pemilihan kontaktor, jika dilihat dari beban ada beberapa hal yang menjadi parameter. Yaitu: a. Jenis beban. b. Kapasitas beban, meliputi : arus, tegangan, daya, dll.
30
c. Frekuensi On-Off.
d. Kategori penggunaan.
Sedangkan
untuk
pemilihan
jenis
kontaktornya
sendiri
harus
memperhatikan: a. Tegangan kerja.
b. Besarnya daya.
c. Kemampuan hantar arus (kontaknya).
d. Jumlah kontak bantu yang dimiliki.
e. Kategori penggunaan. Pemilihan kontaktor yang didasarkan pada standar kategori pemakaian
yang ditetapkan oleh standar IEC 6094-7 didefinisikan sebagai harga arus kontaktor saat penutupan atau pembukaan kontak yang tergantung pada : a. Kategori pemakaian AC1 : Pemakaian untuk beban non-induktif atau sedikit induktif. b. Kategori pemakaian AC2 : Pemakaian untuk starting motor slipring (starting, switching off). c. Kategori pemakaian AC3 : Untuk pemakaian pada starting motor rotor sangkar. (starting, switching off). d. Kategori pemakaian AC4 : Pemakaian untuk jenis motor rotor sangkar (starting, plugging atau berbalik arah putaran, inching).
2.3.3. Thermal Overload Relay (TOR) a.
Pengertian Thermal Overload Relay (TOR) adalah suatu pengaman beban lebih
pada motor. Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.4.1 menyebutkan bahwa proteksi beban lebih (arus lebih) dimaksudkan untuk melindungi motor dan perlengkapan kendali motor, terhadap pemanasan berlebihan sebagai akibat beban lebih atau sebagai akibat motor tak dapat diasut. Beban lebih atau arus lebih pada waktu motor berjalan bila bertahan cukup lama akan mengakibatkan kerusakan atau pemanasan yang berbahaya pada motor tersebut. TOR memiliki rating yang berbeda-beda tergantung dari
31
kebutuhan, biasanya tiap-tiap TOR batas ratingnya dapat diatur. Bentuk
fisik TOR bisa dilihat pada gambar 2.9. Gambar 2.9. Bentuk TOR ( Thermal Overload)
Relay ini dihubungkan dengan kontaktor pada kontak utama 2, 4, 6 sebelum ke beban (motor listrik). Gunanya untuk mengamankan motor listrik atau memberi perlindungan kepada motor listrik dari kerusakan akibat beban lebih. Beberapa penyebab terjadinya beban lebih antara lain: a. Terlalu besarnya beban mekanik dari motor listrik b. Arus start yang tertalu besar atau motor listrik berhenti secara mendadak c. Terjadinya hubung singkat d. Terbukanya salah satu fasa dari motor listrik 3 fasa. Arus yang terlalu besar yang timbul pada beban motor listrik akan mengalir pada belitan motor listrik yang dapat menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor listrik. Untuk menghindari hal itu dipasang termal beban lebih pada alat pengontrol. Tabel 2.3. Notasi kontak pada TOLR
Kontak
Notasi Angka 135
Utama
246
Jenis kontak NC
Penggunaan Ke kontaktor Ke Motor
95-96
NC
Pengaman
97-98
NO
Ke lampu tanda
32
b. Cara kerja
TOLR pada prinsipnya terdiri dari dua macam logam yang berbeda
serta tingkat pemuaian yang berbeda pula. Kedua logam tersebut dilekatkan
menjadi satu yang disebut bimetal. Apabila bimetal tersebut dipanasi maka
akan membengkok karena perbedaan tingkat pemuaian kedua logamnya.
Bimetal tersebut diletakan didekat sebuah elemen pemanas yang dilalui oleh
arus menuju beban. Ujung yang satu dipasang tetap sedangkan yang lainnya
dipasang bebas bergerak dan membengkok dan dapat membukakan kontak-
kontaknya, dengan demikian rangkaian beban atau motor akan terputus.
c.
Menentukan Pemilihan dan Setting Thermal Overload Relay Untuk memilih TOR ada beberapa hal yang harus diperhatikan, yaitu:
a. Kemampuan menghantarkan arus b. Tegangan kerja nominal c. Nilai nominal arus beban lebih (seting arus beban lebih) d. Karakteristik berdasarkan kelas TOLR TOR di pasaran memiliki beberapa tipe yang disebut Class. Jadi, dengan memilih Class yang berbeda maka kecepatan trip TOLR pun akan berbeda pula. Untuk TOLR dengan tipe LRD 01 sampai 16, 21 sampai 35 termasuk kedalam Class 10. Sedangkan tipe LR2 D15, D25, dan D35 termasuk kedalam Class 20. Namun TOLR untuk motor yang starting TOLR Class 10.
33
Gambar 2.10. Kurva Karakteristik TOR Class 10
Angka 1 menunjukkan keadaan tiga fasa dalam keadaan dingin atau mulai start. Angka 2 menunjukkan keadaan dua fasa dalam keadaan dingin atau mulai start. Dan angka 3 menunjukkan keadaan tiga fasa dalam keadaan panas atau setelah beroperasi dalam waktu yang lama. Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.4.3 bahwa : Gawai proteksi beban lebih yang digunakan adalah tidak boleh mempunyai nilai pengenal, atau disetel pada nilai yang tinggi dari yang diperlukan untuk mengasut motor pada beban penuh. Oleh karena itu, waktu tunda gawai proteksi beban lebih tersebut tidak boleh lebih lama dari yang diperlukan untuk memungkingkan motor diasut dan dipercepat pada beban penuh.Untuk menentukan arus setting TOLR ini dengan cara: I set TOLR ≤ In……………………………………..…………………..(2.3.)
2.3.4. Sakelar Tekan (Push Button) Sakelar tekan atau push button adalah jenis sakelar yang tidak memiliki pengunci, sakelar tersebut mempunyai dua buah kontak, yaitu kontak NO dan NC. Kontak NO akan terhubung hanya pada saat selama tombol ini ditekan dan kontak NC akan lepas hanya pada saat selama
34
tombol ini ditekan. Fungsi dari tombol tekan atau push button dalam
rangkaian adalah untuk mengaktifkan dan menon-aktifkan kontaktor
magnetik.
Gambar 2.11. Tombol Tekan (Push Button)
Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal atau tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan). Biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor-motor induksi untuk menjalankan dan mematikan motor di industri-industri. Dalam pemasangan push button terdapat identifikasi warna yang membedakan fungsi masing-masing. Identifikasi warna pada push button menurut IEC 60204-1 dapat dibedakan sesuai penjelasan pada tabel 2.4.
Tabel 2.4. Standardisasi warna Push Button menurut IEC 60204-1
Warna
Makna Warna
Merah
Kondisi Bahaya
Kuning
Kondisi Tidak Normal
Aplikasi Tombol Bahaya (Dibolehkan untuk Tombol Stop) Tombol untuk kondisi tidak normal yang dioperasikan operator
Membutuhkan Biru
penanganan
Tombol Reset
operator 1. Hijau
Kondisi Normal
Menunjukan
normal
(Dibolehkan untuk Tombol Start) 2. Tombol Start
kondisi
35
Lanjutan Tabel 2.4. Standardisasi warna Push Button menurut IEC 60204-1
Warna
Makna Warna
1. Tombol Start (Diutamakan)
Putih
2. Tombol Stop
Abu-Abu
Fungsi Umum
Aplikasi
1. Tombol Start 2. Tombol Stop 1. Tombol Stop (Diutamakan)
Hitam
2. Tombol Start
2.3.5. Lampu Indikator (Indicator Lamp) Lampu indikator adalah suatu komponen sistem kendali yang digunakan untuk memberikan penandaan visual terhadap kondisi operasi sistem. Komponen ini terdiri atas sebuah lampu kecil (pijar/neon) dengan rumahnya yang tutup atasnya terbuat dari bahan transparan dengan warna tertentu. Warna-warna lampu indikator ini dapat dipilih sesuai dengan standar
kode
warna
yang
berlaku.
Lampu
indikator
umumnya
disambungkan sedemikian rupa sehingga akan menyala jika kontaktor terkait sedang dalam kondisi operasi atau lampu-lampu indikator digunakan untuk memberi tanda bahwa motor telah siap untuk dijalankan dan motor telah beroperasi. Lampui indikator sering digunakan pula untuk indikator kondisi operasi sistem atau sub sistem yang lain seperti kondisi gangguan dan tujuan peringatan.
Gambar 2.12. Bentuk fisik Pilot lamp
Seperti halnya pada push button, lampu indikator juga memiliki identifikasi kode warna yang membedakan setiap lampu indikator sesuai
36
dengan fungsinya. Menurut IEC 60204-1 identifikasi warna pada lampu
indiktor dibedakan sebagai berikut.
Tabel 2.5. Standardisasi warna lampu indikator menurut IEC 60204-1
Warna
Makna Warna
Aplikasi
Merah
Kondisi Bahaya
Menandakan kondisi bahaya dan membutuhkan
penanganan
secepatnya oleh operator Kuning
Kondisi Tidak Normal
Biru
Mesin siap untuk bekerja
Hijau
Kondisi Normal
Monitoring dan atau membutuhkan penanganan dari operator Mesin
dalam
kondisi
siap
dioperasikan 1.Sakelar utama dalam kondisi ON 2.Pemilihan kecepatan dan arah putar mesin 3.Peralatan
utama
ataupun
tambahan yang dalam kondisi ON 4. Mesin Bekerja Putih
Fungsi lain yang tidak dapat dijelaskan melalui warna diatas
2.3.6. Penghantar Penghantar yang digunakan untuk instalasi listrik adalah penghantar yang dilindungi dengan isolasi atau disebut dengan kabel. Perkembangan penghantar semakin pesat seiring berkembangnya bahan-bahan isolasi, sehingga banyak bermunculan jenis penghantar baru. Untuk mempermudah identifikasi dari jenis kabel yang ada, maka diadakan suatu penandaan dari
37
huruf maupun angka. Kode pengenal kabel yang sering digunakan adalah
sebagai berikut :
Untuk Instalasi listrik, penyaluran arus listriknya dari panel ke beban
maupun sebagai pengaman ( arus bocor ke tanah ) digunakan penghantar
listrik yang sesuai dengan penggunaanya. Penghantar yang terbungkus
isolasi, ada yang berinti tunggal atau banyak. ada yang pejal atau berserabut,
ada yang terpasang di udara atau didalam tanah, dan masing-masing
digunakan sesuai dengan kondisi pemasangannya.
Menurut PUIL 2000 bagian 7.2.1.1 (lihat lampiran A), Peraturan warna selubung penghantar dan warna isolasi inti penghantar yang tercantum dalam pasal ini berlaku untuk semua instalasi tetap atau sementara, termasuk instalasi dalam perlengkapan listrik. a.
Standar Warna Kabel dan hantaran listrik memiliki identifikasi kode warna yang dibuat
sesuai standar, karena dalam penggunaanya setiap warna kabel memiliki arti masing masing. Berikut standar warna kabel menurut PUIL 2000 :
Tabel 2.6. Standar warna kabel menurut PUIL 2000
No
Warna Selubung
Keterangan
1
Merah
Fasa R
2
Kuning
Fasa S
3
Hitam
Fasa T
4
Biru
Netral
5
Kuning - Hijau
Pentanahan
1. Earth/pertanahan: Warna majemuk hijau- kuning, tak boleh untuk tujuan lain. 2. Kawat netral/Tengah: warna biru, bila instalasi tanpa hantaran netral, warna biru boleh digunakan. 3. Kawat fase/life/hidup: Fase 1 ( Fase R ) : Merah
38
Fase 2 ( Fase S ) : Kuning
Fase 3 ( Fase T ) : Hitam b.
1.
Jenis-Jeni Kabel Penghantar Kabel NYA Yaitu kabel dengan penghantar/inti tembaga berselubung PVC. Kabel
NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar/kabel
udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam. Kabel
tipe ini umum dipergunakan di perumahan karena harganya yang relatif
murah. Lapisan isolasinya hanya 1 lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus.
Gambar 2.13. Konstruksi kabel NYA.
Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa/conduit jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang.
2.
Kabel NYM Yaitu kabel jenis standar dengan tembaga sebagai penghantar
berisolasi PVC dan berselubung PVC, Kabel NYM memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna putih atau abu-abu), ada yang berinti 2, 3, atau 4. Kabel NYM memiliki dua lapisan isolasi, sehingga tingkat keamanannya lebih baik dari kabel NYA (harganya lebih mahal dari NYA). Kabel ini dapat dipergunakan dilingkungan yang kering dan basah, namun tidak boleh ditanam.
39
Gambar 2.14. Konstruksi NYM dengan tegangan kerja 500 V
3.
Kabel NYAF Merupakan jenis kabel fleksibel dengan penghantar tenbaga serabut
berisolasi PVC. Digunakan untuk instalasi panel - panel yang memerlukan fleksibilitas yang Tinggi.
Gambar 2.15. Konstruksi kabel NYAF
4.
Kabel NYY Merupakan kabel jenis standar dengan tembaga sebagai penghantar
berselubung PVC dan berisolasi PVC. Kabel NYY memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna hitam), ada yang berinti 2, 3 atau 4. Kabel NYY dipergunakan untuk instalasi tertanam (kabel tanah), dan memiliki lapisan isolasi yang lebih kuat dari kabel NYM (harganya lebih mahal dari NYM). Kabel NYY memiliki isolasi yang terbuat dari bahan yang tidak disukai tikus.
Gambar 2.16. Konstruksi kabel NYY
40
c.
Pemilihan Penghantar Dalam pemilihan jenis penghantar yang akan digunakan untuk instalasi
sistem
pengasutan
motor
ditentukan
berdasarkan
pertimbangan-
pertimbangan sebagai berikut:
1. Memilih Tegangan Nominal
2. Kemampuan hantar arus (KHA)
3. Kondisi suhu.
4. Drop tegangan.
5. Kondisi lingkungan.
6. Kekuatan mekanis. 7. Kemungkinan perluasan.
2.3.7. Kemampuan Hantar Arus ( KHA ) Kemampuan Hantar Arus ( KHA ) suatu kabel dapat dinyatakan sebagai kemampuan maksimum kabel untuk dilalui arus secara terusmenerus tanpa menyebabkan kerusakan pada kabel tersebut. Untuk menentukan kemampuan hantar arus ( KHA ) dan luas penampang penghantar maka harus diketahui arus nominal ( In ) dari beban yang dihubungkan, In dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : Untuk arus searah DC I
P .....................................................(2.4.) V
Untuk arus bolak balik satu fasa I Untuk arus bolak balik tiga fasa I Dimana : I
P .........................(2.5.) V Cos P 3 V Cos
..................(2.6.)
= Arus nominal ( A )
P
= Daya aktif ( W )
V
= Tegangan ( V )
Cos φ = Faktor daya Menurut PUIL 2000 bagian 5.5.3.1 nilai KHA tidak boleh kurang dari 125 % In, jika KHA telah diketahui maka untuk menentukan luas
41
penampang dipilih kabel yang memiliki nilai yang diatasnya. Diperhatikan
pula rating MCB yang dipilih. Jika nilai KHA masih dibawah rating MCB,
maka ditetapkan rating MCB sebagai KHA minimal yang digunakan.
Sedangkan untuk penghantar sirkit akhir yang mensuplai dua motor atau
lebih tidak boleh mempunyai KHA kurang dari jumlah arus beban penuh
semua motor itu ditambah 25 % dari arus beban penuh motor yang terbesar
dalam kelompok tersebut ( PUIL 2000 5.5.3.2 ), apabila kemampuan hantar
arus sudah diketahui maka tinggal menyesuaikan dengan tabel untuk
mencari luas penampang yang diperlukan. Berikut adalah salah satu tabel
antara luas penampang dengan kemampuan hantar arus penghantar. Dengan tujuan apabila terjadi gangguan, kabel masih dapat menghantarkan arus sebelum MCB memutuskan rangkaian. Dibawah ini adalah tabel untuk menentukan luas penampang penghantar. Diambil dari tabel 7.3-1 pada PUIL 2000. Tabel 2.7. Tabel untuk menentukan luas penampang penghantar
Jenis
KHA
KHA pengenal
terus menerus
gawai proteksi
1,5
18
10
NYFA
2,5
26
20
NYFAF
4
34
25
NYFAD
6
44
35
NYA
10
61
50
NYAF
16
82
63
NYFAw
25
108
80
NYFAFw
35
135
100
NYFAZw
50
168
125
NYFADw
70
207
160
NYL
95
250
200
120
292
250
Penghantar
Luas Penampang mm²
42
Lanjutan Tabel 2.7. Tabel untuk menentukan luas penampang penghantar
Jenis
Penghantar
Luas
KHA
KHA pengenal
terus menerus
gawai proteksi
150
335
250
185
382
315
240
453
400
300
504
400
400
-
-
500
-
-
Penampang mm²
2.3.8. Sepatu Kabel Hubungan setiap terminal (apitan) pada suatu penghantar haruslah cukup kuat, nilai kabel digerak-gerakan atau direntangkan harus dijamin tidak akan lepas atau putus. Untuk memperkuat setiap terminal dapat menggunakan sepatu kabel. Sepatu kabel yaitu alat yang dapat dipasang pada ujung kabel yang tidak berisolasi. Dengan dipasangnya sepatu kabel akan memudahkan pelaksanaan pekerjaan, terutama pada pekerjaan kabelkabel yang besar. Dengan pemasangan sepatu kabel hendaknya diperhatikan benar kerapihan dan kekokohan pemasangan sehingga tidak mengalami rugi tegangan yang berarti. Di pasaran, sepatu kabel dijual dengan ukuran tebal dan besar yang sesuai dengan ukuran kabelnya. Berdasarkan pada cara pemasangannya, sepatu kabel terdapat beberapa bentuk : 1. Pemasangan sepatu kabel dengan sekrup Suatu hal yang harus dijaga dalam pemasangan sepatu kabel dengan sekrup ialah ditinjau dari segi kelistrikan dan
mekanis harus cukup
aman. Sebenarnya pemasangan dengan sekrup cukup mudah dan praktis karena dapat dilakukan disembarang tempat, namun bila tidak baik pemasangannya akan mudah lepas.
43
Cara pemasangannya : bersihkan sepatu kabel yang tidak berisolasi
sepanjang longsongan sepatu kabel agar hubungannya baik. Keraskan
sekrup yang ada dengan menggunakan obeng atau kunci pas dan semacamnya. Pada gambar di bawah diperlihatkan beberapa bentuk sepatu kabel yang dipasang dengan sekrup.
Gambar 2.17. Sepatu Kabel dengan Sekrup
2. Pemasangan sepatu kabel dengan alat penekan Cara ini lebih praktis, akan tetapi sepatu kabel yang telah dipasang tidak dapat dilepas lagi (permanen) dengan mudah. Selain daripada itu pemasangannya pun harus menggunakan alat khusus untuk keperluan ini.
Gambar 2.18. Sepatu Kabel dengan Penekan
3. Pemasangan sepatu kabel dengan pematrian Pemasangan sepatu kabel dengan pematrian merupakan suatu cara yang cukup baik. Dengan mematrikan langsung kawat kabel ke dalam selongsong sepatu kabel akan mendapatkan hubungan baik dan kokoh. Cara pemasanganya : setelah kabel dibuka isolasinya, bersihkanlah kawatnya dari kotoran yang mengganggu penempelan timah. Untuk memperoleh hasil yang sempurna sebaiknya bagian kawat yang akan
44
dimasukan ke dalam sepatu kabel dilapisi dahulu dengan patri.
Selanjutnya cairkanlah timah dan tuangkan ke dalam sepatu kabel
secukupnya. Kemudian masukan kawat kabel ke dalam selongsong sebelum timah membeku. Pada umumnya bagian dalam (lubang) sepatu kabel yang diperdagangkan telah dilapisi dengan timah.
Gambar 2.19. Pematrian Sepatu Kabel
2.3.9. Busbar Busbar merupakan penghantar listrik yang berbentuk empat persegi panjang tanpa isolasi. Busbar biasanya ditempatkan di dalam panel yang bersifat menampung tenaga listrik guna menyalurkannya ke komponen lainnya. Pada penggunaanya busbar dipasang untuk keperluan fasa, netral, dan pembumian. Untuk membedakan antara fasa dan netral, busbar diberi cat dengan warna yang berbeda yakni: 1. Fasa R (LI) dicat dengan warna merah. 2. Fasa S (L2) dicat dengan warna kuning. 3. Fasa T (L3) dicat dengan warna hitam. 4. Netral (N) dicat dengan warna biru. Busbar yang digunakan pada PHB harus terbuat dari tembaga atau logam yang memenuhi persyaratan sebagai penghantar listrik. Besar arus yang mengalir dalam rel tersebut harus diperhitungkan sesuai kemampuan rel sehingga tidak akan menyebabkan suhu rel lebih dari 65° C. Sedangkan untuk memberi warna rel dan saluran harus dari jenis yang tahan terhadap kenaikan suhu yang diperbolehkan (PU1L: 2000: 6.6.4.1 - 6.6.4.3).
45
Tabel 2.8. Arus Pada Penampang Busbar
Pembebanan Kontinu (A)
Ukuran
Penampang
Dilapisi Lapisan Konduktif
Telanjang
Jumlah Batang
mm
12 x 2
Arus Bolak-Balik
Berat
kg/m
1
2
3
4
1
2
3
4
24
0,23
123
202
-
-
100
182
-
-
15 x 2
30
0,27
148
240
-
-
128
252
-
-
15 x 3
45
0,40
187
316
-
-
162
282
-
-
20 x 2
40
0,36
205
350
-
-
185
315
-
-
20 x 3
60
0,53
237
394
-
-
204
384
-
-
20 x 5
100
0,89
325
470
-
-
290
495
-
-
25 x 3
75
0,67
287
766
-
-
245
412
-
-
25 x 5
125
1,11
385
670
-
-
350
600
-
-
30 x 3
90
0,80
350
600
-
-
315
540
-
-
30 x 5
150
1,34
448
760
-
-
379
672
-
-
40 x 3
120
1,07
460
780
-
-
420
710
-
-
40 x 5
200
1,78
576
952
-
-
482
836
-
-
40 x 10
400
3,56
865
1470
2060
2800
715
1290
1650
25
50 x 5
250
2,23
703
1140
1750
2310
588
994
1550
00
Catatan : Suhu sekitar 30-35 oC. Suhu penghantar tembaga maksimum 65oC.
Gambar 2.20. Busbar
2.3.10. Cable Tidy (Spiral) Cable Tidy atau Spiral digunakan untuk pembungkus kabel atau casing kabel untuk mengamankan kabel dan memperindah kabel. Biasanya selubung kabel ini dipakai untuk kabel yang menuju lampu indikator dan
46
atau menuju pintu panel. Dengan adanya spiral kabel terlihat lebih rapih dan
tidak berantakan, biasanya pada panel-panel sering menggunakan solasi
untuk menggabungkan beberapa kabel menjadi satu, dengan adanya spiral
kabel tersebut dapat d lilit atau di satukan. Penggunaan spiral sangat cocok
pada panel instalasi, karena lebih mudah mengarahkan penghantar dan tidak
menghabiskan ruang panel yang sangat sempit.
Gambar 2.21. Spiral atau Cable Tidy
2.3.11. Wiring Duct Wiring Duct digunakan untuk jalur-jalur kabel supaya terlihat rapih dan tidak terlihat acak-acakan. Biasanya wiring duct ini dipakai di dalam panel untuk wadah beberapa kabel sebelum menuju komponen harus menuju wiring duct terlebih dahulu di karenakan supaya terlihat rapih.
Gambar 2.22. Wiring Duct
2.3.12. Cable Gland (Kabel Gland) Pada intinya Cable Gland adalah sebuah alat (non-listik) yang dipakai untuk melekatkan dan mengamankan ujung kabel di sisi peralatan listrik. Fungsi Cable Gland yaitu mengurangi stress pada terminal dan tembaga
47
yang diterminasi. Stress itu disebabkan karena tarikan gravitasi berat kabel
atau vibrasi. Jadi, efek mekanis kabel diluar peralatan listrik tidak ditahan
oleh terminal, tetapi oleh Cable Gland tadi. Pada lingkungan yang
berbahaya (hazardous area), Cable Gland juga harus mendukung fungsi ini.
Untuk Cable Gland type Eex „d” (explosion proof), berfungsi juga menahan
internal pressure
jika terjadi ledakan didalam
sebuah papan bagi
(distribution panel) jenis Eex „d‟. Cable Gland juga berperan dalam
instalasi bangunan higienis sehingga bisa mempertahankan tekanan
bangunan
lebih
tinggi
dari
dalam
bangunan
(positive
pressure).
Ruangan jadi bebas debu dan bebas dari rembesan air yang masuk/turun melalui kabel. Cable Gland juga berperan untuk memberikan koneksi secara fisik dari panel ke kabel armor atau shielding kabel. Cable Gland sendiri memiliki berbagaia macam type
dari segi material, seperti yang
dikemukakan terbuat dari: a.
Plastik.
b.
Kuningan.
c.
Aluminum.
d.
Stainless Steel. Cable Gland sendiri memiliki beberapa fitur khusus alias sesuai
pesanan, seperti tahan api, tahan ledakan (explosion proof), pelindung electromagnetic interference (EMI). Cable Gland tahan api bertujuan untuk mencegah penyebaran api melalui kabel (yang terbakar) ke area yang lain (fire zone barrier). Cable Gland tahan ledakan (explosion proof), seperti dijelaskan diatas, memiliki kekuatan extra untuk menahan ledakan dan percikan (arcing) keluar dari panel listrik. Cable Gland dengan fitur EMI shielding (beserta dengan asesoris pentanahannya (grounding) dipakai jika memerlukan interferensi elektromagnetik atau interferensi gelombang radio yang minim atau bahkan tidak ada sama sekali.Untuk area industrial dan marine pada umumnya memakai Cable Gland bermaterial kuningan (brass). Ini disebabkan karena kekuatan dan ketahanan terhadap korosi serta harga cukup memadai. Akan tetapi harus diingat bahwa setiap material logam
48
memiliki daya korosif terhadap logam lain (galvanic corrosion). Pada
umumnya galvanic corrosion dapat diterima jika beda potensial material
tersebut 0.25 V untuk kondisi normal dan skala 0.15V pada lingkungan
yang keras. Isolator biasanya dipakai untuk mencegah terjadinya galvanic
corrosion jika material yang dipakai memiliki index galvanic series yang
berjauhan.
Contoh gland dengan double compression adalah seperti di gambar
dibawah.
Gambar
dibawah
ini
adalah
gambar
schematicnya
(from http://www.cometgland.com)
Gambar 2.23. Cable Gland.
2.3.13. Line Up Terminal Line Up Terminal merupakan sederetan terminal yang berguna untuk penyambungan dari rangkaian panel ke pemakaian. Terminal blok ini dapat dikategorikan sebagai pelengkap dan merupakan tempat penampungan. ”Terminal ini harus ter uat dari paduan tem aga atau logam lain yang memenuhi persyaratan yang berlaku serta mempunyai kemampuan sekurang-kurangnya sama dengan kemampuan saklar dari sirkit yang bersangkutan. Dudukan terminal harus terbuat dari bahan isolator yang tidak mudah pecah,rusak oleh gaya mekanis dan termis dari penghantar yang disambung pada terminal tersebut.” ( UIL 2000 : . . – 6.6.6.3 ).
49
Gambar 2.24. Line up terminal.
2.4. Beban (Motor Induksi)
Prinsip atau cara kerja dari motor induksi tiga fasa yaitu perputaran motor ditimbulkan karena adanya medan magnet (flux) yang berputar yang dihasilkan dari kumparan statornya yang diberi tegangan tiga fasa, dan rotor mendapat arus yang terinduksi sebagai akibat adanya medan putar yang dihasilkan oleh stator tadi. Medan putar pada stator akan memotong konduktor-konduktor
pada
rotor
sehingga
terjadi
arus.
Arus
ini
menyebabkan adanya medan magnet pada rotor dan rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar stator.
Gambar 2.25. Motor Induksi Tiga Fasa
2.5. Timer On Delay Timer ON Delay Pneumatik. Timer ini terdiri dari, coil relay kontaktor, kontak langsung, blok On delay timer dan kotak tunda.
50
Gambar 2.26. On Delay
Adapun simbol dari timer on delay :
Gambar 2.27. Timer On Delay Sistem Pneumatik
Gambar 2.28. Timer On Delay sistem Motorized
Gambar 2.29. Timer On Delay System Elektronik
Cara kerja On delay adalah apa ila coil di
eri tegangan “kontak
langsung” bekerja sedang kontak tunda belum bekerja. Kontak tunda bekerja apabila waktu pengesetannya telah terpenuhi apabila tegangan coil diputus maka kontak tundadan kotak langsung kembali keposisi semula.
51
Gambar 2.30. Diagram Timer On Delay
Diagram chart diatas memberikan contoh timer on delay dengan setingan waktu 10 detik. Saat coildiberi tegangan maka kontak langsung juga langsung bekerja, tapi kontak tunda akan bekerja setelah10 menit. Dan saat coil tidak diberi tegangan maka kontak langsung dan kontak tunda akan putus.
2.6. Labelling Sistem Penghantar Dan Komponen 2.6.1. Label Komponen Sistem pelabelan ini pada dasarnya adalah pemberian identifikasi setiap komponen dalam suatu sistem sehingga dapat dibedakan secara mudah posisi jenis dan lokasi pemasangannya. Label jenis ini dibuat sesuai identifikasi setiap komponen dalam gambar diagramnya. Label ini dicetak diatas kertas stiker ataupun alluminium foil yang diberi lapisan perekat. Menurut standart IEC, pelabelan dibuat dengan 3 digit identifikasi yang merupakan kombinasi huruf dan angka sebagai berikut.
52
Digit I : berupa notasi huruf A – Z yang ditulis dengan huruf besar. Notasi
ini menunjukkan jenis dari komponen yang bersangkutan.
Digit II : berupa notasi angka yang menunjukkan nomor urut dari setiap
jenis komponen yang sama.
Digiti III : berupa notasi huruf A – Z yang ditullis dengan huruf besar.
Notasi ini manunjukkan fungsi dari komponen yang bersangkutan.
Contohnya seperti K1M dimana huruf K menyatakan kontaktor, angka satu
menyatakan kontaktor nomor urut ke satu, dan M menyatakan fungsi utama
kontaktor.
Label komponen dirancang dan dibuat dengan mengikuti notasi yang terdapat pada diagram rangkaiannya. Label ini umumnya dicetak sendiri (tidak dijual bebas dipasaran) dengan cara : 1. Dicetak diatas almunium foil dan diberi lapisan perekat. 2. Dicetak diatas kertas stiker. 3. Gunakan cat yang tidak mudah luntur/terhapus.
2.6.2. Label Kawat Hantaran Sistem pelabelan ini pada dasarnya adalah pemberian identifikasi setiap ujung kawat penghantar yang digunakan dalam suatu sistem. Label hantaran dipasang dengan acuan: a. Setiap potongan kawat penghantar yang digunakan diberi tanda dengan notasi nomor hantaran yang sama pada kedua ujungnya. b. Setiap penghantar yang terhubung pada titik yang sama diberi notasi nomor hantaran yang sama. c. Penghantar masukan dan keluaran pada setiap anak kontak saklar diberi notasi nomor hantaran yang berbeda.
53
Gambar. 2.31. Label Penghantar
Label kawat penghantar dirancang dan dibuat mengikuti ketentuan diatas dan di sesuaikan dengan kondisi serta kompleksitas sistemnya. Label ini dirancang dengan tahapan proses sebagai berikut : a. Rancang sistem penomoran hantaran dengan acuan diagram rangkaian sistem yang bersangkutan. b. Jika sistem beroperasi dengan lebih dari satu tegangan kerja, maka rancanglah sistem penomoran yang berbeda pada setiap kelompok tegangan kerjanya. Hal ini dilakukan agar dapat secara mudah diidentifikasi hantaran-hantaran yang beroperasi pada tegangan kerja yang berbeda. c. Buatlah sistem penomoran dengan notasi angka secara berurut mulai 1 ribuan dalam format tiga atau empat digit sesuai dengan banyaknya potongan penghantar dan tetap mempertahankan pemenuhan poin kedua di atas. Model label yang digunakan dapat dipilih dari beberapa bentuk label berikut : 1. Label Kain Label jenis ini terbuat dari bahan dasar kain berperekat yang telah tercetak sistem penomoraan hantaran diatasnya. Label ini dapet dijumpai dalam bentuk bundel/buku yang pada setiap halamannya memuat sejumlah strip-strip nomor kecil yang dapat dilepaskan (semacam stiker) dan direkatkan pada setiap ujung penghantar sesuai kebutuhannya.
54
2. Label plastik/PVC
Label jenis ini terbuat dari bahan dasar plastik atau PVC berbentuk
selonsong yang telah tecetak sistem penomoran hantaran diatasnya. Label ini dapat dijumpai dalam bentuk untaian selonsong kecil-kecil dengan ukuran diameter yang sesuai dengan ukuran penghantarnya.
2.6.3. Pemasangan Label
Label dipasang dengan mengikuti petunjuk pemasangan berikut ini :
Jenis Label
Tabel 2.9. Petunjuk pemasangan label
Fungsi Sebagai pedoman
Label Komponen
teknisi perakit dan teknisi pemeliharaan dalam melakukan pelacakan gangguan
Petunjuk Pemasangan 1. Label dipasang didalam panel sehingga tidak terlihat tanpa membuka cover protection 2. Label dipasang pada bodi komponen atau dudukannya sedemikian rupa sehinnga mudah terlihat/ditemukan dari sisi depan panel 3. Label tidak boleh dipasang diatas name plate. 1. Label dipasang pada setiap ujung penghantar dengan jarak 0,5-1 cm dari ujung isolasi hantaranya 2. Setiap
Sebagai pedoman Label
teknisi perakit dan
Kawat
teknisi pemeliharaan
Hantaran
dalam melakuakan pelacakan gangguan
potong
kawat
penghantar
yang
bernomor sama pada kedua ujungnya 3. Ujung-ujungnya penghantar yang benomornya dapat dihubungkan pada titik sambung atau terminal
yang
sama.
Namun
hindari
memasang ujung penghantar yang berbada nomor pada titik sambung atau terminal yang sama 4. Label direkatkan pada saat setiap potongan penghantar akan dipasang atau dihubungkan pada titik sambungan/terminal
55
Lanjutan Tabel 2.9. Petunjuk pemasangan label
Jenis Label
Fungsi
1. Label dipasang pada sisi plat dudukan
komponen dan berdekatan dengan komponen
Petunjuk Pemasangan
Label Fungsi
Sebagai pedoman bagi oprator dalam pengoperasian sistem
yang bersangkutan 2. Label dapat dibaca tanpa membuka cover protection 3. Label tidak boleh menutupi plat skala atur, tombol
reset
dan
knop
pengatur
yang
bersangkuatan
2.7. Kode Indeks Proteksi (IP) Menurut PUIL 2000 pasal 3.4.6 kode indeks proteksi adalah sistem kode untuk menunjukkan tingkat proteksi yang diberikan oleh selungkup dari sentuhan langsung ke bagian yang berbahaya, dari masuknya benda asing padat, dan masuknya air, serta untuk memberikan informasi tambahan dalam hubungannya dengan proteksi tersebut. Dibawah ini adalah susunan kode IP menurut PUIL.
56
Jika angka karakteristik tidak dipersyaratkan untuk ditentukan, maka
dapat diganti dengan huruf “X” (atau”XX” jika kedua angka dihilangkan).
Sedangkan untuk huruf tambahan dan atau huruf suplemen
dapat
dihilangkan tanpa penggantian.
Menurut PUIL pasal 3.4.6.3 Penjelasan singkat mengenai elemen
kode IP.
Tabel 2.10. Penjelasan elemen kode IP
1
Elemen
Kode huruf
Angka karakteristik pertama
2
3
4
Angka atau Huruf IP
Artinya untuk proteksi perlengkapan
Artinya untuk proteksi manusia
Dari masuknya benda asing padat
Dari sentuhan langsung ke bagian berbahaya dengan:
0 1 2 3 4 5 6
0 1 2 Angka karakteristik kedua
3 4 5 6 7 8
(Tanpa proteksi) Diameter ≥ 0 mm Diameter ≥ 12. mm Diameter ≥ 2. mm Diameter ≥ 1.0 mm Debu Kedap Debu Dari masuknya air dengan efek merusak (Tanpa proteksi) Tetesan air secara vertikal Tetesan air miring (15°) Semprotan dengan butir air halus Semprotan dengan butir air lebih besar Pancaran air dari segala arah pancaran air yang kuat Perendaman sementara Perendaman kontinu
(Tanpa proteksi) Belakang telapak tangan Jari Perkakas Kawat Kawat Kawat
57
Lanjutan Tabel 2.10. Penjelasan elemen kode IP
1
Elemen Kode huruf
2
3
4
Angka atau Huruf IP
Artinya untuk proteksi perlengkapan
Artinya untuk proteksi manusia
Dari sentuhan langsung ke bagian berbahaya dengan:
Huruf tambahan (opsi)
A B C D
Belakang telapak tangan Jari Perkakas Kawat Informasi suplemen khusus untuk:
Huruf Suplemen (opsi)
H M S W
Aparat tegangan tinggi Gerakan selama uji air Stasioner selama uji air Kondisi cuaca
2.7.1. Contoh Pengguna Kode IP Contoh berikut ini adalah untuk menjelaskan penggunaan dan susunan kode IP dalam PUIL 2000. a. IPXXB Angka pertama diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi dari masuknya benda asing padat. Angka kedua diganti dengan huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi dari masuknya air. Huruf B : dipersyaratkan proteksi manusia dari sentuhan langsung dengan jari ke bagian berbahaya. b. IP2X Angka pertama (angka 2) :dipersyaratkan proteksi dari masuknya benda asing padat dengan diameter ≥ 12.
mm dan proteksi manusia dari
sentuhan langsung dengan jari dari bagian berbahaya. Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi dari masuknya air.
58
c. IP4X
Angka pertama (angka 4) : dipersyaratkan proteksi dari masuknya benda
asing padat dengan diameter ≥ 1.0 mm dan proteksi manusia dari
sentuhan langsung dengan kawat ( erdiameter ≥ 1.0 mm) ke
agian
berbahaya.
Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi dari
masuknya air.
2.8. Proteksi Hubung Pendek Sirkit Cabang
Suatu sirkit cabang yang menyuplai beberapa motor dan terdiri atas penghantar dengan ukuran berdasarkan 5.5.3.2 harus dilengkapi dengan proteksi arus lebih yang tidakmelebihi nilai pengenal atau setelan gawai proteksi sirkit akhir motor yang tertinggiberdasarkan 5.5.5.2.3, ditambah dengan jumlah arus beban penuh semua motor lain yangdisuplai oleh sirkit tersebut ( PUIL 5.5.6.1). Untuk instalasi besar yang dipasangi sirkit yang besar sebagai persediaan bagi perluasan atau perubahan di masa datang, proteksi arus lebih dapat didasarkan pada KHApenghantar sirkit tersebut. (PUIL 5.5.6.2). Contoh : Pada(PUIL 5.5.6). Sirkit cabang motor dengan tegangan kerja 230 V menyuplai motor berikut : a. Motor sangkar dengan pengasutan bintang segitiga, arus pengenal beban penuh 42 A. b. Motor serempak dengan pengasutan autotransformator, arus pengenal beban penuh 54 A. c. Motor rotor lilit, arus pengenal beban penuh 68 A. Masing-masing motor diproteksi terhadap hubung pendek dengan pemutus sirkit. Tentukan : a. KHA penghantar sirkit cabang; b. Setelan proteksi hubung pendek sirkit cabang;
59
c. Setelan proteksi saluran utama dari hubung pendek bila sirkit cabang itu
disuplai oleh satu saluran utama yang juga menyuplai motor rotor lilit
dengan arus pengenal beban penuh 68 A. Penyelesaian (lihat Gambar 5.5-2) : a. Menurut 5.5.3.2 KHA tidak boleh kurang dari 42 A + 54 A + 1,25 x 68 A
= 181 A.
b. Menurut 5.5.6.1, setelan maksimum gawai proteksi masing-masing motor
adalah sebagai berikut:
1. motor sangkar : 250 % x 42 A = 105 A
2. motor serempak: 200 % x 54 A = 108 A 3. motor rotor lilit : 150 % x 68 A = 102 A c. Setelan maksimum gawai proteksi hubung pendek masing-masing sirkit cabang adalah 218 A dan 150 % x 68 A. Setelan gawai proteksi hubung pendek saluran utama tidak boleh melebihi 218 A + 68 A = 286 A. Proteksi motor jalan atau beban lebih harus disetel dekat pada arus pengenalnya. Pemilihan penghantar ditentukan oleh KHA yang dihitung seperti di atas.
Gambar 2.32. Menentukan Pemutus Daya dan KHA
60
Proteksi motor jalan atau beban lebih harus disetel dekat pada arus
pengenalnya. Pemilihan penghantar ditentukan oleh KHA yang dihitung
seperti di atas.
2.9. Pembumian 2.9.1. Pembumian Pengaman
Untuk mencegah bahaya arus listrik tentu kita memerlukan pengaman.
Pengaman terhadap bahaya arus listrik bertujuan untuk menjamin agar
bahaya yang timbul akibat gradient tegangan di sekitar peralatan listrik
dapat diatasi. Pembumian pengaman merupakan persyaratan terpenting untuk melindungi manusia, ternak, dan harta benda. Pembumian pengaman selengkapnya mencakup antara lain: pengaman terhadap kejut listrik, pengaman terhadap efek thermal, pengaman terhadap arus lebih, pengaman terhadap tegangan lebih, pengaman terhadap tegangan kurang, serta pemisahan dan switching. Pengaman terhadap bahaya tegangan kejut listrik mendapat prioritas utama karena berkaitan langsung dengan keselamatan manusia. Masalah ini menjadi dasar utama bagi pertimbangan sistem pembumian. Tegangan kejut ini dibedakan menjadi tegangan sentuh (touch voltage), tegangan langkah (step voltage), dan tegangan pindah (transfer voltage). Tegangan sentuh dan tegangan langkah menjadi perhatian utama. Apabila pada suatu sistem tenaga listrik terjadi arus hubung singkat ke tanah, maka dapat timbul perbedaan tegangan antara berbagai bagian peralatan dan lingkungan sekitar. Perlu digaris bawahi bahwa besarnya tegangan sentuh yang dianggap aman bagi manusia ini dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti lamanya tegangan kejut, tahanan jenis tanah, dan berat badan manusia. Untuk waktu yang lama (terus-menerus), PUIL 1987 mensyaratkan diperbolehkan setinggi-tingginya 50 Volt untuk arus bolak-balik dan 120 V untuk arus searah.
61
2.9.2. Sistem Pembumian Pengaman
Pentanahan titik netral dari sistem tenaga merupakan suatu keharusan
pada saatini, karena sistem sudah demikian besar dengan jangkauan yang
luas dan teganganyang tinggi. Pentanahan titik netral ini dilakukan pada
alternator pembangkit listrikdan transformator daya pada gardu-gardu induk
dan gardu-gardu distribusi.
Ada bermacam-macam pentanahan sistem. Antara satu dan lainnya
mempunyai kelebihan dan kekurangan masing. Bahasan berikut ini tidak
dimaksudkan membahas kekurangan dan kelebihan metoda tersebut, namun
lebih menitik-beratkan pada macam-macam pentanahan titik netral yang umum digunakan. Jenis pentanahan sistem akan menentukan skema proteksinya, olehkarena itu, jenis pentanahan ini sangat penting diketahui. Ada lima macam skema pentanahan netral sistem daya, yaitu: 1. TN ( Terra Neutral ) System, terdiri dari 3 jenis skema, yaitu: a. TN-C b. TN-C-S, dan c. TN-S 2. TT ( Terra Terra ) 3. IT ( Impedance Terra ) (Terra = bhs Perancis yang berarti bumi atau tanah)
1.
TN-C (Terra Neutral-Combined ): Saluran Tanah dan NetralDisatukan Pada sistem ini saluran netral dan saluran pengaman disatukan pada
sistemsecara keseluruhan. Semua bagian sistem mempunyai saluran PEN yangmerupakan kombinasi antara saluran N dan PE. Disini seluruh bagian sistemmempunyai saluran PEN yang sama.
62
Gambar 2.33. Saluran Tanah dan Netral disatukan ( TN-C)
2.
TN-C-S (Terra Neutral-Combined-Separated ): Saluran Tanah dan Netral disatukan dan dipisah Pada sistem ini saluran netral dan saluran pengaman dijadikan
menjadi satu saluran pada sebagian sistem dan terpisah pada sebagian sistem yang lain. Disini terlihat bahwa bagian sistem 1 dan 2 mempunyai satu hantaran PEN (combined ). Sedangkan pada bagian sistem 3 menggunakan dua hantaran, N dan PE secara terpisah (separated ).
Gambar 2.34. Saluran Tanah dan Netral disatukan pada sebagian sistem (TN-CS)
63
3.
TT (Terra Terra) system: Saluran Tanah dan Tanah Sistem yang titik netralnya disambung langsung ke tanah, namun
bagian-bagianinstalasi
yang
konduktif
disambungkan
ke
elektroda
pentanahan yang berbeda(berdiri sendiri). Dari gambar di bawah ini terlihat
bahwa pentanahan peralatandilakukan melalui sistem pentanahan yang
berbeda dengan pentanahan titiknetra.
Gambar 2.35. Saluran Tanah Sistem dan Saluran Bagian Sistem Terpisah (TT)
4.
IT (Impedance Terra) System: Saluran Tanah melalui Impedansi Sistem rangkaian tidak mempunyai hubungan langsung ke tanah
namunmelalui suatu impedansi, sedangkan bagian konduktif instalasi dihubunglangsung ke elektroda pentanahan secara terpisah. Sistem ini juga disebutsistem pentanahan impedansi. Ada beberapa jenis sambungan titik netralsecara tidak langsung ini, yaitu melalui reaktansi, tahanan dan kumparanpetersen. Antara ketiga jenis media sambungan ini mempunyai kelebihan dankekurangan. Namun, secara teknis jenis sambungan kumparan petersen yangmempunyai kinerja terbaik. Permasalahannya adalah harganya yang mahal.
64
Gambar 2.36. Salurn Tanah Melalui Impedansi (IT)
2.10. Pengujian Tahanan Isolasi Pengukur tahanan isolasi digunakan untuk mengukur resistans yang tinggi dalam ukuran megaohm. Salah satu jenis pengukur ini disebut Magger. Suatu engkol yang diputarkan dengan kecepatan yang cukup memutarkan armatur genarator a.s dengan magnit permanen sehingga membangkitkan tegangan yang diperlukan, misalnya 500 V atau 1000 V. Tegangan generator berujung di dua terminal yang satu terminal nol atau bumi dan yang satu lagi terminal tegangan (Line). Dalam keadaan tak bekerja penunjuk diam di seberang kedudukan. Ujung kedua kawat uji dari megger jika dihubungkan satu sama lain dan engkol diputar akan menggerakkan penunjuk ke kedudukan 0 dan jika dihubungan dibuka penunjuk akan bergerak ke kedudukan tak terhingga. Pengukur resistans jenis ini menggunakan beberapa batu batere yang dengan sirkit elektronik pengganda tegangan dapat melipat gandakan tegangan menjadi 500 V sampai 1000 V searah. Pembacaan nilai resistans isolasi dapat diperlihatkan dengan penunjukan skala ataupun secara digital. Dengan mengukur ini penguji dibebaskan dari memutar engkol. Cara pengukuran sama seperti pada megger.
65
Gambar 2.37. Insulation Tester
Untuk menguji seluruh instalasi, sakelar pembatas atau pengaman lebur pada APP dibuka atau dilepas. Hubungan penghantar nol dan penghantar pengaman dari APP dibuka pula di PHB konsumen . pengaman lebur atau MCB di PHB semua dalam keadaan tertutup. Semua sakelar lampu dilepas. Semua kotak kontak harus dalam keadaan bebas dari beban. Perlengkpan elektronik dapat rusak jika mendapat tegangan uji yang tinggi. Karena itu beban ini harus dilepaskan. Dalam jenis beban ini termasuk pula starter elektronik lampu TL.
Gambar 2.38. Menguji seluruh instalasi dengan Insulation Tester
66
Mengingat pada instalasi terpasang, semua lampu umumnya sudah
terpasang, maka melepas lampu merupakan pekerjaan yang merepotkan.
Dalam hal ini ada kecenderungan untuk membuka sakelar dan membiarkan
lampu tetap terpasang. Cara ini tidak diperkenankan mengingat tegangan uji
dapat merusak sirkit yang peka pada perlengkapan.
Pengujian dilaksanakan seperti diperlihatkan pada Gambar 2.37.
Kawat bumi dihubungkan dengan penghantar Proteksi dan kawat tegangan
dihubungkan dengan penghantar fase pada PHB. Engkol megger diputarkan
sehingga membangkitkan tegangan uji dan penunjuk langsung menunjuk
harga isolasi. Jika penunjukan menyatakan nilai tidak kurang dari 0,5 MW maka nilai resistans isolasi instalasi seluruh instalasi sudah memenuhi ketentuan. Dalam hal instalasi besar dengan banyak sirkit akhir dan sirkit cabang, jadi terdapat banyak jalan paralel ke bumi, mungkin saja penunjukan megger kurang dari 0,5 MW. Dalam hal ini pengujian harus diulangi pada sebagian instalasi. Untuk bagian instalasi yang tidak turut diuji maka pengaman lebur dan sakelar utama pada PHB dilepas atau dibuka. Pada bagian yang diuji persyaratan minimum resistans isolasi harus dipenuhi.
2.11. Drop Tegangan (Susut Tegangan) Pada PUIL 2000 4.1.2-A.5 dinyatakan bahwa : susut tegangan antara PHB utama dan setiap titik beban, tidak boleh lebih dari 5 % dari tegangan di PHB utama. Adapun pembagian penentuan drop tergangan pada suatu penghantar dapat digolongkan menjadi beberapa jenis : a. Untuk arus searah b. Untuk arus bolak-balik satu fasa c. Untuk arus bolak-balik tiga fasa Rugi tegangan biasanya dinyatakan dalam satuan persen (%) dalam tegangan kerjanya yaitu :
67
V (%)
V 100 % .......................................................................(2.7.) V
Besarnya rugi tegangan (%) yang diijinkan ialah : Tabel 2.11. Rugi Tegangan
∆ V (%)
0.5
Dari jala-jala ke KWH meter
1.5
Dari KWH meter ke rangkaian penerangan
3.0
Dari KWH meter ke motor atau rangkaian daya
Penggunaan Jaringan
Untuk menentukan rugi tegangan berdasarkan luas penampang dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : 1. Untuk arus searah, penampang minimum :
V
2 1 I Volt............................................................................. (2.8.) x A
2. Untuk arus bolak-balik satu fasa, penampang minimum : U 2 I l ( RL cos XL sin ) ...................................................(2.9.)
3. Untuk arus bolak-balik tiga fasa, penampang minimum :
U 3 I l ( RL cos XL sin ) ................................................(2.10.) Dimana : ∆ U = Rugi tegangan dalam penghantar (V) I = Kuat arus dalam penghantar (A) l = Jarak dari permulaan penghantar sampai ujung (m)
2.12. Kondisi Suhu Setiap penghantar memiliki suatu resistansi (R), jika penghantar tersebut dialiri oleh arus maka terjadi rugi – rugi I2 R, yang kemudian rugi– rugi tersebut berubah menjadi panas, jika dialiri dalam waktu t detik maka panas yang terjadi ialah I2 R t, jika dialiri dalam waktu yang cukup lama maka ada kemungkinan terjadinya kerusakan pada penghantar tersebut. oleh karena itu dalam pemilihan penghantar faktor koreksi juga diperhitungkan.
68
2.13. Kondisi Lingkungan Di dalam pemilihan jenis penghantar yang digunakan, harus
disesuaikan dengan kondisi dan tempat penghantar tersebut akan
ditempatkan atau di pasang. Apakah penghantar tersebut akan di tanam di
dalam tanah atau di udara, jika di tanam di dalam tanah maka harus
diperhatikan apakah tanah tersebut lembab, basah, atau kering. Kondisi
yang lembab atau basah dapat menyebabkan kerusakan pada kabel
penghantar jika penghantar yang digunakan tidak disesuaikan dengan
kondisi tersebut, begitu juga dengan tempat yang kondisi lingkungannya
cukup panas sehingga memerlukan penghantar yang berbeda pula. Jadi kabel harus disesuaikan dengan keadaan lingkungan atau kondisi setempat.
2.14. Kekuatan Mekanis Penentuan
luas
penampang
penghantar
kabel
juga
harus
diperhitungkan apakah kemungkinan adanya tekanan mekanis ditempat pemasangan kabel itu besar atau tidak, pemasangannya apakah dengan menggunakan jalur penghantar atau di alam terbuka, ditanam di dalam tanah atau di udara, dengan demikian dapat diperkirakan besar kekuatan mekanis yang mungkin terjadi pada kabel tersebut. Besar kekuatan mekanis yang mungkin terjadi pada kabel diperkirakan dari kemungkinan adanya tekanan mekanis ditempat pemasangan kabel.
2.15. Kemungkinan Perluasan Setiap instalasi listrik dirancang dan di pasang dengan perkiraan adanya penambahan beban di masa yang akan datang, oleh karena itu luas penampang penghantar harus dipilih lebih besar minimal satu tingkat di atas luas penampang sebenarnya, tujuannya adalah jika dilakukan penambahan beban maka penghantar tersebut masih mencukupi dan susut tegangan yang terjadi akan kecil.
69
2.16. Standar Warna Kabel dan hantaran listrik memiliki identifikasi kode warna isolasi inti
hantaran dan selubung luar yang terdiri atas :
1. Kode warna Inti Tabel 2.12. Kode warna inti
WARNA INTI
JUMLAH
INTI
Sistem I
2
_
3
4
5
Sistem O
PENGGUNAAN
Hitam
Fasa
Biru
Netral
Hitam
Kuning
Biru
Hitam
Hijau-Kuning
Biru
Kuning
Merah
Hitam
Kuning
Biru
Hitam
Hijau-Kuning
Biru
Fasa Fasa Netral Pentanahan Fasa Fasa Fasa Netral Pentanahan
Merah
Fasa
Kuning
Fasa
Hitam
_
Fasa
Biru
Netral
Hijau-Kuning
Pentanahan
2. Kode warna selubung luar Tabel 2.13. Kode warna selubung kabel
WARNA
NO
JENIS KABEL
V. NOMINAL
1
Kabel berselubung PVC
500 V
Putih
2
Kabel Udara berselubung PVC
500V
Hitam
3
Kabel Tanah berselubung PVC
600/1000 V
Hitam
4
Kabel Tanah berseluibung PVC
> 1000 V
Merah
SELUBUNG
