Buku Ajar
TEKNIK INSTALASI LISTRIK
Oleh: Slamet Suripto
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2017
1
2
RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS) Nama Matakuliah Kode/SKS Status Matakuliah Semester
: : : :
Teknik Instalasi Listrik TEU 5514 / 2 SKS Wajib V (Gasal)
1. Deskripsi Singkat Matakuliah
Matakuliah Teknik Instalasi Listrik membahas tentang prinsip dasar, komponen, perancangan dan perhitungan instalasi listrik untuk pemanfaatan energi listrik pada rumah tinggal. Walaupun tidak dicantumkan adanya prasyarat, namun untuk mengikuti matakuliah ini diperlukan pengetahuan tentang dasar-dasar teknik elektro dan rangkaian listrik. Untuk pengembangan perlu dilatih merancang dan menggambar instalasi listrik rumah tinggal sampai pada perhitungan daya dan spesifikasi komponen yang dipakai. 2. Tujuan dan Manfaat Pembelajaran Tujuan yang ingin dicapai dalam pembelajaran matakuliah ini adalah:
a. Memperkenalkan konsep dasar instalasi listrik. b. Menanamkan pemahaman tentang prinsip intalasi listrik dan komponen instalasi listrik.
3
c. Melatih mahasiswa merancang dan menggambar instalasi listrik rumah tinggal sampai pada perhitungan daya dan spesifikasi komponen yang dipakai. d. Melatih mahasiswa untuk memahami rangkaian kontaktor magnetik untuk mengendalikan bebanbeban berupa motor listrik. e. Memberikan kemampuan analitis dan praktis kepada mahasiswa untuk: - merancang dan menggambar instalasi listrik rumah tinggal serta menganalisis rancangan yang telah dibuat. - merancang dan menggambar instalasi listrik untuk beban motor-motor listrik dengan menggunakan kontaktor magnetik. - mengerjakan tugas individu dan kelompok sehingga dapat memberikan motivasi kepada mahasiswa untuk menuju lifelong-learning dan creativity. f. Memberikan kesempatan kepada mahasiswa secara berkelompok untuk mempelajari suatu topik dan menganalisisnya, kemudian mempresentasikannya di depan kelas dan dilanjutkan dengan diskusi untuk mencari solusi atas permasalahan yang muncul. Manfaat yang dapat diperoleh dengan diterapkannya metode student centered learning pada mata kuliah Teknik Instalasi Listrikadalah: a. Termotivasinya mahasiswa untuk aktif dalam kegiatan perkuliahan.
4
b. Terbudayanya sifat belajar mahasiswa yang mandiri dan berdiskusi, sehingga pemahaman terhadap materi kuliah lebih komprehensif. c. Dengan dipacunya pengayaan materi kuliah dari berbagai sumber seperti majalah dan internet, wawasan keilmuan mahasiswa dapat semakin luas dan berkembang. d. Tumbuhnya kegairahan belajar mahasiswa menuju lifelong-learning dan creativity. e. Dengan adanya monitoring dan umpan balik, maka dosen akan termotivasi untuk meningkatkan kemampuan mengajar dan pengayaan ilmu pengetahuan. 3. Materi Pembelajaran A. PENDAHULUAN Mengapa perlu belajar pengantar teknik instalasi listrik Kaitan mata kuliah ini dengan mata kuliah lain Outcome pembelajaran mata kuliah ini Metode pembelajaran yang akan diterapkan B. PRINSIP DASAR TEKNIK INSTALASI LISTRIK Peraturan/perundangan tentang kelistrikan Prinsip-prinsip Instalasi Listrik Persyaratan Umum Instalasi Listrik C. KOMPONEN INSTALASI LISTRIK Penghantar
5
Peralatan Hubung Peralatan pendukung instalasi Peralatan Pengaman Alat Pengukur dan Pengaman D. PERANCANGAN INSTALASI LISTRIK Gambar Denah Perkiraan beban terpasang dan beban maksimum Diagram pengawatan Diagram segaris E. PERHITUNGAN BIAYA INSTALASI LISTRIK Biaya komponen Biaya Pegerjaan Biaya perizinan pemasangan F. INSTALASI LISTRIK TENAGA Kontaktor magnetik dan timer Aplikasi kontaktor magnetik G. PENGUJIAN DAN TEST KOMISIONING Pengujian sebelum energizing Test Komisioning 4. Outcome Pembelajaran Setelah menempuh mata kuliah Teknik Listrikdiharapkan mahasiswa memiliki kompetensi:
a. Knowledge and Understanding
6
Instalasi
(i) Mahasiswa dapat mengenal dan memahami konsep dasar dan komponen Instalasi Listrik. (ii) Mahasiswa termotivasi untuk memahami bidangbidang penelitian yang berkaitan dengan Instalasi Listrik. b. Skills a. Mahasiswa mampu merancang dan menggambar instalasi listrik pada rumah tinggal. b. Mahasiswa dapat merancang dan menggambar instalasi listrik menggunakan kontaktor magnetik untuk beban-beban motor listrik c. Mahasiswa dapat meneruskan hasil rancangan itu ke dalam karya ilmiah dengan penerapan yang lebih nyata. c. Abilities a. Mahasiswa mampu menganalisis dan menyelesaikan permasalahan nyata yang berkaitan dengan Teknik Instalasi Listrik. b. Mahasiswa dapat memberikan sumbangan terhadap ilmu pengetahuan dan masyarakat dari hasil analisis dan penyelesaian masalah nyata yang berkaitan dengan Teknik Instalasi Listrik.
7
5. Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan (RKBM): Pert. ke: Topik/Sub-topik 1
Metode Pembelajaran
I. PENDAHULUAN Mengapa perlu belajar pengantar teknik instalasi listrik Kaitan mata kuliah ini dengan mata kuliah lain
o Ceramah dan diskusi o Menggunakan media presentasi, simulasi dan papan tulis.
Outcome pembelajaran mata kuliah ini Metode pembelajaran yang akan diterapkan 2
II. PRINSIP DASAR TEKNIK INSTALASI LISTRIK Peraturan/perundangan tentang kelistrikan Prinsip-prinsip Instalasi Listrik
o Ceramah dan diskusi o Menggunakan media presentasi, simulasi dan papan tulis.
Persyaratan Umum Instalasi Listrik 3 dan 4
III. KOMPONEN INSTALASI LISTRIK Penghantar Peralatan Hubung Peralatan pendukung instalasi Peralatan Pengaman Alat Pengukur dan Pengaman
8
o Ceramah dan diskusi o Menggunakan media presentasi, simulasi dan papan tulis.
5 dan 6
IV. PERANCANGAN INSTALASI LISTRIK Gambar Denah Perkiraan beban terpasang dan beban maksimum
o Ceramah dan diskusi o Menggunakan media presentasi, simulasi dan papan tulis.
Diagram pengawatan Diagram segaris 7 dan 8
V.
PERHITUNGAN BIAYA INSTALASI LISTRIK
Biaya komponen Biaya Pegerjaan Biaya perizinan pemasangan
9 dan 10
VI. INSTALASI LISTRIK TENAGA
11
VII. PENGUJIAN DAN TEST KOMISIONING
Kontaktor magnetik dan timer Aplikasi kontaktor magnetik
Pengujian sebelum energizing Test Komisioning
9
o Ceramah dan diskusi o Menggunakan media presentasi, simulasi dan papan tulis.
o Ceramah dan diskusi o Menggunakan media presentasi, simulasi dan papan tulis. o Ceramah dan diskusi o Menggunakan media presentasi, simulasi dan papan tulis.
6. Evaluasi:
Tugas pengamatan dan perancangan instalasi rumah tinggal
Ujian essay dan pilihan ganda terhadap butir-butir outcome.
7. Referensi a. PUIL-2000 b. Harten Van P., Setiawan E., Instalasi Listrik Arus Kuat I, Binacipta, Bandung, 1991 b. Mantgen Van, Instalasi, terjemahan, Erlangga, Jakarta, 1993 c. Priyo Handoko, Pemasangan Instalasi Lisrik Dasar, Kanisius, Yogyakarta, 2004 d. Trevor Linsley, Instalasi Listrik Dasar, terjemahan, Erlangga, 2004 b. Jurnal-jurnal ilmiah tentang Teknik Instalasi Listrik. c. Sumber-sumber dari surat kabar, majalah, dan internet yang relevan dengan topik yang dibahas.
10
BAB I PENDAHULUAN A. Mengapa perlu belajar pengantar teknik instalasi listrik Tenaga listrik merupakan satu jenis energi yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari, baik di rumah tangga, industri, komunikasi, militer dan lain-lain. Di sisi lain listrik dapat menimbulkan bahaya yang dapat berakibat fatal, bahkan dapat mengakibatkan kematian. Untuk memanfaatkan energi listrik diperlukan sarana dan teknologi yang memadai, agar energi listrik dapat bermanfaat dengan baik dan efisien serta aman, baik bagi peralatan maupun bagi pengguna. Sarana utama untuk memanfaatkan energi listrik adalah instalasi listrik yang menghubungkan antara sumber tenaga listrik dengan peralatan-peralatan pemanfaat tenaga listrik atau beban listrik. Untuk merancang dan membuat instalasi listrik yang baik dan aman diperlukan teknik dan prinsip tertentu yang selanjutnya menjadi materi kuliah teknik instalasi listrik yang meliputi komponen, rangkaian dan peralatan pengaman. Fokus bahasan matakuliah ini adalah seluk-beluk instalasi listrik rumah tangga ditambah rangkaian listrik industri berupa penggunaan kontaktor magnetik. B. Kaitan mata kuliah ini dengan mata kuliah lain Untuk dapat mempelajari matakuliah ini dengan baik diperlukan pengetahuan dasar tentang kelistrikan, di antaranya:bahan listrik, besaran dan satuan listrik dan rumus-rumus dasar kelistrikan. Mata kuliah ini diharapkan
11
menjadi dasar dari materi instalasi listrik untuk bangunan yang lebih komplek yaitu instalasi gedung bertingkat. Juga merupakan dasar bagi instalasi listrik yang lain, misalnya industri, pabrik, , bandara, pelabuhan dan lain-lain. C. Outcome pembelajaran mata kuliah ini Setelah mengikuti mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan memiliki pemahaman yang cukup dan kemampuan untuk merancang dan menggambar instalasi listrik rumah tangga dengan baik. Untuk pengembangannya, diharapkan mahasiswa lebih peduli dengan hal-hal yang berkaitan dengan keamanan pemanfaatan tenaga listrik dan mampu mengembangkan pengetahuannya dalam bentuk penelitian ilmiah dalam bidang pemanfaatan tenaga listrik. D. Metode pembelajaran yang akan diterapkan Matakuliah ini meliputi teori dan praktek yang sebagiannya biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dengan demikian metode pembelajaran yang dugunakan adalah pemaparan materi kemudian diikuti dengan diskusi berkaitan dengan pendalaman teori dan permasalahan instalasi listrik sehari-hari. Untuk melatih ketrampilan perancangan setiap mahasiswa diberi tugas untuk merancang dan menggambar instalasi listrik.
12
BAB II PRINSIP DASAR TEKNIK INSTALASI LISTRIK A. Prinsip-prinsip Instalasi Listrik Untuk mewujudkan instalasi listrik yang dapat menjamin pemanfaatan energi listrik yang baik, maka ada beberapa prinsip yang perlu diperhatikan ketika perancangan dan pemasangan instalasinya. Prinsip-prinsip instalasi listrik adalah: 1. Safety ( Keamanan) 2. Reliability ( Keandalan) 3. Accessibility (Kemudahan) 4. Availibility (Ketersediaan) 5. Impact of Environment (pengaruh lingkungan) 6. Economic (Ekonomi) 7. Esthetic (Keindahan) Penjelasan masing-masing prinsip tersebut adalah: 1. Safety (Keamanan) Instalasi listrik harus dipasang dengan benar berdasarkan standar dan peraturan yang ditetapkan oleh SPLN, PUIL-2000 serta IEC (International Electrotechnical Commission) dengan tujuan untuk keamanan dan keselamatan bagi pengguna, harta benda dan instalasi listrik itu sendiri.
13
Sistem instalasi listrik dinyatakan aman bila dilengkapi dengan sistem proteksi yang sesuai dan mempunyai keandalan yang tinggi dalam merespon gangguan yang terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung. Contoh: Suatu sistem instalasi listrik harus dilengkapi dengan sistem pentanahan/pembumian agar manusia terhindar dari sentuhan tidak langsung akibat kejutan listrik yang tidak terduga, karena adanya kebocoran arus listrik pada body peralatan listrik. 2. Reliability (Keandalan) Suatu sistem instalasi listrik dinyatakan andal bilaoperasi sistem kelistrikan dapat bekerja dalam waktu yang cukup lama dan bila terjadiganngguan dapat dengan cepat diatasi.Keandalanyang diperlukan meliputi unjuk kerja sistem, pengoperasian sistem dan juga peralatan yang digunakan. 3. Accessibility (Kemudahan) Kemudahan pada sistem instalasi listrik maksudnya adalah sistem tersebut dapat diperasikan dengan mudah, tidak memerlukan skill tinggi. Pemasangan peralatan sistem dapat dilakukan dengan cepat dan mudah. Demkian juga perawatan dan perbaikan dapat dilaksanakan dengan mudah. Secara garis besar kemudahan yang diharapkan berlaku dalam hal : •
Pengoperasian, Perawatan & Perbaikan sistem
•
Pemasangan dan penggantian peralatan sistem
•
Pengembangan dan perluasan sistem
14
Contoh: Agar memudahkan dalam mencari trouble pada suatu sistem kontrol, maka sistem instalasi panel kontrol harus dilengkapi label pada peralatan listrik yang terpasang, adanya penomoran pada terminal, kabel dan pengawatan peralatan yang disesuaikan dengan gambar/diagram kontrol dan instalasi. 4. Availibility (Ketersediaan) Merupakan hal yang penting dalam suatu sistem instalasi listrik, karena berkaitan dengan kemungkinan pengembangan ataupun perluasan proses kontrol/mesin yang meliputi ketersediaan alat, tempat/ruang dan daya. Suatu sistem instalasi ketersediaan apabila :
listrik dinyatakan mempunyai
Adanya cadangan peralatan listrik sebagai alat pengganti bila terjadi kerusakan pada peralatan yang dalam kondisi operasi, baik yang telah tersedia dilapangan umum maupun yang dengan mudah didapat dipasaran.
Adanya cadangan tempat atau ruang yang diperlukan untuk menempatkan peralatan tambahan, karena adanya pengembangan ataupun perluasan sistem.
Adanya cadangan daya pada sistem instalasi yang dapat langsung digunakan tanpa harus mengganti ataupun menambah kabel pada sistem instalasi .
5. Impact of Environment (Pengaruh lingkungan) Perencanaan sistem instalasi listrik harus mempertimbangkan dampak yang terjadi pada lingkungan sekitar dimana sistem instalasi dipasang yang meliputi :
15
Pengaruh Lingkungan terhadap peralatan
Pengaruh Peralatan terhadap lingkungan
Bila peralatan listrik dipasang pada lingkungan tertentu, harus dipertimbangkan, apakah peralatan itu mempunyai pengaruh negatip terhadap lingkungan sekitarnya. Bila ada kemungkinan mengganggu atau merusak lingkungan maka harus dirancang agar pengaruh negatip yang ditimbulkan oleh peralatan listrik dapat dihilangkan atau diperkecil. 6. Economic (Ekonomi) Kondisi ekonomis pada suatu sistem instalasi dikatakan berhasil bila efisien dan efektip dalam hal penggunaan daya listrik, peralatan yang digunakan cukup andal dan kecilnya delay time pada pengoperasian proses produksi. Perencanaan sistem instalasi listrik perlu mempertimbangkan kondisi operasional jangka panjang agar dapat dihemat biaya-biaya yang dikeluarkan terhadap :
Pemeliharaan dan perluasan sistem
Pemakaian/penggantian peralatan
Pengoperasian sistem
Contoh: Bila proses produksi banyak menggunakan beban induktif, agar penggunaan daya listrik efektip maka sistem instalasi listriknya harus dilengkapi dengan kompensasi daya listrik yaitu dengan memasang Capasitor Bank.
16
7. Esthetic (Keindahan) Kerapian dalam pemasangan dan pengawatan dapat menimbulkan kemudahan dan kejernihan pikiran dalam melaksanakan perawatan dan perbaikan pada sistem instalasi. Keserasian dalam pemilihan dan penggunaan/pemilihan peralatan yang disesuaikan dengan ukuran, bentuk dan warna yang sedemikian rupa, sehingga menimbulkan pemandangan yang indah dan nyaman. Keserasian dan keindahan tata letak akan menimbulkan mosaik yang memberikan kenyamanan serta menghindari kebosanan bagi pelaksana operasi pada ruang dimana suatu kendali sistem kontrol dipasang. Kondisi tersebut diatas akan menimbulkan gairah dan ketenangan kerja serta disiplin kerja akan selalu terjaga. B. Peraturan/perundangan tentang kelistrikan Peraturan ketenaga-listrikan sangat diperlukan sebagai pegangan bagi pihak-pihak yang berkaitan dengan ketenagalistrikan. Pihak-pihak tersebut meliputi: para pengguna agar dapat mengetahui aturan dan hak-haknya dalam berlangganan dan menggunakan energi listrik. Bagi pengusaha bidang kelistrikan aturan ini sangat diperlukan sebagai pedoman untuk menerapkan standar kualitas pelayanan listrik yang aman bagi para pelanggan. Pihak yang lain adalah Perusahaan Listrik Negara atau PT. PLN sebagai wakil pemerintah memerlukan pedoman untuk mengawasi penggunaan energi listrik di seluruh wilayah.
17
Peraturan kelistrikan di Indonesia berkembang seiring dengan perkembangan teknologi dan kondisi negara: 1. Peraturan Instalasi listrik ditulis pada tahun 19241937 pada zaman Belandadengan nama Algemene Voolschriften voor elechische sterkstroom instalaties (AVE) 2. Tahun 1956 diterjemahkan kebahasa Indonesia menjadi Peraturan UmumInstalasi Listrik (PUIL-64) oleh Yayasan Dana Normalisasi Indonesia yangselesai tahun 1964. 3. Pada tahun 1977 PUIL-64 direvisi menjadi PUIL-77. 4. Sepuluh tahun kemudian direvisi lagi menjadi PUIL87 dan diterbitkan sebagaiSNI No : 225-1987 5. Pada tahun 2000, Peraturan Umum Instalasi Listrik (PUIL-87) diubah menjadi Persyaratan Umum Instalasi Listrik. Disingkat PUIL-2000 yang berorientasi untuk instalasi tegangan rendah dan menengah di dalam bangunan, serta memuat sistem pengaman bagi keselamatam manusia secara teliti. 6. Selanjutnya PT.PLN mengeluarkan beberapa peraturan yang lebih detil berupa Standar PLN atau sering disingkat dengan SPLN untuk hal-hal yang lebih spesifik. C. Persyaratan Umum Instalasi Listrik Peraturan instalasi listrik yang pertama kali digunakan sebagai pedoman beberapa instansiyang berkaitan dengan instalasi listrik adalah AVE (Algemene Voorschriften voor
18
ElectrischeSterkstroom Instalaties) yang diterbitkan sebagai Norma N 2004 oleh Dewan NormalisasiPemerintah Hindia Belanda. Kemudian AVE N 2004 ini diterjemahkan ke dalam bahasaIndonesia dan diterbitkan pada tahun 1964 sebagai Norma Indonesia NI6 yang kemudiandikenal sebagai Peraturan Umum Instalasi Listrik disingkat PUIL 1964, yang merupakanpenerbitan pertama dan PUIL 1977 dan 1987 adalah penerbitan PUIL yang kedua dan ketigayang merupakan hasil penyempurnaan atau revisi dari PUIL sebelumnya, maka PUIL 2000ini merupakan terbitan ke 4. Jika dalam penerbitan PUIL 1964, 1977 dan 1987 nama buku iniadalah Peraturan Umum Instalasi Listrik, maka pada penerbitan sekarang tahun 2000,namanya menjadi Persyaratan Umum Instalasi Listrik dengan tetap mempertahankansingkatannya yang sama yaitu PUIL. Penggantian dari kata “Peraturan” menjadi Persyaratan” dianggap lebih tepat karena padaperkataan “peraturan” terkait pengertian adanya kewajiban untuk mematuhi ketentuannyadan sangsinya. Sebagaimana diketahui sejak AVE sampai dengan PUIL 1987 pengertiankewajiban mematuhi ketentuan dan sangsinya tidak diberlakukan sebab isinya selainmengandung hal-hal yang dapat dijadikan peraturan juga mengandung rekomendasiataupun ketentuan atau persyaratan teknis yang dapat dijadikan pedoman dalampelaksanaan pekerjaan instalasi listrik. Sejak dilakukannya penyempurnaan PUIL 1964, publikasi atau terbitan standar IEC(International Electrotechnical Commission) khususnya IEC 60364 menjadi salah satu acuanutama disamping standar internasional lainnya. Juga dalam terbitan PUIL 2000, usaha untuklebih mengacu IEC ke dalam PUIL terus dilakukan, walaupun
19
demikian dari segikemanfaatan atau kesesuaian dengan keadaan di Indonesia beberapa ketentuan mengacupada standar dari NEC (National Electric Code), VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker)dan SAA (Standards Association Australia). PUIL 2000 merupakan hasil revisi dari PUIL 1987, yang dilaksanakan oleh Panitia RevisiPUIL 1987 yang ditetapkan oleh Menteri Pertambangan dan Energi dalam Surat KeputusanMenteri No:24-12/40/600.3/1999, tertanggal 30 April 1999 dan No:51-12/40/600.3/1999,tertanggal 20 Agustus 1999. Anggota Panitia Revisi PUIL tersebut terdiri dari wakil dariberbagai Departemen seperti DEPTAMBEN, DEPKES, DEPNAKER, DEPERINDAG, BSN,PT PLN, PT Pertamina, YUPTL, APPI, AKLI, INKINDO, APKABEL, APITINDO, MKI, HAEI,Perguruan Tinggi ITB, ITI, ISTN, UNTAG, STTY-PLN, PT Schneider Indonesia dan pihakpihak lain yang terkait. PUIL 2000 berlaku untuk instalasi listrik dalam bangunan dan sekitarnya untuk teganganrendah sampai 1000 V a.b dan 1500 V a.s, dan gardu transformator distribusi teganganmenengah sampai dengan 35 kV. Ketentuan tentang transformator distribusi teganganmenengah mengacu dari NEC 1999. Seperti halnya pada PUIL 1987, PUIL 2000 dilengkapi pula dengan indeks dan lampiranlampiran lainnya pada akhir buku. Lampiran mengenai pertolongan pertama pada korbankejut listrik yang dilakukan dengan pemberian pernapasan bantuan, diambilkan dari standarSAA, berbeda dengan PUIL 1987. Untuk menampung perkembangan di bidang instalasi listrik misalnya karena adanyaketentuan baru dalam IEC yang
20
dipandang penting untuk dimasukkan dalam PUIL, ataukarena adanya saran, tanggapan dari masyarakat pengguna PUIL, maka dikandung maksudbila dipandang perlu akan menerbitkan amandemen pada PUIL 2000. Untuk menangani hal-hal tersebut telah dibentuk Panitia Tetap PUIL. Panitia Tetap PUIL dapat dimintapendapatnya jika terdapat ketidakjelasan dalam memahami dan menerapkan ketentuanPUIL 2000. Untuk itu permintaan penjelasan dapat ditujukan kepada Panitia Tetap PUIL.
21
22
BAB III KOMPONEN INSTALASI LISTRIK KOMPONEN UTAMA * KABEL PENGHANTAR Kabel penghantar merupakan komponen utama instalasi listrik dimana akan mengalirkan tenaga listrik yang akan digunakan pada peralatan listrik. Jenis kabel disesuaikan dengan tempat pemasangan instalasi, sedang ukuran kabel disesuaikan dengan jenis dan besar beban yang ada pada instalasi tersebut.
23
* SAKLAR. Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan dan/atau untuk menghubungkan pada jaringan listrik (dalam hal ini untuk lampu). Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian (dalam hal ini instalasi rumah), dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu.
* KOTAK PENGAMAN. Kotak pengaman merupakan kotak tempat pengaman instalasi listrik yang juga tempat awal semua kabel instalasi yang akan dipasang. Untuk rumah atau bangunan kecil umumnya memakai 2 jenis yaitu : kotak sekring (fuse box) atau kotak MCB (Miniatur Circuit Breaker).
24
* STOP KONTAK (SC). Stop kontak atau Kotak Kontak atau Electric Outlet, berfungsi sebagai tempat mendapatkan tenaga listrik untuk peralatan rumah tangga (TV, setrika, mesin air, kulkas, dan peralatanperalatan listrik rumah tangga lainnya).
* FITTING LAMPU dan KAYU ROSET Fitting lampu merupakan tempat pemasangan lampu penerangan rumah, sedangkan kayu roset merupakan kayu sebagai tempat memasang fitting pada plafon atau dinding.
25
* ELEKTRODA BUMI dan Kabel BC (Bare Copper) Elektroda bumi atau ada juga yang menyebut batang arde atau pentanahan atau gorunding merupakan elektroda yang ditanam atau dimasukkan ke dalam tanah. Funsinya sebagai pengaman tegangan sentuh akibat arus bocor. Bahan yang digunakan umumnya terbuat dari besi yang dilapisi tembaga. Kabel BC merupakan kabel telanjang atau tanpa isolasi yang menghubungkan elektroda bumi ke instalasi listrik melalui kotak pengaman. Terbuat dari tembaga, dan untuk instalasi rumah biasanya digunakan kabel BC berukuran 6 mm².
26
KOMPONEN PENDUKUNG * PIPA INSTALASI, KNEE & KLEM PIPA Pada instalasi pasangan luar, yaitu bila kabel berada diluar tembok atau pada dinding/tiang kayu, jika menggunakan kabel NYA sangat diperlukan pipa instalasi. Hal ini disebabkan karena masing-masing kabel NYA hanya terdiri dari 1 buah kabel berisolasi sehingga pada pemasangan akan rapi dan yang terutama menghindari dari gangguan hewan pengerat. Pada instalasi dalam, kabel ditanam alam tembok, sebaiknya juga menggunakan pipa instalasi untuk semua jenis kabel yang digunakan. Karena hal tersebut akan sangat membantu dalam perbaikan maupun penggantian kabel instalasi listrik tanpa harus merusak tembok yang sudah terbangun rapi. Knee atau sambungan pipa 90º dan klem pipa merupakan penunjang pada pemasangan pipa supaya lebih rapi.
27
* KOTAK SAMBUNG dan KOTAK SAKLAR & SC Kotak sambung (Junction Box) atau merupakan tempat dimana saluran utama dan saluran cabang disambungkan. Banyaknya lobang saluran masuk untuk penyambungan bermacam-macam (1 cabang, 2 cabang, 3 cabang, dst.)dan begitu pula bentuk dari kotak sambung tersebut (kotak, bulat,dsb.). Kita pakai yang umum saja yaitu kotak sambung dengan tiga lobang cabang dan empat lobang cabang (dikalangan instalatir disebut T-DOOS dan Kruis DOOS. Kotak untuk pemasangan saklar & kotak kontak (stop kontak(SC)) pada instalasi pasang dalam kita gunakan kotak sambung dengan 1 lobang saluran cabang (dikalangan instalatir disebut In bouw DOOS atau N Doos).
28
BAB IV TAHAPAN PERANCANGAN INSTALASI LISTRIK RUMAH TANGGA Tahapan Pertama - Denah rumah Untuk merancang sebuah instalasi listrik rumah tangga, yang diperlukan pertama kali adalah denah rumah. Denah rumah dilengkapi dengan jumlah lantai, ukuran ruang,peruntukan masing-masing ruangan dan letak pintu dan jendela. Kelengkapan denah ini diperlukan agar peracangan instalasi dapat disesuaikan dengan kegunaan masing-masing ruang. Letak pintu dan jendela dibutuhkan agar posisi saklar dan fiting lampu dapat sesuai dengan prinsip kemudahan penoperasian. Kemudian dimensi atau ukuran ruang sangat diperlukan untuk menentukan jumlah lampu dan daya lampu yang diperlukan agar terang cahaya yang diperoleh cukup. Tahapan Kedua – Peletakan peralatan instalasi Tahap berikutnya adalah peletakan komponenkomponen instalasi listrik seperti, papan hubung bagi atau kotak pengaman, fiting lalu, saklar dan kotak kontak yang disesuaikan dengan kondisi dan peruntukan ruang. Selanjutnya dilakukan gambar jalur kabel instalasinya, disesuaikan dengan keadaan dinding dan posisi pintu dan jendela. Dari sini juga bisa digambarkan, pembagian grup instalasinya. Gambar pada tahap ini sering disebut diagram segaris atau Single line diagram.
29
Tahapan ketiga – Diagram pengawatan Pada tahapan ini semua kabel yang diperlukan pada jaringan digambar, baik kabel fase, netral maupun kabel ground. Untuk memudahkan pebacaan, kadang dibuat dengan tinta warna. Dengan gambar tahap ini akan nampak jumlah kabel yang ada pada masing-masing jalur pengawatan, sehingga dapat dilakukan perubahan jalur sekiranya ada jalur yang jumlah kabelnya terlalu banyak. Gambar ini dapat digunakan untuk menghitung jumlah kabel yang digunakan. Untuk memudahkan pemipaan, perlu digambarkan juga rencana pemasangan pipa, sehingga bisa digunakan untuk menghitung jumlah pipa instalasi yang diperlukan serta peralatan pendukungnya. Tahapan keempat – Penggambaran rangkaian PHB Untuk menentukan ukuran peralatan pengaman, perlu dilakukan perhitungan daya untuk masing-masing grup instalasi. Dalama perhitungan daya beban, setipa lampu dihitung sesuai dengan daya lampu yang direncanakan, sedang untuk kotak-kontak diasumsikan diberi beban 100 Watt setiap kontak kontak. Setelah jumlah beban setiap grup dihitung, maka ditentukan ukuran minimal sekring atau MCB yang akan dipasang. Kotak sekring atau kotak MCB yang diperlukan disesuaikan dengan jumlah grupnya. Tahapan kelima – Perhitungan biaya pengadaan bahan Pada tahap ini dilakukan perhitungan jumlah bahan dan peralatan instalasi listrik yang diperlukan, biasanya dibuat dalam bentuk tabel. Tabel ini memuat nama alat/bahan, spesifikasi dan jumlahnya. Untuk melengkapi dapat juga dilakukan perkiraan biaya pembelian peralatan,
30
dengan menambahkan harga satuan untuk masing-masing bahan/ alat yang diperlukan. Hasil dari rancangan yang dilakukan dengan tahapantahapan di atas berupa gambar rancangan dan tabel yang diharapkan dapat menjadi pedoman pelaksanaan pemasangan instalasi tersebut. Secara garis besar, untuk masing-masing tahap diberikan contoh hasil rancangannya sebagai berikut:
31
Denah rumah 1 lantai
Sumber gambar: Zainuddin Udhin
32
Diagram satu garis
33
Diagram Pengawatan
34
Diagram Pemipaan
35
Diagram PHB 1 fase 2 group
Rekap beban dan arus
36
Denah Rumah 2 lantai
37
38
Diagram satu garis
39
40
Diagram Pengawatan
41
42
Rekapultasi Peralatan yang dibutuhkan
43
44
BAB V TESTING DAN KOMISIONING
Pekerjaan Instalasi Listrik yang telah selesai dikerjakan dan akan dioperasikan, tidak serta merta langsung boleh dioperasikan. Sebelum dan pada saat akan dioperasikan harus diyakini terlebih dahulu bahwa instalasi tersebut benar-benar aman untuk dioperasikan. Untuk meyakini bahwa instalasi listrik tersebut benar-benar aman dioperasikan, keberadaannya harus telah memenuhi ketentuan dan persyaratan teknis yang ditentukan. Apakah instalasi listrik telah memenuhi ketentuan dan persyaratan teknis yang ditentukan, perlu dilakukan pemeriksaan dan pengujian atau disebut Testing dan Komisioning. Testing dan Komisioning (Commissioning test) adalah serangkaian kegiatan pemeriksaan dan pengujian instalasi listrik yang telah selesai dikerjakandan hendak dioperasikan. Dengan hasil pemeriksaan dan pengujian yang baik, maka diyakini bahwa instalasi listrik aman pada saat dioperasikan, yaitu aman bagi manusia, ternak, harta benda dan aman bagi instalasi itu sendiri. PEMERIKSAAN Pemeriksaan merupakan bagian dari testing dan komisioning, dengan cara melihat langsung terhadap material/peralatan/barang maupun konstruksi instalasi listrik yang telah terpasang, secara kasat mata dan tanpa melalui alat/peralatan bantu. Ada dua jenis pemeriksaan yaitu: pemeriksaan sifat tampak (Visual check) dan pemeriksaan pemasangan (konstruksi).
45
Pemeriksaan Sifat Tampak :
Pemeriksaan item per item material /barang/alat yang telah terpasang.
Untuk mengetahui apakah perlengkapan yang dipasang telah sesuai dengan spesifikasi didalam kontrak.
Melihat, apakah semua perlengkapan dalam kondisi baik,secara phisik tidak ada kelalaian, tidak cacat fisik, dan lain-lain.
Pemeriksaan pemasangan :
Pemeriksaan rangkaian (Konstruksi) material/barang/alat yang telah terpasang.
Untuk mengetahui apakah rangkaian material/barang/alat yang dipasang telah sesuai /tidak sesuai dengan gambar rencana maupun peraturan yang berlaku (PUIL, SPLN dan lain-lain).
PENGUJIAN Pengujian merupakan bagian dari testing dan komisioning, dimana untuk dilihat dengan kasat mata tidak bisa dilakukan. Beberapa jenis pengujian antara lain: pengujian indifidual, pengujian atau pengukuran tahanan pembumian, pengujian tegangan, dan pengujian system pengaman. PEDOMAN PEMERIKSAAN (KOMISIONING) INSTALASI TENAGA LISTRIK Yang dimaksud dengan instalasi tenaga listrik ialah Instalasi dari pusat pembangkit sampai rumah-rumah konsumen.
46
Tujuan komisioning suatu instalasi tenaga listrik ialah : Untuk mendapatkan suatu instalasi tenaga listrik yang masingmasing alatnya maupun sebagai suatu sistem, telah berfungsi dengan baik dan memenuhi kontrak. Komisioning perlu dilaksanakan dengan tujuan : Untuk mengetahui apakah pemasangan dan penyetelan dari tiap-tiap peralatan selama konstruksi/ pembangunan telah baik. Untuk mengetahui penampilan unjuk kerja sesungguhnya unit baru yang telah selesai dibangun tersebut apakah telah sesuai dengan spesifikasi dan garansi kontrak. Tim komisioning, adalah team yang intinya terdiri dari tenaga PLN, LMK dan dibantu oleh unit-unit PLN lain, mempunyai tugas: Mengevaluasi hasil uji-uji komisioning. Pada suatu proyek yang sifatnya terima jadi (turn key projeck) dan perusahaan Saudara ikut dalam salah satu anggota Konsorsium pada pembangunan proyek tersebut, dalam hal ini : PLN harus mengikuti secara aktif pada saat komisioning Sebelum komisioning dilakukan proyek ataupun kontraktor harus: Telah menyiapkan dan menyerahkan seluruh dokumen dan informasi yang lengkap yang diperlukan pada pengujian serta penilaiannya. Penerimaan suatu instalasi adalah: Suatu proses yang meliputi: Persetujuan terhadap spesifikasi, persetujuan terhadap tipe alat dari fabrikan, persetujuan pengujian fabrik, persetujuan pada komisioning dan pengujian, persetujuan pada operasi dalam masa garansi. Pengujian individual merupakan kegiatan pada komisioning yang menyangkut: Pengujian karakteristik dan kerja masing-masing peralatan.
47
Semua alat uji harus memenuhi ketentuan di bawah: Masa kalibrasi masih berlaku dan meter tersebut memenuhi klasnya Suatu instalasi tenaga listrik dapat dinyatakan baik dan andal bila: Telah diadakan suatu komisioning secermatcermatnya sehingga masing-masing alatnya maupun sebagai suatu sistem, telah berfungsi dengan baik dan memenuhi kontrak Kriteria evaluasi pengujian dapat diambil dari standard, data desain,kontrak, uji pabrik dan seterusnya. Jika ada pertentangan antara nilai-nilai (harga-harga) batasan kriteria yang terdapat dalam sumber-sumber tersebut, maka yang dianggap paling menentukan adalah diambil dari: Kontrak. PENGUJIAN FISIK INSTALASI PENERANGAN DAN TENAGA Pengujian fisik instalasi listrik penerangan dan tenaga didahului dengan pemeriksaan secara fisik (yang terlihat mata) keadaan suatu instalasi listrik apakah sudah memenuhi ketentuan-ketentuan di dalam PUIL (Peraturan Umum Instalasi Listrik) di Indonesia sebagai berikut : Keadaan tata letak pemasangan perlengkapan instalasi listrik yang meliputi :
Kotak sekring atau PHB (Perangkat hubung bagi) harus dipasang di tempat yang jelas terlihat dan mudah dicapai serta dilengkapi dengan penerangan yang cukup. Kotak sekring dapat dipasang pada tembok, tiang kayu atau dinding papan dengan ketinggian 175 cm dari lantai.
48
•
Saklar, kotak kontak dan alat listrik lainnya harus dipasang di tempat yang tidak mudah terkena siraman air.
•
Kotak kontak dinding yang dipasang kurang dari 1,25 m tingginya dari lantai harus dilengkapi dengan tutup.
•
Pemasangan perlengkapan instalasi listrik harus cukup kuat atau tidak mudah goyah.
Pemasangan kabel instalasi listrik, yang meliputi : •
Kabel berisolasi tunggal misalnya NYA atau NGA harus dipasang di dalam pipa pelindung baik di dalam atau di atas tembok, kecuali jika dipasang di atas plafon dapat menggunakan isolator rol.
•
Untuk kabel yang mempunyai luas penampang 1,5 mm2 atau 2,5 mm2 , jarak antara dua isolator rol maksimum 1 m. Untuk kabel yang mempunyai luas penampang 4 mm2 atau lebih, jarak antara dua isolator rol maksimum 6 m. Kabel tidak boleh dibelitkan pada isolator rol, kecuali pada ujung tarikan rentang.
•
Kabel berisolasi ganda, misalnya NYM dapat dipasang di dalam pipa atau tanpa pipa, baik di luar tembok maupun di dalam tembok.
•
Kabel fleksibel hanya dapat digunakan pada peralatan listrik yang dapat dipindah-pindahkan, misal untuk TV, almari es, dan sebagainya.
•
Fitting gantung harus menggunakan kabel fleksibel yang dilengkapi tali penggantung. (NYPLYw).
49
Penggunaan warna pada kabel, yang meliputi : •
Warna loreng hijau-kuning digunakan untuk menandai penghantar pembumian, penghantar pengaman dan penghantar penyama ke bumi.
•
Warna biru digunakan untuk menandai penghantar netral atau kawat tengah. Untuk menghindari kesalahan, warna biru tidak boleh digunakan untuk menandai penghantar lainnya.
•
Kabel berselubung dan berinti tunggal (NYM) boleh digunakan untuk penghantar fase, kawat tengah atau penghantar pembumian asalkan isolasi kedua ujung kabel yang terlihat (bagian yang dikupas ujungnya) dibalut dengan bebat yang sesuai dengan ketentuan a. dan b. diatas.
Jumlah titik beban Jumlah titik beban instalasi listrik yaitu Jumlah titik beban instalasi listrik harus memenuhi ketentuan PUIL
50
Pemeriksaan pada terminal dan sambungan kabel: •
Penyambungan kabel hanya boleh dilakukan di dalam kotak sambung dan tidak boleh di dalam pipa. Sambungan kabel harus kuat dan dibalut dengan benang yang cukup sehingga dapat ditutup dengan lasdop secara kuat.
•
Kabel-kabel yang disambung harus diberi toleransi panjang secukupnya guna mempermudah perbaikannya.
•
Dua penghantar (kabel) dari logam yang berlainan tidak boleh disambungkan. Sambungan penghantar pada terminal harus terjamin baik dan tidak merusak penghantar. Menyambung kabel fleksibel harus menggunakan sambung tekan (termasuk jenis sekrup), sambung solder atau sambung puntir. Sepatu kabel harus disambungkan dengan mur baut secara baik.
•
Sambungan puntir harus dibuat dengan menggunakan penyambung puntir atau dengan cara dilas / disolder. Sebelum dilas / disolder, sambungan tersebut harus dipuntir dahulu agar diperoleh sambungan yang baik secara mekanis dan listrik.
Pemeriksaan pada pipa instalasi: •
Pipa instalasi harus dibuat dari bahan yang tahan terhadap tekanan mekanis, tahan terhadap panas, tidak menjalarkan api, dan tahan kelembaban, misalnya baja, PVC atau bahan lain yang sederajat.
•
Permukaan dalam dan luar pipa instalasi haruslah licin dan rata, tidak boleh terdapat lubang atau tonjolan yang tajam atau cacat lainnya. Bagian dalam maupun
51
luar pipa tersebut harus dilindungi secara baik terhadap karat. •
Pada bagian dalam dan pada ujung dari bagian penyambung pipa tidak boleh terdapat bagian yang tajam. Permukaan dan pinggiran atau bibir tempat penghantar ditarik harus licin dan tidak tajam. Pada ujung bebas pipa yang terbuat dari baja harus dipasang selubung masuk (tule) yang berbentuk baik dan terbuat dari bahan yang awet. Pipa instalasi dan bagian penyambungnya harus dapat disambung dengan baik. Benda Bantu bengkok harus mempunyai jari lengkung sekurang-kurangnya tiga kali garis tengah luar pipa tersebut. Pembengkokan pipa harus dilaksanakan sedemikian rupa sehingga tidak terjadi penggepengan. Jari-jari lengkung pembengkokan tersebut, diukur dari bagian dalam dari pembengkokan, dengan ketentuan tidak boleh kurang dari : – 3 Dim untuk pipa PVC – 4 Dim untuk pipa baja sampai 16 mm (5/8 “) – 6 Dim untuk pipa baja yang lebih dari 16 mm.
•
Pipa instalasi dan bagian penyambungnya harus tahan terhadap tekanan mekanis. Pipa jika dibengkokkan, ditekan, kena pukulan, atau dalam suhu di atas normal selama ataupun sesudah pemasangan, tidak boleh menjadi retak atau pecah ataupun berubah bentuknya sehingga pemasangan penghantar di dalamnya menjadi sukar atau penghantar akan rusak di dalamnya. Pipa instalasi yang terbuat dari logam dan terbuka, yang terdapat dalam jarak jangkauan tangan harus dibumikan dengan baik, kecuali jika pipa
52
tersebut digunakan untuk menyelubingi berisolasi ganda atau kawat pembumian.
kabel
•
Pipa instalasi harus dipasang tegak lurus atau mendatar.
•
Pipa dan perlengkapannya yang tidak bersifat kedap gas, harus mempunyai ventilasi serta jalan keluar pengeringan pada tempat di mana ada kemungkinan cairan embun akan berkumpul. Lubang pengeringan atau ventilasi tersebut tidak boleh dibuat pada pipa itu sendiri.
•
Perlengkapan seperti kotak periksa, kotak tarik, suku bengkok, suku siku, dan suku T harus dipasang sedemikian rupa sehingga penarikan kembali penghantar atau pemasangan penghantar tambahan tetap dimungkinkan. Di antara dua kotak tarik tidak boleh ada dua suku bengkok atau 20 m pipa lurus. Suku S yang tumpul dianggap satu suku bengkok. Pemakaian suku-suku harus dibatasi, yaitu pada tempattempat : Pada ujung pipa tepat dibelakang armatur penerangan, kotak tarikatau kotak penghubung. Pada lajur pipa antara dua kotak tarik yang panjangnya tidak boleh dari 10 m, dimana dapat dipasang 1 suku pada kedudukan tidak lebih dari 0,5 m dari kotaqk tarik yang mudah dicapai, asalkan semua bengkokan yang lain pada lajur pipa tersebut tidak lebih dari 900 .
•
Khusus dalam pemakaian pipa instalasi dengan kampuh terbuka terlipat : Tidak boleh dibengkokkan. Alur harus berada di bawah pada pemasangan mendatar dan menghadap dinding pada pemasangan tegak lurus. Pipa instalasi yang tidak ditanam dalam
53
tembok, harus dipasang secara baik menggunakan alat penopang dan klem pipa yang cocok, sehingga pipa terpasang secara kokoh. Jarak antara tempat pemasangan klem pipa tidak boleh melebihi 1 m. •
Pipa PVC tidak boleh digunakan pada ruangan dengan suhu melebihi 600 C. Pipa logam yang dilapisi dengan bahan isolasi dianggap sebagai pipa bukan logam.
54
BAB VI INSTALASI LISTRIK TENAGA JENIS DAN KEGUNAAN KONTAKTOR MAGNET Sistem pengontrolan motor listrik semi otomatis yang menggunakan alat kontrol kontaktor magnet memerlukan alat bantu lain agar fungsi pengontrolan berjalan dengan baik seperti: tombol tekan, thermal overload relay dan alat bantu lainnya. Kontaktor magnet banyak digunakan untuk mengontrol motor-motor listrik 1 fasa dan 3 fasa, anatara lain untuk mengontrol motor dua arah putaran, strating bintangsegitiga, beberapa unit motor bekerja dan berhenti berurutan dan lain-lain. A. Kontaktor Magnet Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja bila ada gaya kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor kumparan magnetnya (coil) dapat dirancang untuk arus searah (arus DC) atau arus bolak-balik (arus AC). Kontaktor arus AC ini pada inti magnetnya dipasang cincin hubung singkat, gunanya adalah untuk menjaga arus kemagnetan agar kontinu sehingga kontaktor tersebut dapat bekerja normal. Sedangkan pada kumparan magnet yang dirancang untuk arus DC tidak dipasang cincin hubung singkat. 1. Kontaktor Magnet Arus Searah (DC)
55
Kontaktor magnet arus searah (DC) terdiri dari sebuah kumparan yang intinya terbuat dari besi. Jadi bila arus listrik mengalir melalui kumparan, maka inti besi akan menjadi magnet. Gaya magnet inilah yang digunakan untuk menarik angker yang sekaligus menutup/ membuka kontak. Bila arus listrik terputus ke kumparan, maka gaya magnet akan hilang dan pegas akan menarik/menolak angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup. Untuk merancang kontaktor arus searah yang besar dibutuhkan tegangan kerja yang besar pula, namun hal ini akan mengakibatkan arus yang melalui kumparan akan besar dan kontaktor akan cepat panas. Jadi kontaktor magnet arus searah akan efisien pada tegangan kerja kecil seperti 6 V, 12 V dan 24 V.
Gambar Komponen Kontaktor Magnetik DC atau Rele
56
Gambar
Animasi
kerja
Rele
Gambar fisik kontaktor magnet DC Bentuk fisik relay dikemas dengan wadah plastik transparan, memiliki dua kontak SPDT (Single Pole Double Throgh) Gambar 2.1, satu kontak utama dan dua kontak cabang). Relay jenis ini menggunakan tegangan DC 6V, 12 V, 24 V, dan 48 V. Juga tersedia dengan tegangan AC 220 V. Kemampuan kontak mengalirkan arus listrik sangat terbatas kurang dari 5 ampere. Untuk dapat mengalirkan arus daya yang besar untuk mengendalikan motor induksi, relay dihubungkan dengan Bila kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus AC maka kemagnetannya akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti gelombang arus AC.
57
1. Kontaktor Magnet Arus Bolak balik (AC) Kontruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarnya sama dengan kontaktor magnet arus searah. Namun karena sifat arus bolak-balik bentuk gelombang sinusoida, maka pada satu periode terdapat dua kali besar tegangan sama dengan nol. Jika frekuensi arus AC 50 Herz berarti dalam 1 detik akan terdapat 50 gelombang. Dan 1 periode akan memakan waktu 1/50 = 0,02 detik yang menempuh dua kali titik nol. Dengan demikian dalam 1 detik terjadi 100 kali titik nol atau dalam 1 detik kumparan magnet kehilangan magnetnya 100 kali.
58
Simbol dan kode angka serta bentuk fisik dari kontaktor Karena itu untuk mengisi kehilangan magnet pada kumparan magnet akibat kehilangan arus maka dibuat belitan hubung singkat yang berfungsi sebagai pembangkit induksi magnet ketika arus magnet pada kumparan magnet hilang. Dengan demikian maka arus magnet pada kontaktor akan dapat dipertahankan secara terus menerus (kontinu). Bila kontaktor yang dirancang untuk arus AC digunakan pada arus DC maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik sehingga kumparan menjadi panas. Sebaliknnya, bila kontaktor magnet untuk arus DC yang tidak mempunyai belitan hubung singkat diberikan arus AC maka pada kontaktor itu akan bergetar yang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan magnetnya timbul dan hilang setiap 100 kali. Catatan: Kontaktor akan bekerja normal bila tegangannya mencapai 85 % dari tegangan kerja, bila tegangan turun kontaktor akan
59
bergetar. Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal membuka (Normally Open = NO) dan kontak normal menutup (Normally Close = NC). Kontak No berarti saat kontaktor magnet belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor bekerja kontak itu menutup/ menghubung. Sedangkan kontak NC berarti saat kontaktor belum bekerja kedudukan kontaknya menutup dan bila kontaktor bekerja kontak itu membuka. Jadi fungsi kerja kontak NO dan NC berlawanan. Kontak NO dan NC bekerja membuka sesaat lebih cepat sebelum kontak NO menutup.
Simbol-simbol kontaktor magnet. Fungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak NO dan NC. Kontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk pesawat pemakai listrik misalnya motor listrik, pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus bantu yaitu arus
60
yang diperlukan untuk kumparan magnet, alt bantu rangkaian, lampu-lampu indikator, dan lain-lain. Dari informasi diatas dapat dilihat bahwa keuntungan penggunaan kontaktor magnet daripada saklar togel dan saklar Cam adalah, * Arus listrik yang mengalir pada saklar pengontrol sangat kecil dibandingkan arus beban. * Dapat mengontrol beban listrik dari tempat jauh dengan kerugian tegangan yang relatif kecil. Mengoperasikan Motor 1 Fasa Dalam mengoperasikan motor 1 fasa dengan kendali elektromagnetik, dibutuhkan kontaktor magnet, MCB, dan tombol ON/ OFF (saklar tekan) untuk alat kontrolnya. Dengan kontaktor magnet, motor 1 fasa jenis split phasa dapat dijalankan dari jarak jauh, kontaktor dapat diletakkan pada tempat yang jauh dari operator. Sedangkan operator hanya mengendalikan tombol start untuk menjalankan dan tombol stop untuk mengendalikan. Dengan demikian operator dapat bekerja ditempat yang aman. Dari gambar rangkaian kontrol dan daya, terlihat kontakkontak kontaktor magnet dipakai sesuai keperluannya. Pada rangkaian kontrol, fasa dihubungkan ke MCB 1 fase, kemudian melalui tombol OFF, menuju ke tombol ON, yang kemudian menuju coil pada kontaktor dan berakhir di netral, karena sakelar ON yang digunakan merupakan sakkelar tombol, maka dipakai sakelar pengunci/ bantu yang terhubung pararel ke kontak bantu kontaktor NO (Normally Open). Sedangkan pada rangkaian daya, perjalanannya yaitu dari Fasa melalui MCB dan menuju ke kontaktor (pada kontak utama), dan dari kontak utama menuju motor 1 fasa. Salah
61
satu masukan kontak utama pada kontaktor dihubungkan melalui sumber netral dan keluarannya dihubungkan ke motor listrik.
a.
Rangkain
62
Kontrol
b. Rangkaian Utama
63
c. Rangkaian Pengawatan sumber:http://erickson1.blogspot.com/2009/10/mengopera sikan-motor-3-fasa-dengan.html
64
RANGKAIAN BINTANG / STAR-DELTA (Y-Δ) MOTOR INDUKSI TIGA FASA Pengasutan Motor Induksi dengan menghubungkan langsung pada saluran (Direct On Line) Pengasutan ini digunakan untuk motor-motor berdaya kecil. Pada cara ini motor dapat diasut pada tegangan saluran penuh dengan menggunakan penstart saluran yang dilengkapi dengan relai termis beban lebih. Cara ini dapat menghasilkan kopel start yang lebih besar mengingat kopel motor induksi berbanding lurus dengan kuadrat tegangan yang dikenakan. Kelemahan pengasutan cara ini adalah dapat menghasilkan arus start yang besar, karena itulah hanya digunakan untuk motor-motor yang berdaya kecil.
65
Gambar rangkaian pengasutan langsung pada saluaran atau Direct On Line (DOL) Rangkaian kendalinya disuplai dari tegangan 220 Volt. Pada saat tombol start S2 ditekan arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – K1. Kontaktor megnetik 1 (K1) bekerja, kontak bantu K1 (NO) menutup dan motor terhubung pada saluran. Untuk selanjutnya, arus akan mengalir melalui F2 – S1 – Kontak bantu K1 – K1. Pengasutan penstart
Motor
Induksi dengan bintang/Star–delta
66
menggunakan (Y-Δ)
Pada pengasutan ini selama periode start lilitan motor akan berada dalam hubungan bintang dan setelah selang waktu tertentu akan berpindah ke hubungan lilitan delta. Dengan cara ini kenaikan arus start dapat dibatasi hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila motor langsung terhubung delta. Gambar berikut memperlihatkan rangkaian daya dan rangkaian kendali pengasutan star – delta.
Gambar rangkaian delta/segitiga
start
motor star/bintang
–
Rangkaian kendali pengasutan dengan cara ini disuplai oleh tegangan 220 Volt. Cara kerjanya : jika tombol start S2
67
ditekan, arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu timer T (NC) – kontak bantu K3 – K1. Kontaktor magnetik 1 (K1) bekerja dan motor terhubung dalam lilitan bintang. Saat itu juga kontak bantu K1 (NC) membuka dan kontak bantu K1 (NO) menutup sehingga arus mengalir melalui F2 – S1 – S2 – kontak bantu K1 (NO) – K2. Kontaktor magnetik 2 (K2) bekerja dan motor terhubung pada sumber tegangan. Pada saat yang sama kontak bantu K2 (NO) menutup dan timer T bekerja. Setelah t detik kontak bantu T (NC) membuka sehingga K1 tidak dilewati arus (K1 tidak bekerja), kontak bantu T (NC) menutup, arus mengalir melalu F2 – S1 – kontak K2 (NO) – kontak bantu T (NO) – kontak bantu K1 (NC) – K3. Kontaktor magnetik K3 bekerja, motor terhubung dalam belitan delta. Tombol S1 digunakan untuk melepaskan motor dari sumber tegangan. Dengan pengasutan cara ini, kenaikan arus start dapat dibatasi hingga sepertiga kali saja dibandingkan bila lilitan motor langsung terhubung delta. Hal ini dapat dibuktikan sebagai berikut:
68
Hubungan belitan, Tegangan, Arus Star dan Delta Bila stator dihubung star, maka - Tiap belitan mendapatkan tegangan sebesar U/√3
:
- Sehingga arus yang mengalir ditiap belitan sebesar IfY = IY Bila stator dihubungkan delta, maka : - Tiap belitan mendapatkan tegangan sebesar U - Sehingga arus yang mengalir ditiap belitan sebesar I fΔ - Arus fasa untuk belitan delta : IfΔ = √3 IfY Bila dibandingkan,
69
SUMBER: http://notesdjahwalfietrah.blogspot.com/2012/05/ngkaianbintang-star-delta-y-motor.html
70
Penyambungan Rangkaian Motor On Off (interlock) http://electric-mechanic.blogspot.com/
Rangkaian ini dikenal juga dengan istilah DOL Starter seperti artikel yang pernah saya bahas sebelumnnya. Sebelum melihat gambar penyambungan rangkaian motor On Off ini, anda sebaiknya membaca artikel saya yang berjudul InterLock Kontaktor.. disana anda akan menemukan penjelasan apa dan bagaimana cara kerja rangkaian ini, berikut juga wiring diagramnya. Di foto gambar penyambungan rangkaian motor On Off ini, saya menggunakan tegangan 380V pada kontrol pengendalinya. Artinya, disini saya menggunakan Kontaktor 380V agar lebih efisien. Nah... bagaimanakah wiring
71
diagramnya bila menggunakan kontaktor 220V? (cari caranya sendiri yahh.. :P).
Penyambungan Rangkaian Motor Star Delta (Bintang Segitiga)
Dalam penyambungan rangkaian motor star delta ini, mungkin sedikit agak berbeda dari wiring diagram yang ada pada artikel saya sebelumnya yaitu yang berjudul Wiring Diagram Star Delta dan Pengaplikasian Kerja NO dan NC
72
Proteksi Motor Listrik. Tetapi tidak akan menjadi masalah, karena prinsip kerjanya tetaplah sama. Disini saya menggunakan 1 tegangan pada rangkaian pengendalinya.. yaitu 220V untuk Kontaktor dan Timer. Khusus untuk timer, saya menggunakan Omron H3CR-A8, 220V, yang mempunyai range 0~30 Jam. Selamat menikmati keruwetan gambarnya.. :)
Penyambungan Rangkaian Motor Forward (bolak balik)
73
Reverse
Pada gambar diatas, secara prinsipanya sama dengan wiring diagram yang terdapat pada artikel saya sebelumnya yang berjudul Wiring Diagram Motor Bolak Balik (Forward Reverse), hanya saja disini saya memasang NC dari thermal overload langsung pada koil kontaktor, dan NC dari K1 dan K2 yang terhubung dari NO tombol masing-masing. Silahkan untuk membandingkan wiring diagramnya dengan foto gambar penyambungannya diatas Prinsip kerjanya adalah, bila tombol fwd ditekan maka motor akan berputar kekanan. Untuk memutar balik putaran motor kekiri maka perlu ditekan terlebih dahulu tombol Off, baru bisa memutar kearah sebaliknya (kiri) dengan menekan tombol rev. Dan untuk mematikannya tekan tombol Off yang
74
sama, karena fungsi tombol Off disini untuk memutuskan kedua fungsi kerja rangkaian.
Penyambungan Rangkaian Motor Off dengan Timer
Rangkaian ini belum pernah saya bahas sebelumnya, tetapi bila anda jeli untuk mempelajari artikel-artikel tentang wiring diagram saya yang ada di blog ini, maka anda pasti akan menemukan prinsip dasar kerjanya. Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah, memutus kerja rangkaian kontaktor sesuai dengan waktu yang diinginkan
75
secara otomatis dengan timer. Pada rangkaian ini, saya juga memasang tombol off sebagai pemutus rangkaian manual. Hal tersebut semata-mata hanya untuk menjaga kalau-kalau kerja rangkaian tersebut tidak sesuai yang diharapkan atau mengalami masalah (trouble).
Penyambungan Rangkaian Motor Work Interchangeably (Kerja Bergantian)
76
Khusus untuk foto gambar rangkaian ini, saya mengadaptasikan kerja rangkaian lampu flip-flop seperti pada artikel saya sebelumnya yang berjudul Wiring Diagram Rangkaian Lampu Flip Flop Menggunakan TDR (Timer), dengan hanya menggunakan 2 timer saja pada kerja rangkaiannya. Rangkaian ini bisa diaplikasikan pada rangkaian kerja motor sirkulasi, atau kerja motor induksi 3 phasa yang bekerja secara terus menerus. Pada sistem kerja seperti itulah rangkaian ini sangat dibutuhkan, agar motor induksi dapat diistirahatkan kerjanya. Karena pemakaian yang terlalu lama bisa juga mengurangi umur sebuah motor induksi. Prinsip kerjanya adalah, ketika tombol On ditekan maka motor 1 akan bekerja sesuai waktu yang diinginkan. Ketika telah mencapai waktunya, maka motor 1 akan mati dan bersamaan itu juga motor 2 akan bekerja sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Dan begitu telah mencapai waktunya, maka motor 2 akan mati dan motor 1 akan menyala lagi sesuai ketetapan waktunya.. begitu seterusnya. Dan untuk mematikan kerja rangkaian ini, cukup dengan menekan tombol Off. Rangkaian ini menggunakan tegangan 220V pada rangkaian pengendalinya, artinya Timer, Relay dan Kontaktor menggunakan koil bertype 220V (perhatikan pengabelan yang berwarna hijau terang). Catatan
Motor Induksi 3Ø/380V diatas 5 HP, harus dihubung star delta. (atau baca dulu penjelasan tentang name plate-nya disini)
Karena penampakan gambar rangkaian diweb browser ini amat terbatas, Anda disarankan
77
untuk mendownload gambar-gambar yang ada dan mencetaknya dengan printer berwarna agar lebih jelas mempelajarinya.
78
WIRING DIAGRAN MEMBALIK PUTARAN MOTOR AC 3 FASE http://electric-mechanic.blogspot.com/ Motor Bolak Balik ini adalah salah satu kerja motor induksi 3 phasa yang sering digunakan pada mesin mesin produksi oleh banyak kalangan industri, baik industri kecil maupun industri besar. Secara spesifik penggunaannya tidaklah terlalu penting, karena mesin mesin produksi terus mengalami perkembangan dari segi pemanfaatan dan kontruksi mesinnya itu sendiri. Namun secara prinsipalnya adalah sama, yaitu membolak balikkan arah putaran motor induksi dengan tombol tombol atau rangkaian interlock tertentu. Baiklah.. langsung saja saya jelaskan prinsip sederhana dari rangkaian Motor induksi 3 phasa Bolak Balik atau Forward Reverse, melalui bahasa gambar agar mudah mempelajarinya. Coba lihat gambar di bawah ini
79
Dalam gambar diatas dijelaskan:
gambar A: arah putaran motor ke arah kanan bila urutan phasa input R-S-T masuk dalam rangkaian Breaker dan Kontaktor ke motor.
gambar B: arak putaran motor ke arah kiri bila urutan phasa input yang masuk dalam rangkaian dan ke motor adalah kebalikannya, yaitu T-S-R
Klik disini untuk mengetahui secara teoritis bagaimana arah putaran motor menjadi bolak balik sesuai dengan urutan phasa input. Lalu perhatikan gambar berikut dibawah ini.
80
Dalam gambar diatas dijelaskan
gambar A: Saya sudah menambahkan thermal overload dan 2 kontaktor dalam rangkaian, yaitu K1 dan K2. Dalam gambar A ini K1 dalam posisi NC atau sedang dalam kondisi ON, dan K2 dalam posisi Off. Lihatlah bagaimana urutan phasa input R-S-T masuk dalam rangkaian, sehingga putaran motor menjadi kearah kanan.
81
gambar B: Dalam gambar B ini urutan phasa input yang masuk dalam rangkaian adalah kebalikannya, yaitu T-S-R bila K2 dalam posisi NC atau ON, dan K1 dalam posisi Off. Dan membuat arah putaran motor menjadi kearah kiri.
Dalam penggambaran realnya atau Rangkaian Utamanya dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
urutan phasa input motor R-S-T
82
urutan phasa input motor T-S-R Pada gambar A dibawah ini adalah wiring untuk menghidup matikan K1 dan K2 satu persatu. Artinya adalah: bila tombol hijau ditekan, maka K1 akan bekerja dan berhenti bila tombol dilepas. Begitu juga K2 bila tombol merah ditekan dan dilepas. Bisakah Anda bayangkan bila tombol tombolnya ditekan bersamaan ?? iya... pada rangkaian utamanya akan terjadi korsleting 3 phasa!! Lalu bagaimana kelanjutannya..?? Lihat gambar B !!
83
klik gambar untuk memperbesar Untuk membuat kerja K1 dan K2 secara bergantian, kita bisa memanfaatkan NC pada masing masing kontaktor seperti pada gambar B. NC dari K1 dipasang seri pada jalur input koil K2, begitu juga sebaliknya, NC dari K2 dipasang seri pada jalur input koil K1. Lalu lihat gambar C dan D !! bila tombol hijau ditekan, maka K1 akan bekerja dan NC dari K1 akan menjadi NO yang menyebabkan tombol merah atau K2 tidak akan bisa berfungsi karena jalur inputnya terputus selama K1 masih bekerja. Begitu juga sebaliknya yang terjadi bila tombol merah ditekan setelah K1 tidak bekerja. Sebagi finalisasi wiring rangkaian Forward Reverse ini, kita harus memasang juga sistem Proteksi Motor untuk mengamankan motor dari beban lebih dengan menggunakan NC dari Thermal Overloadyang telah terpasang sebelumnya, seperti pada gambar berikut dibawah ini
84
Dan saya sertakan juga wiring rangkaian Forward Reverse ini dengan sistem interlock untuk fungsi kerja motor lain yang mungkin Anda butuhkan.
85
86
