SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2017
MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN TEKNIK INSTALASI PEMANFAATAN TENAGA LISTRIK
BAB II PERSYARATAN, KOMPONEN DAN ALAT INSTALASI I NSTALASI TENAGA LISTRIK SESUAI STANDAR PUIL/SNI
Drs. Syamsuarnis, M.Pd
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL GURU DAN TENAGA KEPENDIDIKAN 2017
BAB II PERSYARATAN, KOMPONEN DAN ALAT INSTALASI TENAGA LISTRIK SESUAI STANDAR PUIL/SNI
A. Tujuan Setelah mengikuti dan menyelesaikan kegian-kegiatan belajar dari sumber belajar ini, diharapkan peserta diklat: Memahami persyaratan instalasi tenaga, dan mampu menyeleksi, mengidentifikasi, dan menentukan fungsi komponen dan alat instalasi tenaga listrik sesuai standar PUIL/SNI.
B. Indikator Pencapaian Kompetensi Indikator pencapaian kompetensi untuk kegiatan pembelajaran ini adalah : Memahami persyaratan instalasi tenaga listrik, dan Menyeleksi komponen dan alat instalasi tenaga listrik sesuai standar PUIL/SNI.
C. Uraian Materi Bahan Bacaan 1: Persyaratan Instalasi Tenaga Pengertian Instalasi listrik Tenaga adalah pemasangan komponen-komponen peralatan listrik untuk melayani perubahan energi listrik menjadi tenaga mekanis dan kimia. Secara umum instalasi listrik tenaga membahas motor AC-DC, generator, dan transformator. 1. Syarat-syarat Instalasi Tenaga a. Syarat ekonomis Instalasi listrik tenaga harus dibuat sedemikian rupa sehingga harga dari keseluruhan instalasi itu, ongkos pemasangan, dan ongkos pemeliharaannya semurah mungkin. Rugi-rugi daya listrik yang hilang harus sekecil mungkin. Rugi voltase maksimal 5 % dari voltase sumber. b. Syarat Keamanan Instalasi listrik tenaga harus dibuat sedemikian rupa sehingga kemungkinan timbul kecelakaan sangat kecil. Aman dalam hal ini berarti tidak membahayakan keselamatan jiwa 1
manusia, terjaminnya peralatan dan benda-benda di sekitarnya dari kerusakan akibat adanya gangguan seperti: gangguan hubungan singkat, gangguan beban lebih, gangguan voltase lebih, dan sebagainya. c. Syarat Keandalan Kelangsungan pemberian/pengaliran arus Listrik kepada beban/konsumen pemakai listrik harus terjamin secara baik. Jadi instalasi listrik tenaga harus direncanakan sedemikian rupa sehingga kemungkinan terhentinya aliran listrik adalah sangat kecil. d. Klasifikasi Keandalan Beban 1) Beban yang memerlukan keandalan sangat tinggi, karena terhentinya aliran listrik mungkin dapat menyebabkan kematian atau kecelakaan. 2) Beban yang memerlukan keandalan tinggi, jika aliran listrik berhenti tidak menyebabkan kematian manusia, tetapi menyebabkan kerusakan pada beban atau menyebabkan kerugian yang sangat besar 3) Beban
dengan
keandalan
biasa,
apabila
aliran
listrik
terhenti
tidak
begitu
membahayakan membahayakan dan merugikan. 4) Mutu terjamin, dalam hal ini konsumen mendapat aliran listrik sesuai dengan ukuran normal dari beban. 5) Mudah diperluas, bahwa instalasi listrik harus direncanakan pula perluasan beban agar tidak begitu sukar jika diperlukan. Motor listrik berfungsi sebagai alat yang merubah energy listrik menjadi energy mekanis untuk menggerakkan mesin-mesin pemakai listrik. Motor listrik agar berjalan dengan baik dan aman, maka motor-motor listrik harus dipilih sedemikian rupa sehingga cocok dan sesuai dengan keadaan bebannya atau mesinnya. 2. Persyaratan Umum Pemasangan Motor Listrik Berdasarkan PUIL 2011 (510.5.1.1) setiap plat nama motor harus terdapat keterangan atau tanda mengenai hal berikut: a. nama pembuat b. voltase pengenal
2
c. arus beban pengenal d. daya pengenal e. frekuensi pengenal dan jumlah fase untuk motor arus bolak balik f.
putaran permenit pengenal
g. suhu lingkungan pengenal dan kenaikan suhu h. kelas isulasi i.
voltase kerja dan arus beban penuh sekunder untuk motor induksi rotor lilit
j. jenis lilitan; shunt, kompon, kompon, atau seri untuk untuk motor a.s k. daur kerja.
Setiap motor dan lengkapannya yang hendak dipasang harus dalam keadaan baik serta didesain dengan tepat untuk maksud penggunaannya dan sesuai dengan keadaan lingkungan tempat motor dan lengkapan tersebut akan digunakan (510.5.1.2). Sebagai contoh pada temp at yang berdebu, maka motor dan lengkapannya harus terlindungi agar debu tidak mudah masuk motor maupun lengkapannya. Penempatan motor juga harus memperhatikan pertukaran udara, agar motor dan lengkapannya cukup terjamin pendinginannya. Selanjutnya bila motor harus tahan tetes, tahan percikan air, tahan hujan, kedap air, atau memiliki kualitas lain hendaklah dipasang sesuai dengan keadaan lingkungan tempat motor (510.5.1.3). Motor terbuka yang mempunyai komutator atau cincin pengumpul, harus ditempatkan atau dilindungi sedemikian sehingga bunga api tidak dapat mencapai bahan yang mudah terbakar di sekitarnya.(510.5.1.4). sekitarnya.(510.5.1.4). 3. Pengendalian Motor Setiap motor listrik yang digunakan hendaklah dipasang sedemikian berserta lengkapannya dengan baik. PUIL 2011 menjelaskan motor harus dipasang sedemikian sehingga dapat dijalankan, diperiksa,dan dipelihara dengan mudah dan aman (510.5.1.6.1). Penempatan pemasangan motor diusahakan agar mudah terlihat dan dibaca plat nama motor. Lengkapan pengatur dan perlengkapan kendali harus dapat dijalankan, diperiksa, dan dipelihara dengan mudah dan aman (510.5.1.6.3).
3
4. Rangkaian Motor Motor listrik sangat berbeda dengan piranti li strik lainnya, dimana pada saat dioperasikan memerlukan tenaga yang lebih besar dari pada saat telah tel ah beroperasi. Sebagaimana disyaratkan oleh PUIL 2011, kondukstor sirkit akhir yang menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125 % arus pengenal beban penuh. Disamping itu, untuk jarak jauh perlu digunakan konduktor yang cukup ukurannya hingga tidak terjadi drop voltase yang berlebihan. Konduktor akhir untuk motor dengan berbagai daur kerja dapat menyimpang dari persyaratan di atas asalkan jenis dan penampang konduktor konduktor serta pemasangannya pemasangannya disesuaikan dengan daur kerja tersebut 510.5.3.1). Konduktor 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. Yang dianggap motor terbesar ialah yang mempunyai arus beban penuh tertinggi (510.5.3.2).
Gambar 1. Motor Sirkit dan Kendali
4
Bahan Bacaan 2: Komponen, Simbol dan Fungsi Alat Instalasi Tenaga Listrik 1. Titik Kontak Titik Kontak Jenis a (Normally (Normally Open/ NO) NO) Titik kontak ini sebelum bekerja dalam keadaan terbuka dan bila bekerja maka titik kontak akan menutup sehingga mengalirkan arus listrik. Titik kontak semacam ini banyak dipakai pada Push bottom untuk tombol start karena hanya akan menghubungkan kontak selama tombol ditekan.
(a) Kontak Belum Bekerja (terbuka)
(b) Kontak Bekerja setelah ditekan (tertutup)
Titik Kontak Jenis b (Normally (Normally Close/ NC) NC) Kontak ini dalam keadaan tertutup atau terhubung sehingga mengalirkan arus listrik. Apabila kontak ini ditekan atau bekerja, maka titik kontak akan terbuka sehingga arus akan terputus/terhenti. Titik kontak ini banyak dipakai dalam Push bottom untuk tombol stop karena kontaknya akan membuka, jika tombol ditekan
(a) Kontak Belum Bekerja (tertutup)
(b) Kontak Bekerja Setelah ditekan (terbuka)
Titik Kontak Jenis c (NO dan NC) Titik kontak ini bekerja dengan prinsip kedua kontak di atas. Kontak ini memiliki tiga buah titik kontak. Apabila kontak belum bekerja maka salah satu kontak akan terhubung dengan kontak lain sedangkan kontak yang lain akan terbuka. Kontak i ni memiliki tiga buah titik kontak.
Kontak NC
Kontak NC
Kontak NO (a) Kontak Belum Bekerja
Kontak NO (b) Kontak Bekerja
5
2. Saklar Manual Saklar manual ialah saklar yang berfungsi menghubung dan memutuskan arus listrik yang dilakukan secara langsung oleh orang yang mengoperasikannya. Dengan kata lain pengoperasian saklar ini langsung oleh manusia tidak menggunakan alat bantu. Sehingga dapat juga disebut saklar mekanis. Pada saat saklar memutus dan menghubung, pada kontak saklar akan terjadi percikan bunga api terutama pada beban yang besar dan voltase yang tinggi. Karena itu gerakan memutus dan menghubung saklar harus dilakukan secara cepat sehingga percikan bunga api yang terjadi kecil. Dengan saklar ini motor listrik dapat dihubungkan langsung dengan jala-jala (direct on line), atau dapat pula saklar ini digunakan sebagai starter (alat asut) pada motor-motor listrik 3 fase daya kecil. Saklar SPST (Single Pole Single Throw Switch)
Saklar SPST adalah saklar yang terdiri dari satu kutub dengan satu arah, Fungsinya untuk memutus dan menghubung saja. Saklar jenis SPST ini hanya digunakan pada motor dengan daya kurang dari 1 PK. Sakelar SPDT (Single Pole Double Throw Switch) Saklar SPDT adalah saklar yang terdiri dari satu kutub dengan dua arah hubungan. Saklar ini dapat bekerja sebagai penukar. Pemutusan dan penghubungan hanya bagian kutub positif atau fasenya saja.
Saklar DPST (Double Pole Single Throw Switch) Saklar DPST adalah saklar yang terdiri dari dua kutub dengan satu arah. Jadi hanya dapat memutus dan menghubung saja.
Saklar DPDT (Double Pole Double Throw Switch) Saklar DPDT adalah saklar yang terdiri dari dua kutub dengan dua arah. Sakelar jenis ini dapat bekerja sebagai penukar. Pada instalasi motor dapat digunakan sebagai pembalik putaran 6
motor arus searah dan motor satu fase. Juga dapat digunakan sebagai pelayanan dua sumber voltase pada satu motor.
Saklar TPST (Three Pole Single Throw Switch) Saklar TPST adalah sakelar dengan satu arah pelayanan. Digunakan untuk melayani motor 3 fase atau sistem 3 fase f ase lainnya.
Saklar TPDT (Three Pole Double Throw Switch) Saklar TPDT adalah saklar dengan tiga kutub yang dapat bekerja ke dua arah. Saklar ini digunakan pada instalasi motor 3 fase atau sistem 3 fase lainnya. Juga dapat digunakan sebagai pembalik putaran motor 3 fase, layanan motor 3 fase dari dua sumber dan juga sebagai starter bintang segitiga yang sangat sederhana.
Drum Switch Saklar Drum Switch adalah saklar yang mempunyai bentuk seperti drum dengan posisi handle (tangkai) penggerak memutus dan menghubung berada di ujungnya. Drum Switch
digunakan pada motor-motor kecil sebagai penghubung motor dengan jala-jala (sumber voltase). Jenis saklar ini banyak dipakai pada industri dan perbengkelan. Drum Switch biasanya dipasang pada dinding mesinnya. Pada bagian bawah sakelar terdapat lubang untuk pemasangan konduit
7
Cam Switch (Saklar Putar Cam) Saklar ini adalah salah satu jenis dari sakelar manual. Cam Switch banyak digunakan dalam rangkaian utama pada rangkaian kontrol. Misalnya untuk hubungan bintang segitiga, membalik putaran motor 1 fase atau motor 3 fase. Alat ini terdiri dari beberapa kontak, arah pemutaran dan sakelar akan mengubah kontakkontak menutup atau membuka dan beroperasi dalam satu putaran.
1) pemutar (handle), 2) plat dengan simbol pengoperasian, 3) mekanis yang berputar yang menentukan langkah putaran saketar. Push bottom Push bottom merupakan suatu jenis saklar yang banyak dipergunakan dalam rangkaian
pengendali dan pengaturan. Saklar ini bekerja dengan prinsip titik kontak NC atau NO saja, kontak ini memiliki 2 buah terminal baut sebagai kontak sambungan. Sedangkan yang memiliki kontak NC dan NO kontaknya memiliki 4 buah terminal baut. Push bottom akan bekerja bila ada tekanan pada tombol dan saklar ini akan memutus atau menghubung sesuai dengan jenisnya. Bila tekanan dilepas maka kontak akan kembali ke posisi semula karena ada tekanan pegas. Push bottom NO berfungsi jika ditekan (ditombol), maka kontaknya akan menghubungkan atau bekerja (ON), dan jika dilepaskan tombol tombol (tidak ditombol) ditombol) pada posisi semula, maka aliran arus akan terputus atau tidak bekerja (OFF) Push bottom NC berfungsi jika ditekan (ditombol), maka kontaknya akan memutuskan atau tidak bekerja (OFF), dan jika dilepaskan tombol tombol (tidak ditombol) ditombol) pada posisi semula, maka aliran arus akan mengalir terus atau pada posisi bekerja (ON)
NO
NC
Push Bottom bottom
Push Bottom Mengunci
Push Bottom mengunci, berfungsi jika ditekan bekerja (ON) dan apabila dilepas tetap bekerja (ON), tetapi jika ditekan untuk kedua kalinya maka akan tidak bekerja (OFF)
Gambar 2. Push Bottom
Push buttom pada umumnya memiliki konstruksi yang terdiri dari kontak bergerak dan
kontak tetap. Dari konstruksinya, konstruksinya, maka Push bottom dibedakan menjadi beberapa tipe yaitu:
8
1) Tipe NO Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.
2) Tipe NC Tombol ini disebut juga dengan tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.
3) Tipe NC dan NO Tipe ini kontak memiliki 4 buah terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup.
Pada gambar di atas, posisi Push bottom pada kondisi normal (belum ditekan) maka lampu 1 (merah) yang akan hidup (on) dan lampu 2 akan mati (off)
9
Setelah ditekan, posisi Push bottom akan berubah, sehingga lampu 1 akan mati (off) sedangkan lampu 2 (hijau) akan hidup (on) 3. Kontaktor Magnet Motor-motor listrik yang mempunyai daya besar harus dapat dioperasikan dengan momen kontak yang cepat agar tidak menimbulkan loncatan bunga api pada alat penghubungnya. Selain itu, dalam pengoperasian yang dapat dilengkapi dengan beberapa alat otomatis paling mudah dengan menggunakan alat penghubung sakelar magnet yang biasa dikenal dengan kontaktor. Kontaktor magnet adalah suatu alat penghubung listrik yang bekerja atas dasar magnet yang dapat menghubungkan antara sumber arus dengan muatan. Bila inti koil pada kontaktor diberikan arus, maka koil akan menjadi magnet dan menarik kontak sehingga arus mengalir. Kontaktor magnet atau saklar magnet ialah saklar yang bekerja berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja jika 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 dapat memiliki koil yang bekerja pada tegangan DC atau AC. Pada tengangan AC, voltase minimal adalah 85% voltase kerja, apabila kurang maka kontaktor akan 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. 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.
10
Gambar di atas, kontak 3 dan 4 adalah NC sedangkan kontak 1 dan 2 adalah NO. Apabila tidak ada arus maka kontak akan tetap diam. Tetapi apabila arus dialirkan dengan menutup switch maka kontak 3 dan 4 akan menjai NO sedangkan kontak 1 dan 2 menjadi NC.
Fungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama tendiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dan kontak NO dan NC. Konstruksi dari kontak utama berbeda dengan kontak bantu, yang kontak utamanya mempunyai permukaan yang l uas dan tebal. Kontak bantu luas permukaannya kecil dan tipis. Kontaktor pada umumnya memiliki kontak utama untuk aliran 3 fase. Juga memiliki beberapa kontak bantu untuk berbagai keperluan. Kontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk beban, misalnya motor listrik, pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus bantu yaitu arus yang diperlukan untuk kumparan magnet, alat bantu rangkaian, lampu lampu indikator, dan lain-lain. KOMPONEN DAN SIMBOL
Coil Kontak Utama
Kontak Utama Kontak Bantu
Keterangan
Simbol sebuah coil yang merupakan komponen utama dalam kontaktor, berfungsi sebagai penggerak kontak kontak yang – kontak ada
No. Kontak A1 & A2
1, 3, 5
2, 4, 6
Keterangan Hubungan penghantar untuk sumber tegangan pada Kontaktor. Dimana A1 merupakan terminal masukan dari sumbertegangan, sedangkan A2 merupakan terminal keluaran yang menuju ke nol/netral. Merupakan terminal kontak Normally Open (NO) untuk masukan dari sumber tegangan yang digunakan pada rangkaian beban (utama) Merupakan pasangan pada terminal kontak Normally Open (NO) untuk keluaran keluaran dari kontaktor yang menuju ke beban atau pada rangkaian beban (utama)
Sebuah kontak pada kondisi NORMALLY OPEN dan disingkat dengan istilah NO
13 & 14 23 & 24 33 & 34 53 & 54 63 & 64 73 & 74
Kontak bantu NO merupakan Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak bantu pada kondisi NORMALLY OPEN (NO)
Sebuah kontak pada kondisi
11 & 12 21 & 22
Kontak bantu NC merupakan Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak bantu pada kondisi
11
Kontak Bantu
NORMALLY CLOSE dan disingkat dengan istilah NC
31 & 32 51 & 52 61 & 62 71 & 72
NORMALLY CLOSE (NC)
Gambar 3. Kontaktor Magnet
Dewasa ini kontaktor magnet lebih banyak digunakan di bidang industri dan laboratonium. Hal ini karena kontaktor mudah dikendalikan dari jarak jauh. Selain itu, dengan perlengkapan elektronik dapat mengamankan mengamankan rangkaian listrik. Keuntungan menggunakan kontaktor ialah: a. pelayanannya mudah, b. momen kontak cepat. Sedangkan Kerugiannya: a. mahal harganya, b. perawatannya cukup sukar, c. jika saklar putus sedangkan kontaktor dalam keadaan bekerja, maka kontaktor akan lepas dengan sendirinya. Kontaktor tidak akan bekerja lagi walaupun sakelar induk telah disambung kembali sebelum tombol start ditekan lagi. Tidak seperti sakelar mekanis, dalam merakit dan menggunaan kontaktor harus dipahami rangkaian pengendali (kontrol) dan rangkaian utama. Rangkaian pengendali ialah rangkaian yang hanya menggambarkan menggambarkan bekerjanya kontaktor dengan kontak-kontak bantunya. Sedangkan rangkaian utama ialah rangkaian yang khusus memberikan hubungan beban dengan sumber voltase (jaIa-jala) 1 fase atau 3 fase. Bila kedua rangkaian itu dipadu akan menjadi rangkaian pengawatan (circuit diagram). 4. Thermal Overload Relay (TOR) Instalasi motor listrik membutuhkan proteksi untuk menjaga motor dari kerusakan akibat gangguan. Thermal Overload Relay (TOR) adalah salah satu proteksi motor dari arus yang berlebih. Bila arus yang melewati motor terlalu besar maka motor akan rusak, oleh sebab itu TOR akan memutuskan rangkaian apabila ada arus yang melebihi batas beban. Relay ini dihubungkan dengan kontaktor pada kontak utama 2, 4, 6 sebelum ke beban (motor). Gunanya untuk mengamankan motor atau memberi perlindungan kepada motor dari kerusakan akibat beban lebih. Beberapa penyebab terjadinya beban lebih antara lain: 12
a. terlalu besarnya beban mekanik dari motor b. arus start yang tertalu besar atau motor berhenti secara mendadak c. terjadinya hubung singkat d. terbukanya salah satu fase dari motor 3 fase. Arus yang terlalu besar yang timbul pada beban motor akan mengalir pada belitan motor yang dapat menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor. Untuk menghindari hal itu dipasang termal beban lebih pada alat pengontrol. Prinsip kerja termal beban lebih berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dan sifatnya pelengkungan bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal akan menggerakkan kontak-kontak kontak-kontak mekanis pemutus rangkaian listrik (Kontak 95-96 membuka)
Thermal Overload (TOL) TOL
Pada TOL tersebut memiliki perangkat yaitu, : 1. Reset Mekanik Fungsinya yaitu : untuk mengembalikan kedudukan kontak pada posisi semula, pengaturan batas arus trip bila terjadi beban lebih 2. Arus Setting ( batas arus ) Fungsinya yaitu : sebagai harga arus atau batas arus pada pemanasnya atau atau arus yang mengalir pada kontraktor
Gambar 4. Thermal Overload (TOL)
TOR bekerja berdasarkan prinsip pemuaian dari benda bimetal. Apabila benda terkena arus yang tinggi, maka benda akan memuai sehingga akan melengkung dan memutuskan arus.
Bimetal
Terkena Panas
Arus yang berlebihan akan menimbulkan panas, sehingga dapat membengkokkan benda bimetal.
13
Untuk mengatur besarnya arus maksimum yang dapat melewati TOR, dapat diatur dengan memutar penentu arus dengan menggunakan obeng sampai didapat harga yang diinginkan. 5. Time Delay Relay Relay timer atau relay penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi motor
terutama instalasi yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis. Peralatan kontrol ini dapat dikombinasikan dengan peralatan kontrol lain, contohnya dengan MC ( Magnetic Contactor ), ), Thermal Over Load Relay , dan lain-lain.
Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang dikendalikannya. Timer ini ini dimaksudkan untuk mangatur waktu hidup atau mati dari kontaktor atau untuk merubah sistem bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu. Timer dapat dapat dibedakan dari cara kerjanya yaitu timer yang yang bekerja menggunakan induksi
motor dan menggunakan rangkaian elektronik. Timer yang bekerja dengan prinsip induksi motor akan bekerja bila motor mendapat voltase AC sehingga memutar gigi mekanis dan menarik serta menutup kontak secara mekanis dalam jangka waktu tertentu. Sedangkan relay yang menggunakan prinsip elektronik, terdiri dari rangkaian R dan C yang dihubungkan seri atau paralel. Bila voltase sinyal telah mengisi penuh kapasitor, maka relay akan terhubung. Lamanya waktu tunda diatur berdasarkan besarnya pengisian kapasitor. Bagian input timer biasanya biasanya dinyatakan sebagai kumparan dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC.
Timer Tunggal
Coil
NC & NC
Simbol Timer Tunggal Coil kontak pada timer produk OMRON bernomor 2&7 Kontak – kontak kontak pada timer terdiri terdiri dari 1 NO dan 1 NC yang menjadi satu bagian
Timer 1&3 8&6 1&4 8&5
Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak NORMALLY OPEN (NO) Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak NORMALLY CLOSE (NC)
Gambar 5. Timer
14
4
5 6
3
4
5
3
6 3
2
1
4
2
5
1
6
8 8
7
8
7
1
2
INPUT
Kaki-kaki Timer
Soket Timer
Timer memiliki memiliki 8 buah kaki yang 2 diantaranya merupakan kaki koil sebagai contoh pada
gambar yaitu kaki 2 dan 7, sedangkan kaki yang lain akan berpasangan NO dan NC, kaki 1 akan NC dengan kaki 4 dan NO dengan kaki 3. Sedangkan kaki 8 akan NC dengan kaki 5 dan NO dengan kaki 6. Kaki kaki tersebut akan berbeda tergantung dari jenis Relay timer nya. nya. 6. Miniature Circuit Breaker (MCB) MCB Adalah suatu alat yang bekerja dengan cara semi otomatis, MCB dapat memutuskan rangkaian arus listrik dengan cara mekanis dan dapat juga mengamankan rangkaian arus listrik dengan cara otomatis bila terjadi hubungan singkat serta beban lebih dalam suatu rangkaian. Prinsip kerja MCB adalah asas kerja termis (panas) dengan menggunakan bimetal. Bila kawat resistansi yang terdapat pada bimetal dialiri arus yang melebihi harga nominalnya, maka bimetal akan bergerak atau melengkung akibat panas. Gerakan atau lengkungan ini akan menolak bagian mekanis dari MCB yang akan menyebabkan tuas MCB terlepas (OFF). MCB terdiri dari MCB 1 fase dan MCB 3 fase yng masing-masingnya mempunyai ukuran arus yang berbeda-beda. Perhitungan arus untuk MCB adalah sebagai berikut : In motor = 8,6 A 1 MCB = ln motor x 1,25 = 8,6 x 1,25 = 10,75 A Maka digunakan MCB 3 fase merk HANGER dengan arus maksimal 32 A . MCB memiliki 2 fungsi yaitu : 1. Sebagai pengaman (protection) terhadap beban lebih (arus yang melaluinya). 2. Sebagai pengaman apabila terjadi hubung singkat (short
15
MCB
Simbol MCB
circuit) atau konsleting dalam rangkaian.
Gambar 6. Miniature Circuit Breaker
7. ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) Proteksi pada instalasi listrik dapat berupa proteksi untuk hubung singkat, arus lebih, arus bocor ke tanah dan proteksi dari berbagai gangguan listrik lainnya. Untuk proteksi arus bocor ke tanah pada umumnya digunakan ELCB. ELCB merupakan alat yang dapat menghubungkan dan memutuskan arus listrik secara otomatis atau semi otomatis, alat ini dilengkapi dengan proteksi manusia dari voltase sentuh. Alat ini bekerja dengan mendeteksi apakah ada perbedaan arus yang mengalir pada kawat listrik. Prinsip Kerja ELCB Rangkaian ELCB terdiri dari kumparan magnet dan saklar, saklar ini dikendalikan secara manual dan magnet listrik. Apabila kedudukan saklar penghubung ELCB dalam keadaan tertutup, maka sumber voltase listrik akan mengalir ke bagian beban. Kumparan magnet lah yang akan membuka rangkaian apabila ada arus listrik yang mengalir pada kumparannya. Kumparan magnet ELCB di sebut juga dengan Z. Trafo, yang keadaan normal tidak mendapat voltase. Apabila ada arus bocor maka kumparan akan bekerja membuka rangkaian dengan menarik saklar utama. Konstruksi Saklar Arus Bocor Pada ELCB Saklar arus bocor dan proteksi arus sisa (SPAS) bekerja dengan sistem diferensial. Saklar ini memiliki sebuah transformator arus dengan inti berbentuk gelang. Inti ini melingkari semua hantaran suplai ke mesin atau aparat yang di amankan, termasuk hantaran netral. Hal ini berlaku untuk sambungan satu phasa, sambungan tiga phasa tanpa netral maupun sambungan tiga phasa dengan netral. Dalam keadaan normal, jumlah arus yang dilingkari oleh inti transformator sama dengan nol. Kalau ada arus bocor ke tanah misalnya 0,5 A, keadaan seimbang ini akan terganggu. Karena itu, dalam inti transformator akan timbul suatu medan magnetik yang membangkitkan suatu voltase dalam kumparan sekunder.
16
Keterangan : 1) 2) 3)
Gambar 7. Konstruksi ELCB
Simbol ELCB ELCB
Terminal input Terminal output Tombol reset
4) 5) 6)
Kotakkontak Solenoida Tombol penguji
7) 8) 9)
Coil sensing Rangkaian Konduktor penguji
ELCB (Earth Leakage Cirkuit Breaker), atau alat pengaman arus bocor tanah atau juga disebut saklar pengaman pengaman arus sisa (SPAS) bekerja dengan sistim differential, saklar saklar ini memiliki memiliki sebuah transformator arus dengan inti b erbentuk gelang, inti ini melingkari semua hantaran suplay ke mesin atau peralatan yang diamankan, termasuk hantaran netral, ini berlaku untuk semua sambungan satu phasa, sambungan tiga-phasa tanpa tanpa netral maupun maupun sambungan tiga phasa dengan netral.
Gambar 8. ELCB
Lampu Indikator Penggunaan lampu indicator ini adalah sebagai isyarat atau tanda untuk mengetahui apakah rangkaian yang bersangkutan dalam keadaan bekerja atau tidak. Dalam hal ini lampu indicator berfungsi untuk menyatakan bahwa rangkaian kontrol sudah bekerja atau tidak, dan biasanya digunakan lampu indicator berwarna merah. Apabila lampu indicator tersebut menyala berarti rangkaian kontrol dalam keadaan bekerja. 8. Timer Prinsip kerja timer apabila apabila pada kumparan stator diberi arus bolak balik, maka pada stator akan timbul fluksi. Pada stator ini terdapat cincin berupa kawat tembaga yang dihubung singkat, pada cincin ini akan terinduksi arus fluksi stator sehingga terbentuk fluksi yang dihasilkan cincin ini berbeda fase 90º c tertinggal dengan fluksi stator utama. Kedua fluksi tersebut identik dengan medan putar dua phasa. Poros motor akan memutar piringan dengan perantaraan roda gigi. Roda gigi ini diberi suatu tuas dengan saklar yang dapat diatur, hingga waktu kumparan diberi daya dengan tertekannya saklar dapat diatur. Bila daya yang diberi ke kumparan hilang maka pegas akan menarik piringan kedudukan semula dan saklar akan kembali kedudukan semula. Hubungan Rangkain Timer adalah adalah sebagai berikut : a. Terminal 2-7 adalah terminal voltase masuk 17
b. Terminal 5-8 adalah terminal kontak NC c. Terminal 6-8 adalah terminal kontak NO d. Terminal 1-3 adalah terminal kontak NO.
4 3
5
2
6
1
-
8
7
DC
+
AC ~
~
Gambar 9. Hubungan Rangkaian Timer
Prinsip Pengoperasiannya dapat dilihat pada gambar di atas yaitu saat pertama diberi voltase pada terminal 2-7, motor pun jalan dengan lama penyetingan waktu yang diberikan. Sementara lampu juga hidup selama motor berjalan, karena lampu dipasang paralel dengan motor timer . Setelah waktu penyetingan habis, maka kontak NC yang dihubungkan seri dengan timer akan akan membuka, akibatnya coil bekerja (kumparan otomatis) dan saat itu juga Kontak NC
pada terminal 5-8 berpindah ke posisi NO pada terminal 6-8. Motor akan mati dan coil bekerja menghubungkan kontak 6-8, sementara kontak NC pada terminal akan membuka.
Simbol Timer Tunggal Timer Tunggal
Coil
Coil kontak pada timer produk OMRON bernomor 2 & 7
NC & NC
Kontak – kontak kontak pada timer terdiri dari 1 NO dan 1 NC yang menjadi satu bagian
Timer 1&3 8&6 1&4 8&5
Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak NORMALLY OPEN (NO) Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak NORMALLY CLOSE (NC)
Gambar 10. Timer
ON delay dan Off Delay Simbol On Delay On Delay
18
ON Delay
NO
NC
Sebuah kontak pada ON DELAY pada kondisi NORMALLY OPEN dan disingkat dengan istilah NO
45 & 46 55 & 56 65 & 66 75 & 76
Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak ON DELAY pada kondisi NORMALLY OPEN (NO)
Sebuah kontak pada ON DELAY pada kondisi NORMALLY CLOSE dan disingkat dengan istilah NC
47 & 48 57 & 58 67 & 68 77 & 78
Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak ON DELAY pada kondisi NORMALLY CLOSE (NC)
Sebuah kontak pada OFF DELAY pada kondisi NORMALLY OPEN dan disingkat dengan istilah NO
45 & 46 55 & 56 65 & 66 75 & 76
Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak OFF DELAY pada kondisi NORMALLY OPEN (NO)
Sebuah kontak pada OFF DELAY pada kondisinNORMALLY CLOSE dan disingkat dengan istilah NC
47 & 48 57 & 58 67 & 68 77 & 78
Terminal penghubung untuk pasangan kontak – kontak kontak OFF DELAY pada kondisi NORMALLY CLOSE (NC)
Simbol Off Delay Off Delay
NO
OFF Delay NC
9. Overload Relay Overload Relay pada dasarnya adalah proteksi untuk beban lebih yaitu untuk memberikan
perlindungan dan proteksi dari kerusakan akibat pembebanan lebih. Relay beban lebih ini prinsip kerjanya memakai sistem Bimetal, dimana terdiri dari elemen pemanas (heater element ) yang dilalui arus dari CT (trafo arus) dan memanaskan bimetal serta beberapa keping logam yang ketebalannya akan menentukan kecepatan kerja relai, jika peralatan listrik dibebani maka akan menjadi panas, yang disebabkan oleh arus beban, sehingga suhu peralatan akan naik secara eksponensial sehingga bila melebihi dari nilai settingnya relai akan bekerja. Keuntungan penggunaan Overload Relay antara lain : a. Proteksinya sederhana b. Dapat berfungsi sebagai proteksi utama dan proteksi cadangan c. Relatif harganya murah d. Penyetelannya sederhana Perhitungan mencari arus TOR adalah : In TOR = 125 % x ln motor = 1.25 1 .25 x 8,6 = 10,75 A Sehingga dipilih TOR Mitsubishi TH-N 12 KP 4 A, dengan setingan arus 9-13 A.
19
Gambar 11. Overload Relay
10. Emergency Stop
Simbol Emergency Stop Emergency Stop
Emergency Stop merupakan jenis saklar yang apabila di tekan akan terkunci dan untuk melepasnya harus di putar, disebut emergency stop untuk memudahkan pengguna mengetahui fungsi saklar ini yaitu untuk mematikan system secara darurat
11. Selector Switch
Selector switch
Simbol Selektor switch
Saklar putar (Selector switch) adalah sakar yang dapat berubah posisi dengan memutar posisi, saklar putar bisa terdapat 2 hingga lebih 8 posisi
12. Lampu Indikator Lampu tanda indikator berfungsi untuk memberi tanda bagi operator bahwa panel dalam keadaan kerja/bertegangan atau tidak. Warna merah sebagai tanda panel dalam keadaan kerja, maka harus hati-hati. Sedangkan warna hijau bahwa panel dalam keadaan ON arus mengalir kerangkaian/beban listrik. Lampu indikator ini juga berfungsi sebagai tanda tegangan kerja 3 phase dengan warna lampu merah kuning hijau.
20
Bahan Bacaan 3: Jenis dan Besaran Pengaman Instalasi Tenaga Listrik 1. Jenis dan Besaran Pengaman Instalasi Dan Pengaman Motor L istrik. Instalasi pengontrolan motor listrik seperti pada gambar di bawah ini menggunakan beberapa komponen, seperti ; pengaman utama, pemisah utama, pengaman cabang, pemisah cabang dan pengaman motor listrik ( beban ). Sesuai dengan kemajuan teknologi, pengaman dan pemisah tergabung pada satu alat, seperti MCCB. Pengaman dan Pemisah Utama
Pengaman dan Pemisah Cabang
Pengontrol
Pengaman Motor
Motor Listrik
Gambar 12. Rangkain Instalasi Motor Listrik.
Untuk menghitung besaran arus nominal dari komponen-komponen komponen-komponen instalasi motor listrik sesuai dengan gambar di atas adalah sebagai berikut : a. Pengaman utama. Untuk pengaman utama dapat digunakan Sekring, MCCB atau NFB yang fungsinya adalah mengamankan seluruh instalasi dari arus listrik akibat hubung singkat yang besar arus nominalnya maksimum : I = 250 % . I terbesar + I cabang 1 + I cabang... ( besar maksimum ). b. Pemisah utama. Untuk pemisah utama dapat digunakan saklar TPST atau sejenisnya. Saklar ini bekerja saat beban belum beroperasi, sehingga besar arus nominalnya dapat minimal : I = 115 % . I terbesar + I cabang 1 + I cabang .. ( besar minimum ) c. Pengaman cabang.
21
Untuk pengaman cabang dapat digunakan MCB atau sejenisnya, yang gunanya untuk mengamankan instalasi cabang dari kelebihan arus akibat hubung singkat yang besar nominalnya adalah : I = 250 % . I nominal motor. ( besar maksimum ). d. Pemisah cabang. Untuk pemisah cabang dapat digunakan saklar TPST atau sejenisnya yang gunanya adalah untuk memutuskan rangkaian motor listrik saat tidak beroperasi, sehingga besar arus nominalnya adalah : I = 115 % . I nominal motor. ( besar minimum ). e. Pengontrol motor listrik. Untuk pengontrol motor listrik biasanya digunakan kontaktor magnet. Pengontrolan dapat menggunakan satu buah kontaktor magnet, atau menggunakan beberapa buah kontaktor magnet sesuai dengan jenis/fungsi pengontrolan motor listrik tersebut. Besar arus nominal kontak pengontrol adalah : I = 125 % . I nominal motor. ( besar minimum ). f.
Pengaman motor listrik. Agar motor terhindar dari kerusakan akibat arus lebih yang mengalir melalui kumparan motor listrik, maka digunakan pengaman motor. Untuk pengaman motor yang paling sederhana adalah menggunakan Thermal Over load Relay ( TOR ). Motor yang harganya mahal biasanya menggunakan beberapa pengaman seperti : pengaman dari panas lebih, tegangan lebih, frekuensi lebih, keseimbangan tegangan. Besar nominal pengaman motor listrik akibat arus lebih adalah : I = 100 % sampai 110 % . I nominal motor. ( besar maksimal ).
Besar arus nominal motor listrik dapat dilihat pada nameplat motor listrik tersebut atau dapat juga dihitung dengan menggunakan rumus : In =
746 p v cos
Ampere ( Daya P = HP )
22
Bahan Bacaan 4: Kesalahan Penggunaan Komponen In stalasi Tenaga Listrik Yang dimaksud dengan pentahanan pengamanan disini ialah suatu tindakan pengamanan pada instalasi listrik yang rangkaiannya ditanahkan dengan cara mentanahkan bagian atau badan peralatan instalasi yang diamankan demikian rupa, sehingga bila terjadi kegagalan isolasi, tercegahlah bertahanya tegangan seutuhnya yang terlalu tinggi karena ter putusnya arus oleh oleh pengaman arus lebih. Berdasarkan tujuan pentahanan di atas maka bagian-bagian luar dari mesin yang dibuat dari bahan logam kebanyakan diberi pentahanan pengaman, dengan demikian kalau terjadi kerusakan dan bagian-bagian logam itu menjadi bertegangan, maka kemungkinan bahaya yang dapat timbul karena sentuhan akan kecil sekali. Menurut PUIL badan sebuah motor stasioner dan alat-alat alat- alat pengaturnya harus ditanahkan jika : a. Motor itu mendapat suplai dengan kabel yang berbungkus logam, atau b. Motor tersebut dipasang di tempat yang basah dan tidak terpencil atau tidak dilindungi, atau c. Motor tersebut dipasang dalam lingkungan yang berbahaya, atau d. Tegangan kerja motor itu melebihi 50 Volt ke tanah. Untuk sebuah motor yang dapat dibawa-bawa atau dipindah-pindahkan dan jika tegangan kerjanya melebihi 50 Volt ke tanah maka ia harus ditanahkan atau dilindungi dengan isolasi ganda atau dengan cara lain yang setaraf. Dalam hal ini tahanan pertanahan badan peralatan atau instalasi yang dinamakan ( R p) tidak boleh melebihi harga sebagai berikut. Rp
50
I A
ohm
dan
IA = k x IN
dimana : Rp IA IN
k
= tahanan pertanahan badan peralatan/instalasi (dalam ohm) = besar arus pemutus (dalam Ampere) alat pengaman arus lebih. = arus nominal dari alat pengaman lebur atau alat pengaman arus lebih (dalam Ampere) = ialah suatu faktor yang besarnya tergantung dari karakteristik alat pengaman. Untuk pengaman lebur harga k berkisar antara 2,5 – 5. Untuk alat pengaman lainnya
harga k antara 1,25 – 3,5. 23
Berikut ini perlihatkan gambar bagaimana cara pengaliran kembali arus gangguan tanah dengan mempergunakan elektroda pentanahan pentanahan tunggal dan melalui jaringan pipa air minum.
Gambar 13. a, b pengaliran arus gangguan tanah dengan mempergunakan elektroda pentanahan tunggal c. Pengaliran kembali arus gangguan gangguan tanah dengan mempergunakan jaringan pipa air minum
Jika untuk pentanahan rangkaian dan pentanahan peralatan instalasi yang diamankan melalui jaringan pipa air minum yang sama, maka jika terjadi kegagalan isolasi, arus gangguan tanah akan mengalir kembali ke sumber melalui sebagian jaringan pipa air minum. Dalam hal ini tegangan lingkar R 1k, tidak boleh melebihi harga sebagaimana yang ditetapkan menurut PUIL, sebagai berikut : R Ik
Ve
I A
ohm
,
dimana
I A
k x I N
dimana : RIk = tahanan lingkaran dalam ohm Ve = tegangan fasa terhadap tanah dalam Volt IA = besar arus pemutus dalam ampere, alat pengaman arus lebih IN = arus nominal alat pengaman dalam ampere k = faktor karakteristik alat pengaman
(a)
(b)
Gambar 14. a dan b pengaliran kembali arus gangguan tanah melalui jaringan pipa air minum 24
2. Hantaran Pentanahan Hantaran pentanahan ialah hantaran yang menghubungkan bagian-bagian aktif atau bagian yang harus ditanahkan, dengan elektroda pentanahan maupun dengan jaringan pipa air minum. Mengingat dengan adanya tekanan mekanis atau kekuatan mekanis yang mungkin diderita oleh hantaran, maka untuk hantaran pentanahan digunakan ukuran penghantar yang mempunyai luas penampang minimum, sesuai dengan ketentuan yang diatur PUIL untuk hantaran yang diberikan perlindungan mekanis yang kokoh. Hantaran tembaga
0 = 1,5 mm2
Hantaran aluminium
0 = 2,5 mm2
Untuk hantaran yang tidak diberi perlindungan mekanis yang kokoh. Hantaran tembaga
0 = 4 mm2
Pita baja, dengan tebal sekurang-kurangnya 2,5 mm dan luas penampangnya adalah = 50 mm2. Hantaran aluminium yang tanpa diberi perlindungan mekanis, tidak boleh digunakan sebagai hantaran pentanahan. Pemasangan hantaran yang menembus langit-langit atau dinding dan ditempat-tempat yang ada kemungkinan bahaya kerusakan mekanis, hantaran pentanahan harus dilindungi. Demikian pula hantaran yang dipasang di atas tanah, dimana perlu hantaran ini harus dilindungi terhadap kerusakan mekanis maupun kimiawi dan juga mudah dilihat dan dicapai jika pasangannya tertutup. Hantaran pentanahan yang berisolasi harus memiliki isolasi yang setaraf dengan isolasi penghantar-penghantar penghantar-penghantar lainnya. Warna isolasi pentanahan harus selalu yang mempunyai warna majemuk yaitu kuning hijau. Hantaran yang mempunyai warna isolasi majemuk ini tidak dipergunakan untuk tujuan lain, selain dari pada untuk hantaran pentanahan. pentanahan. Luas penampang hantaran pentanahan yang digunakan harus sesuai dengan yang tertera dalam tabel.
25
Tabel 1. Luas penampang nominal minimum hantaran pengaman Hantaran fasa
0,5 0,75 1,0 1,5 2,5 4,0 6,0 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400
Luas penampang nominal (mm2) Hantaran pengaman berisolasi Kab. Inti 1 0,5 0,75 1,0 1,5 2,5 4,0 6,0 10 16 16 16 25 35 50 70 70 95 -
Kab. Inti 4 1,5 2,5 4,0 6,0 10 16 16 16 25 35 50 70 70 95 120 150 185
Hantaran pengaman tembaga telanjang Dilindungi Tanpa dilindungi 1,5 4,0 1,5 4,0 2,5 4,0 4,0 4,0 6 6 10 10 16 16 16 16 25 25 35 35 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
Sambungan hantaran pentanahan dengan elektroda pentanahan harus sedemikian rupa dan kuat sehingga membuat kontak listrik yang baik. Sambungan ini dapat berupa sambungan las atau sambungan baut yang tidak mudah lepas sendiri. Sambungan di bawah tanah harus dilindungi terhadap korosi atau karat. Untuk keperluan pengujian, hantaran pentanahan harus mempunyai sambungan yang mudah dibuka atau dilepas untuk memisah bagian di atas tanah dengan bagian yang ditanam. Sambungan ini harus dibuat pada tempat yang mudah dicapai, dan sedapat mungkin memang harus di tempat yang harus ada sambungan. Gambar dibawah memperlihatkan cara-cara penyambungan hantaran yang baik.
(a)
(b)
Gambar 15. Cara Pemasangan Hantaran Pentanahan
26
Untuk memasang hantaran pentanahan pada aparat atau mesin yang harus ditanamkan, harus digunakan sekrup pentanahan, rel pentanahan atau klem pentanahan sendiri. Hantaran pentanahan tidak boleh dipasang di bawah baut atau mur yang digunakan untuk mengikat aparat atau mesin yang harus ditanahkan. Tanah tidak boleh digunakan sebagai penghantar. Satu instalasi fasa tiga tanpa hantaran netral, misalnya 3 x 380 Volt, tidak digunakan untuk penerangan dengan memasang lampulampu 220 Volt antara fasa dan tanah, hal ini dapat menimbulkan bahaya terhadap manusia. Jika hantaran pentanahan digunakan putus atau terlepas, maka antara ujung-ujungnya terdapat tegangan penuh 220 Volt. Gambar di bawah ini memperlihatkan bahaya yang tejadi akibat sistem fasa tiga yang digunakan untuk penerangan dengan memasang lampu-lampu 220 volt antara fasa dan tanah.
Gambar 16. Bahaya yang timbul akibat sistim fasa tiga yang menggunakan tanah sebagai penghantar.
Hantaran nol dan hantaran netral tidak boleh digunakan sebagai hantaran pentanahan, karena hal ini dapat menimbulkan bahaya, sekiranya hantaran nol tersebut putus, maka aparat yang ditanahkan mendapatkan tegangan fasa penuh terhadap fasa. Selain, itu karena dalam hantaran nol ada rugi tegangan juga akan mengakibatkan beda tegangan antara aparat yang ditanahkan dengan tanah, walau pun beda tegangan ini secara langsung tidak membahayakan, tetapi secara tidak langsung dapat juga menimbulkan bahaya, karena dapat kaget kalau tersentuh. Gambar. berikut mamperlihatkan terjadinya bahaya kecelakaan pada suatu instalasi yang menggunakan menggunakan hantaran nol sebagai hantaran pentanahan.
27
Gambar 17. Bahaya akibat menggunakan netral sebagai hantaran pentanahan.
Gambar 18. Bahaya yang terjadi akibat hantaran nol digunakan sebagai hantaran pentanahan.
3. Sistim Hantaran Pentanahan. Sistim hantaran pengaman adalah sistim pengaman pada instalasi listrik yang rangkaiannya tidak ditanahkan. Dengan hubungan secara baik peralatan listrik yang satu dengan yang lain termasuk bagian konduktif dari bangunan, khususnya yang terjangkau oleh tangan, pipa air dan sejenisnya dan elektroda tanah, sehingga bila terjadi kegagalan isolasi tercegahlah timbulnya tegangan sentuh yang tinggi. Sistim hantaran ini hanya diperbolehkan pada instalasi yang pemakaiannya terbatas, seperti pada pabrik-pabrik atau industri-industri yang mempunyai sumber listrik sendiri atau mempunyai transformator sendiri dengan kumparan terpisah. Pada di bawah ini diperlihatkan contoh sistim hantaran pengaman.
Gambar 19. Sistim hantaran pengaman
28
Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa semua bahan peralatan listrik, bagian konstruksi yang konduktif, jaringan pipa logam dan semua penghantar yang berhubungan dengan tanah dihubungkan yang satu dengan yang lainnya secara baik dengan hantaran pengaman. Instalasi listrik yang diamankan dengan sistim hantaran pengaman, harus memenuhi persyaratan-persyaratan persyaratan-persyaratan sebagai berikut: a. Tanda pengenal 1) Hantaran pengaman harus diberi warna majemuk kuning hijau. Warna ini tidak boleh diberi pada hantaran lain kecuali hantaran pengaman tegangan. Pada kabel dan kabel tanah, keseluruhan isolasi ini hantaran pengaman harus berwarna majemuk kuning hijau. 2) Pengecualian, warna kuning hijau ini tidak diperlukan dalam hal berikut :
Pada hantaran geser jika hantaran pengaman atau bagian dimana hantaran pengaman dihubungkan, dapat dikenal dengan jelas, misalnya dari bentuk atau dari tulisan yang ada padanya.
Pada rumah logam dari peralatan listrik atau bagian logam dari konstruksi, jika bagian ini memenuhi ketentuan (d) di bawah ini.
Pada hantaran udara.
Pada tempat dimana pemberian tanda pengenal dengan warna yang tahan lama tidak dimungkinkan.
4. Sistim Pentanahan Netral Pengaman Pentanahan netral pengaman, adalah suatu tindakan pengaman dengan cara menghubungkan badan peralatan atau instalasi yang diamankan dengan hantaran netral yang ditanahkan (disebut hantaran nol), demikian rupa bertahannya tegangan sentuh yang terlalu tinggi karena bekerjanya pengaman Arus lebih. Untuk penampang hantaran yang kurang dari 10 mm 2 dan bahannya terbuat dari tembaga harus dilaksanakan melalui hantaran pengaman tersendiri dan untuk penampang hantaran 10 mm2 atau lebih boleh langsung ke hantaran netral (bahan dari tembaga). Untuk instalasi listrik yang dilaksanakan dengan sistim pentanahan netral pengaman harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
29
a. Luas penampang nominal hantaran antara sumber listrik atau transformator dan peralatan listrik, harus demikian rupa sehingga bila terjadi hubungan singkat antara hantaran fasa dan hantaran nol atau badan peralatan, arus gangguan besarnya paling sedikit sama dengan besar arus pemutus (I A) dari alat pengaman lebur atau arus lebih yang terdekat. Dimana : IA IA IN k
= = = =
k x IN besar arus pemutus alat pengaman arus lebih dalam ampere arus nominal nominal dari dari alat pengaman lebur atau atau alat alat pengaman pengaman arus lebih dalam dalam ampere ampere faktor yang besarnya tergantung dari karakteristik alat pengaman. Untuk pengaman lebur k antara 2,5 sampai 5. Alat pengaman lainnya k sampai 1,25 sampai 3,5. Kemampuan hantar arus dari hantaran netral (nol) harus paling sedikit sama dengan
hantaran fasanya. b. Hantaran nol harus ditanahkan didekat sumber listrik atau transformator dan pada jaringan hantaran udara yang sedikit disetiap ujung cabang yang panjang hantarannya lebih dari 200 m, dan sedapat mungkin disetiap konsumen. Beberapa konsumen kecil yang beredekatan yang satu dengan yang lainnya dapat dianggap satu kelompok dan hantaran nolnya cukup ditanahkan di satu titik. Dalam hal ini instalasi pasangan luar harus dipergunakan sama dengan hantaran udara. Tahanan total dari seluruh sistim tidak boleh lebih dari 5 ohm.
30
