Pengaman Instalasi Listrik Tegangan Rendah

5/24/2018

Pe nga ma n Insta la si Listr ik Te ga nga n Re nda h - slide pdf.c om

PENGAMAN INSTALASI LISTRIK TEGANGAN RENDAH

4.1. Umum Semua bagian pada sebuah instalasi listrik adalah direncanakan untuk arus tertentu yaitu arus nominal. Arus nominal adalah tergantung pada daya yang dipakai pada tiap bagian. Arus nominal adalah arus maksimum yang secara terus menerus bisa diterima tanpa menyebabkan kerusakan .Arus yang lebih besar dari arus nominal disebut arus lebih. Arus lebih, sebagai contoh disebabkan oleh beban lebih, start motor atau adanya gangguan pada instalasi. Arus lebih terbesar dapat menyebabkan arus hubung singkat, disebabkanoleh hubungan langsung antar hantaran. Untuk mencegah instalasi-instalasi terhadap kerusakan yang disebabbkan arus lebih, perlu sekali untuk memasang peralatan-peralatan pelindung arus lebih. Beberapa peralatan pelindung arus lebih melayani untuk pelindung hubung singkat saja ; pelindung beban lebih saja, atau suatu peralatan dapat melindungi sekaligus beban lebih dan hubung singkat.

4.2. Peralatan-Peralatan Pengaman Arus Lebih Tegangan Rendah 4.2.1. Konstruksi Sekering Tembaga serta kombinasi yang bervariasi, atau kawat pita dengan bermacam-macambentuk yang tertutup dengan isolasi (keramik, plastic) perhatikan gambar.

Gambar 4.1. Bentuk Elemen Lebur

http://slide pdf.c om/re a de r/full/pe nga ma n-insta la si-listr ik-te ga nga n-re nda h

1/57

5/24/2018


Untuk melindungi beban lebih atau gangguan arus dan perlindungan hubung singkat atau melindungi keduanya yaitu beban lebih dan hubung sngkat.

Gambar 4.2. Kkawat Perak Yang Memutus Pada Saat Lebur.

4.2.2. Relay-relay Termis Beban Lebih ini adalah pengaman arus lebih ; terutama untuk pengaman beban lebih. a. Elemen bimetal : Jika 2 pita logam, logam A dan B yang mempunyai koefisien pemuaian yang berbeda dan tetapi ada kenaikan temperature yang sama ( gbr. ) maka akan menyebabkan perubahan bentuk


2/57

5/24/2018


Gambar. 4.3. Elemen Bimetal suatu perbedaan pemuaian akan terjadi jika pita dalam keadaan bebas dan menyimpang menjadi bentuk seperti busur. Jari-jari dari lingkungan (R) tergantung pada : - Ketebalan pita (t) - Perbedaan koefisien muai panjang (αA- αB) -Naiknya temperature (T2-T1) Hasil analisa memberikan hubungan : : P 

   1  mnm  6   T  T 1  m

3 1 m

2

A

Dimana : t

P

2

B

2

1 mn





2

1

(4.1)

: jari-jari lengkungan : Ketebalan pita, dimana pada praktek besarnya adalah :

0,0005 inchi < t < 0, 125 inchi

EB n

: Perbandingan elastisitas,

EA

tB m

: Perbandingan ketebalan,

T2-T1

:

tA

Naiknya temperature

tB Pada banyak hal praktis :

tA

1 ≈ dan n +

n

P 

≈ 2, sehingga :

2t



3  A



 B T 2




T 1



(4.2)

3/57

5/24/2018


Kombinasi pada persamaan diatas digunakan menghitung kelengkungan bermacam-macam elemen yang digunakan dalam praktek berdasarkan kekuatan bahan. Daya yang diperoleh seluruh atau sebagian dari elemen yang dilengkungkan juga dapat diperoleh dengan cara ini.

b. Elemen Termokopel Jika 2 kawat A & B yang bahannya berbeda dihibungkan pada sebuah rangkaian seperti nampak pada gambar dibawah ini, dengan sambungan pada suhu T, tahan voltmeter tak terbatas akan terbaca gaya gerak listrik (ggl) E, atau jika ampere meter dihubungkan arus I akan dapat diukur.

Gambar 4.4. Elemen Termokopel Besarnya tegangan tergantung pada bahan bimetal dan suhu. Arus dapar dikeahui dengan cara membagi tegangan dengan tahanan total rangkaian jika arus dikehendaki mengalir, daya listrik yang ditimbulkan ini, dari panas yang mengalir sekeliling sambungan logam. Diperoleh perubahan langsung dari energi panas menjadi energi listrik. Begitu pula sebaliknya, bila aliran arus dari sumber luar melalui ssebuah rangkaian ermo listrik akan menyebabkan panas. Pada saat ini kita memanfaatkan termo listrik hanya sebagai sensor suhu, perkembangan modern secara prinsip bahan-bahan telah dibuat untuk penggunaan praktis pada pembangkit tenaga listrik, pemanasan, pendinginan walaupun sampai saat ini hanya pada skala yang kecil. Karakteristik suhu terhadap tegangan adalah linier untuk kombinasi ini.


4/57

5/24/2018


Gambar 4.5. Kurva Suhu Terhadap Tegangan Termo Kopel 4.2.3. Pemutusan Dengan Magnit Listrik Pemutusan dengan magnit listrik terutama untuk mengamankan hubung singkat atau terutama untuk mengamankan beban lebih. Flux magnit (Φ) pada elektrodinamik adalah :

 Dimana :

N . I 

S

Φ = flux magnit N = jumlah lilitan I = arus S = reluktansi

besarnya fluxi tergantung pada penambahan arus dan jumlah lilitan dan pengurangan reluktansi (S)


5/57

5/24/2018


Gambar 4.6. Konstruksi Relay tetapi pada perencanaan relay-relay jumlah belitan, penampang penghantar sebanding dengan kapasitas arus dan factor lain tergantung keperluan dari pengaman, lihat elektrodinamik pada bab “rangkaian magnit dan reluktansi”.


6/57

5/24/2018


4.2.4. Sekering Sekering kawat tunggal (rewireable) adalah peralatan yang tertua untuk mengamankan rangkaian dari arus yang berlebihan. Sebuah sekering dihubungkan seri pada masing-masing hantaran yang tidak diketanahkan (jala-jala fasa atau L1, L2, L3). Sekering nampaknya sederhana, namun sukar memberikan ketentuan arus kerjanya yang tepat . Kenyataannya , bagaimanapun cara kerja dari sekering-sekering selalu ditentukan pula oleh keadaan fisiknya dan untuk itu perlu perencanaan sesuai dengan fungsi kerja dari sekering nantinya. Pada peralatan listrik modern adalah sangat penting untuk menggunakan sekering yang tepat. Tugas dari sebuah sekering tergantung dari banyaknya bagian yang tidak terkontrol pengamanannya.Untuk standarisasi adalah perlu untuk menentukan secara khusus arus kerjanya pada pemakaian terus-menerus sebagai pengetesan untuk kemudian baru diproduksi. Perlu diperhatikan bahwa I 2 t R adalah menunjukkan banyaknya pans yang dibangkitkan pada konduktor, baik konduktor didalam kabel biasa maupun yang terdapat di dalam belitan. Sedangkan I 2 t adalah besarnya angka yang digunakan untuk mengetahui kerusakan pada konduktor yang disebabkanoleh hubung singkat pada saat sebelum dan ketika sedang terjadi bunga api. Angka ini adalah penting sekali dan disebut kemampuan arus lewat “let through” I 2 t. Karena I 2 t dapat didefinisikan sebagai energi yang diubah menjadi panas selama kerja tentu setiap ohm tahanan. Ini sering disebut energi khusus “specific energy” dari suatu kerja. Sebuah perbedaan antara kemampuan arus dan arus nominal yang didapat dengan membagi tegangan rms dengan impedansi (tetapi lihatlah catatan tentang arus ”prospective” dibawah).puncak dari komponen AC adalah 1,41 (ingat harga rata-rata rms , ) kali arus nominal atau arus rms, tetapi arus maximum ini adalah termasuk transient komponen DC dan mungkin mendekati 2 kali bahkan mungkin lebih besar lagi. Bahkan mungkin pula jika besarnya 2,8 kali arus nominal. Arus prospektif ialah harga rata-rata (rms) komponen arus bolak-balik yang akan mengalir bila pengaman (sekering) dilepas, diganti dengan batang logam yang harga tahanannya nol (R=0). Nilai / harga dari arus tergantung dari titik mana gelombang tegangan hubung singkat dimulai (ini sering disebut sebagai titik gelombang”( semakin mendekati sumber semakin besar arusnya). Pemotongan arus yang dihitung pada saat sebelum pengapian “pre-arcing” dijadikan satu dengan saat peleburan (secara umum, melebr itu dimulai dari saat pengapian walaupun ini tidak tepat persis waktunya). Pemutusan/cut off adalah sangat efektif jika ukuran sekeringnya lebih kecil dibanding arus yang melewatinya.


7/57

5/24/2018


Ukuran sekering yang relative besar arus pemutusan dapat mendekati besaran dari arus yang mungkin melaluinya dan lebih besar dari pada arus nominal. Penambahan yang linier pada keadaan awal yang sekejap seakan-akan tidaklah mungkin. Arus kerja (nominal) sekering adalah nilai yang sudah ditentukanoleh pabrik, yaitu besarnya arus yang dijamin oleh pabrik untuk tidak menyebabkan kerusakan sekering yang bekerja secara terus-menerus pada kondisi normal tanpa terjadi peleburan pada Bagian elemennya atau tanpa terjadinya keadaan yang memburuk karena arus tersebut pada sekering. (jika sekering digunakan dalam keadaan panas dan posisinya tidak berventilasi ia perlu dipertimbangkan kembali).

Gambar 4.7. Grafik Waktu- Arus Kerja Sekering Pada Rangkaian AC

Akibat batas dari pemutusan pada system distribusi 380V, akan lebih besar dari 6 atau 20 A dari kerja sekering dari pada yang 500A, walaupun breaking capacity nominalnya mungkin sama (lihat dibawah). Factor sekering “factor -fusing” merupakan perbandingan arus maximum yang tidak merusakkan sekring pada waktu yang tak tertentu dengan arus kerja

f.f =

arus yang menyebabkan putus arus ker ja (no min al )

 1

Menurut peraturan IEE (Institut of Electrical Engineer), pada tempat yang tertutup factor sekering tidak lebih dari 1,5. Banyak peralatan listrik yang menggunakan arus besar yang menimbulkan kenaikan mendadak/ kenaikan arus pada saat


8/57

5/24/2018


sakelar dimasukkan (alat-alat yang bersifat capasitif dan induktif). Kenaikan mendadak ini hanya bisa ditanggulangi dengan menggunakan sekering yang ff-nya lebih dari 1,75 ataupun yang tipe lambat walaupun ini merupakan perlindungan yang kasar dan bahkan ff yang lebih besar pun dimungkinkan. Contoh jenis peralatan ini : trafo, kondensator factor kerja, motor-motor dengan beban kelembaman yang tinggi dan filamen lampu yang besar. Arus prospektif didefinisikan sebagai harga rata-rata rms komponen AC jika sekering dipasang pada penghubung massif. “solid-link” dengan tahanan nol. Hal ini didefinisikan sebagai cara untuk memperkecil kesalahan melalui ketentuan hasil penerimaan dari hasil test sekering. Arus prospektif sebenarnya sama dengan arus lebih akibat kesalahan sebuah rangkaian tempat sekering akan digunakan. Nyata bahwa arus yang mungkin lewat adalah tergantung pada “titik pada gelombang” dimana dimulainya hubung singkat dan mungkin besarnya 2,8 kali arus nominal. System fuse factor banyak digunakan oleh Negara produsen amerika, jepang dan lain-lain dengan cara penggolongan kelas sekring. Contoh : empat kelas penggolongan untuk sekering tegangan rendah dan tegangan menengah Kelas P factor fuse sampai dengan 2,5 Kelas Q1 factor fuse sampai dengan 1,5 Kelas Q2 factor fuse sampai dengan 1,75 Kelas K factor fuse sampai dengan 1,75 a. Karakteristik waktu / arus Waktu yang diperlukan suatu sekering untuk putus digambar dengan garis tebal, yang menggambarkan arus sehingga membentuk kurva seperti nampak pada gambar, Namun untuk arus yang tinggi dalam waktu yang singkat kurva diatas tidak cukup dan sering pula dibutuhkan untuk diketahui.


9/57

5/24/2018


Gambar 4.8. . Grafik Karakteristik Waktu Terhadap Arus Waktu untuk melebur dan terjadinya busur api sebelum pemadaman terakhir, gbr. Waktu kerja suatu sekering adalah bahan statistic dari sekering-sekering yang berbeda jenisnya walaupun kekhususan kerjanya sama akan tetap mempunyai sedikit perbedaan juga dan dapat digambarkan pula batas toleransinya (batas toleransi ditentukan IEC). Kepentingan yang pertama adalah suatu sekering dapat menghantark arus tanpa menimbulkan panas yang berlebihan atau tanpa menyebabkan keadaan sekering menjadi tambah buruk. Pada keadaan terakhir ini adalah sangat penting untuk memasangnya terbuka dan beberapa sekering tertutup kurang disenangi sebagai factor pembatas sejak sekering catride (bentuk peluru) digunakan. Karakteristik sekering arus dicocokkan dengan karakteristik kabel atau peralatan yang dilindungi (lihat gambar).


10/57

5/24/2018


Gambar 4.9. Karakteristik Sekring dan Penghantar NYA 1,5 mm2

Sekering tipe cepat (F) 10 A yang banyak dipakai atau Sekering tipe lambat (T) 10 A Karakteristik waktu terhadap arus dari suatu sekering (tipe D atau HRC). -Sekering dengan aksi yang cepat atau huruf (F) -Sekering dengan aksi lambat disimbolkan dengan bentuk siput (σ) atau huruf (T) .

Gambar 4.10. Karakteristik Toleransi Waktu Terhadap Arus 5 %


11/57

5/24/2018


Sekering DIAZED tipe lambat 500V Sekering DIAZED tipe cepat 500V Gambar 4.11. Karakteristik Sekering DIAZED Tipe Cepat dan Lambat

b. Kelas kerja : Fungsi karakteristik- karakteristik dari sekering disusun berdasarkan fungsi kelas dan kelas kerjanya. Fungsi kelas didefinisikan sebagai bagian dari karakteristik waktu terhadap arus dimana sekering dapat melebur. Fungsi kelas g : sekering- sekering umum (daerahnya penuh). Patron sekering yang bisa digunakan terus menerus, dari arus kerja yang terkecil hingga menjelang arus nominalnya (arus lebur terkecil) dan bisa memutuskan arus lebur terkecil hingga kapasitas memutuskan yang ditentuan (f kecil) Fungsi kelas a : sekering-sekering penyerta (daerahnya sebagian). Patron sekering yang bisa dilewati arus secara terus menerus dan data memutuskan hanya pada perkalian khusus dari arus ukuran mereka (rating arusnya) atau ff besar Kelas kerja dari patron sekering adalah ditentukan oleh sifat arus terhadap waktunya pada karakteristik untuk keperluan peralatan tertentu didalam hubungannya dengan fungsi kelas. Dengan kategori-kategori : L : pelindung jala-jala S : pelindung saklar R : pelindung rectifier (penguat) M: pelindung instalasi tambang Kelas-kelas kerja adalah meliputi :


12/57

5/24/2018


gL

: pelindung jala-jala pada umumnya

aS

: pelindung saklar penyerta

aR/gR

: pelindung rectifier umum aau penyerta

gM

: pelindung instalasi tambang pada umumnya

terutama dari kelas kerja kita pada instalasi listrik adalah pada kelas kerja gL atau gI (IEC). Keperluan dasar : Sebuah sekering dengan empat kedudukannya, terminal, dsb. Harus : 1) Menghantarkan arus beban tanpa menimbulkan panas yang lebih atau keadaannya menjadi buruk. 2) Menahan atau memutuskan arus maximum hubung singkat tanpa kesulitan 3) Membatasi hubung singkat (harga I2t sehingga melindungi peralatan- peralatan dan kabel-kabelnya 4) Melawan/ membatasi penambahan pada arus simetris 5) Tidak menyebabkan timbul tegangan lebih ketika sekering bekerja 6) Pada waktu bekerja seperti diatas tidak menimulkan panas berlebihan, pecah, menyala, gas-gas panas, uap logam atau kegagalan atau hal-hal lain yang berbahaya. Pada bab ini sekering-sekering katridge banyak yang rusak disebabkan penempatan yang tidak baik. 7) Kerakteristik arus/ waktu harus cocok dengan sekering, CB lainnya, relay beban lebih dsb.juga harus dengan diskriminasi yang benar, yaitu bahwa 2 bentuk pelindung jangan bekerja pada bagian (kelas) yang salah. (ingat urutan pengamanan beban). 8) Catride sekering dan tempat kedudukannya atau kedudukan dari sekering kawat setengah tertutup yang tidak sesuai dengan tempat kedudukannya pada rangkaian adalah tidak pantas. (carilah ukuran-ukurannya yang tepat pada catalog/ table). 9) Harus diperhitungkan untuk mengganti sekering atau tempat kedudukannya tanpa bahaya kemungkinan sentuhannya bagian yang bertegangan (hanya diperbolehkan untuk tegangan sangat extra rendah) atau menyebabkan hubung singkat atau pada rangkaian control,serta 10) Sekering harus sesuai dengan tegangan dari rangkaian tempat digunakannya. Pada sekering tegangan rendah konstruksi/ bentuk sekering antara lain :


13/57

5/24/2018


1) Sekering tipe ulir (sistim Diazed/D dan Neozed/Do) 2)

Sekering pemutus pisau (sistim NH/ sekering HRC). HRC : High Repturing Capacity ( kapasitas pemutusan tinggi)

3) Sekering isolator tabung/ peluru (elemen sekering dapat diganti atau tetap sekering catridge) . Pembatas arus : Ketika terjadi hubung singkat hanya sekering kualitas tinggi, seperti kesepakatan CEE (international Commision on Rules for approval of Electrical Equipment = komisi internasional untuk hokum-hukum yang mengesahkan peralatan listrik).

Gambar 4.12. Kemampuan Putus Sekering Links 500 V AC


14/57

5/24/2018


Untuk AC harga yang efektif pada kA, cos = 0,1-1, dan untuk DC tidak induktif. Sekering-sekering jenis ulir: Sistim dari sekering DIAZED dan NEOZED secara lengkap nampak sepeti gambar dibawah ini :

Gambar 4.13. Bagian dari D & DO Dan Patron Sekering Kedua sistiim sekering tipe ulir dikembangkan untuk digunakan ooleh orang yang tidak terlatih dan yang penting harus memepunyai tanda untuk mencegah tertukarnya arus nominalnya serta dilengkapi perlindungan singgung (kode warna, diameter kepala patron dan lain-lain). Tidak dapat bertukarnya arus nominalnya adalah dengan diusahakan untuk menggunakan patron yang diameter pangkalnya berlainan esuai dengan arus nominalnya dan sesuai dengan adaptornya.hanyapatron lebur yang besarnya samai dengan arus nominalnya yang dapat dipasang menjadi pelindung dari rangkaian. Kode dengan warna diberikan pada masing-maisng adaptor dan tanda penunjukan putusnya jalur lumer.


15/57

5/24/2018


Patron DIAZED adalah standar untuk kerja 500 V dan untuk arus dari 2 s/d 100 A mereka dibagi menjadi 3 ukuran.

Table 4.1. Ukuran Sekering DIAZED dan NEOZED DIAZED ukuran D11

rumah ulir E27

arus nominal A 2 25

DIII

E33

35 63

DIVII

R11/4"

80 100

arus nominal A

10 16 20 25 35 50 63

kode warna merah pink coklat hijau merah pink au-au biru kuning hitam putih tembaga

80 100

perak merah

2 4 6

NEOZED rumah ukuran ulir

arus nominal A

DO1

E14

2 - 16

DO2

E18

20-63

DO3

M30 x 2

80-100

Patron NEOZED digunakan untuk kerja 415 VAC /250 VDC dan untuk arus dari 2 s/d 63 A. patron NEOZED dibagi menjadi


16/57

5/24/2018


Gambar 4.14.Cara Pemasangan Panel Rumah Sekering

Panel tempat pemasangan ruah sekering sangat umum digunakan pada papan sekering atau papan meter dan mungkin salah satu ulir atau pangaman waktu dipasang pada rel yang tetetap. Cara pemasangan busbar pada rumah sekering : Busbar tempat pemasangan rumah sekering dipasang langsung pada busbar, hal ini mengecilkan kuran papan sekering dan mempersingkat waktu peasangannya Cara pemasangan tertanam : Untuk fasilitas instalasi pada papan saklar, pangkal rumah sekering mempunyai sebuah cincin dan terminal yang diisolasi untuk memudahkan penggantian dari dekat .

c. Sekering HRC (High Rupturing Capacity – tegangan rendah)


17/57

5/24/2018


Pemakaian : Sekering HRC tegangan rendah juga dinamakan sekering NH, dimaksudkan untuk digunakan pada industri atau pemakaian yang sejenis. Sekering-sekering NH, kelas kerjanya gL atau gI (IEC) , dirancang untuk perlindungan kabel dan mempunyai fungsi sebagai berikut : - Untuk memberikan perlindungan yang tinggi dari beban lebih dan.arus hubung singkat. - Untuk melengkapi selektifitas pada jala-jala radial. Kelas kerja gI (gL) sekering-sekering NH dapat juga digunakan untuk melindungi rangkaian motor dimana keadaan beban lebih pada waktu yang pendek dapat diterima. Pada penambahan sekering, perlu untuk dilengkapi perlindungan untuk papan bagi, kontaktor dan CB.

Gambar 4.15. Sekering-sekering NH kelas gI/gL Ukuran 00, 1, 2 dan 3.

Perencanaan : Konstruksi bagian-bagian dari sekering NH termasuk sebuah rumah sekering, sebuah patron dan sebuah penarik yang mana digunakan untuk melepas dan menempatkan kembali patron. Sistim NH adalah sistim tipe sumbat ("plug")dimana type ini tidak mempunyai pembatas untuk menjaga salah penempatan. Sekering yang salah ratingnya dan tidak dikembangkandengan perlindungan sentuhan.


18/57

5/24/2018


Penempatan sekering harus dilakukan oleh orang-orang terdidik saja.

dudukan sekering

patron sekering

penarik sekering Gambar 4.16. Bagian Sekering NH.

Sekering-sekering NH mampu untuk penggunaan sampai 500 atau 660 VAC. Juga dapat digunakan pada sistim DC diatas 440 V. Beberapa ukuran badan dari patron meliputi daerah arus 6 s/d 1250 A. Tabel 4.2. Ukuran Badan Dan Arus Daerah Kerja Patron NH UKURAN ARUS NOMINAL *(A) 500 V, 440 V ARUS NOMINAL *(A) 660 V

00

0

1

2

3

6100

6160

80250

125400

315630

6100

6100

80200

125315

315500

4/4a 5001000/ 1250 500800

* Harga arus kerja yang lebih kecil adalah mampu. Patron NH belum lama ini diproduksi dengn badan yang terbuat dari keramik, sekarang di pabrik diproduksi dari plastic

dan digunakan bahan isolasi modern. Hanya bagian yang langsung mengalirkan “jalan” arus, yang terbuat dari metal. Patron sekering NH-Iso dipasang dengan bahan non logam, penarik yang tidak menghantar dan lempengan adalah pengaturan pengaman optimum. Karakteristik-karakteristik arus/waktu :


19/57

5/24/2018


Karakteristik-karakteristik arus/waktu patron sekering Iso-NH, Direction 1. dan DO adlaah daerah kerja untuk keperluan sekering, kelas kerja gL dan untuk IEC 269 kelas gI. Bentuk yang pipih adalah perlu untuk menjadikan toleransi elemen yang ditentukan oleh industri.

Gambar 4.17. Kontruksi sekering NH Karakteristik arus sebelum terjadi busur api terhadap waktu dengan udara sekeliling 20 o  5 oC dan patron sekering pada keadaan dingin. Deviasi karakteristik arus terhadap waktu ketika ditunjukkan pada sumbu arus adalah

 5%

dan untuk

agak luasnya lebih rendah dari harga  7%, hal ini diijinkan. Patron sekering Iso-NH dapat mengalirkan secara terus menerus arus sebesar 1,15 kali arus kerjanya tanpa menyebabkan umur pemakaiannya menjadi lebih pendek, oleh karena sifat stabilitas yang baik. Karakteristik arus/waktu, adalah cocok untuk suhu -5oC sampai dengan 45oC, IEC kelas AA4. Karakteristik arus/waktu dari patron sekering DIAZED dan NEOSED cocok dengan keperluan untuk kelas kerja gL dan kelas gI sesuai IEC 269.

Kerugian-kerugian Daya : Kerugian daya pada patron selama patron itu bekerja tidak dapat dihindarkan ini dapat dipelihara sebagai kemungkinan untuk alasan ekonomi dan panas yang ditimbulkan (untuk memperkecil biaya kerja).


20/57

5/24/2018


Tabel 4.3. Kerugian Daya Maximum Patron Sekering Tipe Direction dan Tipe DO

Arus ratingnya Patron (A)

2

4/6

10

16

20

25

35

50

type D (500 V AC; 440 V DC)

3,3

2,3

2,6

2,8

3,3

3,9

5,2

6,5

type (660 V AC; 600 V DC)

3,6

2,6

2,8

3,1

3,6

4,3

5,7

7,2

type D0

2,5

1,8

2,0

2,2

2, 5

3,0

4,0

5,0

63 7,1

80 8,5

100 9,1

7,8

-

-

5,5

6,3

7,0

Gambar 4.18. Rugi Daya Sekering NH, Berbadan Plastic 500 V

Diskriminasi/selektivitas : Diskriminasi adalah sangat penting, untuk menjamin bahwa

gangguan yang disebabkan beban lebih atau hubung

singkat hanya sekering terdekat dari gangguan itu sajalah yang akan bekerja, tetapi juga pada kelompok rangkaian tersebut.


21/57

5/24/2018


Hubungan selektivitas diantara sekering-sekering pada jala-jala radial perbandingan diskirminasinya 1 = 1,6 dengan tegangan 660 V AC. Bagaimanapun sekering-sekering.itu didiskriminasikan dengan sekering berikutnya tetapi hanya satu ukuran arus nominal misal : 63 A, 100 A dan 6 A, 10 A. Ada keistimewaan perbandingan diskriminasinya ialah, 1 : 1,25 adalah bisa diterapkan pada jala-jala sampai dengan 380 V. Pada bab ini selektivitas dilengkapi diantara ukuran sekering -sekering misalnya : 63 A : 80 A. (Lihat pasal 630 B5 b).

Gambar 4.19. Contoh Diskriminasi Diantara Sekering

4.2.5. Mini Circuit Breaker (MCB) Meskipun

sekering

mempunyai

keunggulan

tak

pernah

salah

dalam

mengatasi

gangguan

sederhana,

karakteristiknya konstan breaking capacity dapat dibuat sangat tinggi dan tak memerlukan pemeliharaan, tetapi bekerjanya hanya satu fasa (misal pada 3 fasa), tak bisa diatur, perlu tersedia cadangan elemen lebur, karena penggunaannya untuk sekali kerja. MCB adalah suatu pengaman pemutus rangkaian yang dilengkapi dengan pengaman thermis (bimetal) untuk beban lebih dan juga dilengkapi pengaman relai untuk arus lebih atau arus hubung singkat. Biasanya dalam bentuk rumah


22/57

5/24/2018


selubung "moulded case"/plantik, untuk tegangan rendah, sebagai pengganti sekering untuk instalasi penerangan dan motor-motor dengan memperhatikan type MCB dari pabrik yang akan kits gunakan. Suatu contoh produksi dari suatu pabrik dan normalisasinya (termasuk publikasi CEE) dengan karakteristik pemutusan yang berbeda; perhatikan karakteristik thermal (bimetal) nya dan ka rakteristik relainya.

Gambar 4.20. Karakteristik MCB a. Tipe L dan H Digunakan untuk pengaman jala-jala penerangan rumah dari arus beban lebih dab hubung singkat, type ini peka terhadap arus iapul (waktu memasukkan sakelar) motor; lampu TL yang banyak dan bersamaan; transformatortransformator peralatan, beban-beban seperti ini perlu dihindarkan (tidak cocok untuk type ini. Gb. kabel NYA 1,5 mm 2 yang dilindungi MCB. 1. Tipe L 10 A 2. Tipe H 10 A 3. Sekering F 10 A 4. Sekering T 10 A


23/57

5/24/2018


Gambar 4.21. Karakteristik MCB Tipe L dan H

b. Type G Pengaman ini untuk beban lebih, lebih peka dari type L dan H biasa digunakan untuk pengaman jala-jala penerangan gedung dan motor dengan arus impul yang kecil. c. Type K dan V serta U Type ini tanan terhadap arus impul (lihat karakteristik relainya) dipakai pengaman alat-alat rumah tangga, alat-alat betgkel kecil, motor-motor dan sebagainya, perbedaannya type K bimetalnya lebih peka dari pada type V. Tipe U bimetal sama dengan tipe L, relai magnet antara 5 s/d 12 kali arus nominal. d. Type Z MCB ini sangat peka sekali terhadap beban lebih dan arus. Impul digunakan untuk perlindungan peralatan semi konduktor atau elektronik dan rangkaian trafo tegangan. Pemasangan dan urutan kerja serta Diskriminasi/selektifitas alat pengaman. Alat pengaman (sekering, CB, MCB, thermal relai dll.) dihubungkan seri dengan hantaran aktif (L 1, L 2, L 3) dan tidak diperboleh digunakan pada hantaran Nol /netral. Tenaga listik mengalir ke beban selain melalui penghantar juga melalui pengaman dan alat-alat pemutus (sakelar) dalam hubungan seri. Waktu/urutan kerja dari pengaman-pengaman tersebut dan rating/arus nominal alat pengaman, harus waktu

pemutusan

semakin

cepat

atau

arus

nominalnya

semakin'kecil

dilihat

dari

sumber

(Grading).

Pemillihan/penempatan karakteristik pengaman karena toleransi kerjaya yang lebar dalam hal ini harus cocok. Dalam istilah kelistrikan disebut diskriminasi atau selektifitas pengaman harus terkoordinir sebaik mungkin menurut urutannya lihat kembali karakteristik sekering, relai, MCB, thermal relai lebih jelasnya lihat gambar berikut :


24/57

5/24/2018


Gambar 4.22. Diskriminasi Pengaman Untuk arus yang dianggap sama (I arus lebih.>> I nominal ) t = waktu pemutusan alat pengaman dari arus lebih In = arus nominal alat pengaman Tujuan cara ini agar kesalahan arus hubung singkat atau arus hanya pada bagian yang terdapat kesalahan itu sajalah yang mengalami pemutusan, tidak mengganggu sistim/rangkaian yang lain , pengaman sekering diskriminasi antara sekering pelindung dan sekering yang dilindungi terbesar berbanding 1 : 1,25, untuk tegangan sampai 380 V dan 1 : .1,6 untuk tegangan. sampai dengan 660 V AC. Tetapi untuk diskriminasi antara CB dengan CB atau sekering dengan MCB kita harus menggunakan peraga kertas dobel logaritmik (log – log). Untuk menggambar karakteristik alat pengaman (sekering, MCB d1l.) dalam hubungan seri dimana absis (garis horizontal) untuk arus dalam Amper ordinat (garis vertikal) untuk waktu pemutusan dalam detik atau menit.

Contoh : Berapa diskriminasi antara sekering tipe cepat yang melindungi; dengan MCB L 10A yang terbesar dari kelompok yang dilindungi. Penyelesaian : Kita mencari karakteristik sekering tipe cepat dan MCB tipe L 10A dari catalog atau buku yang dikeluarkan pabrik pembuatnya; (lihat gambar-gambar Karakteristik sekering dan MCB sebelumnya). Kemudian kita plot (dipetakan) dan disesuaikan dengan kertas log-log kita, dan akan mendapatkan sekering yang melindungi (lebih besar) dan tidak menyentuh kurva MCB L 10 A ialah sekering tipe cepat (F) 25 A.


25/57

5/24/2018


Gambar 4.23. Koordinasi MCB Ringkasan : Kita dapat menentukan besar pengaman listrik yang harus dipasang berdasarkan: 1. Keserempakan beban : Jumlah arus nominal yang mengalir ke alat pengaman berdasarkan jumlah daya pada beban : lampu, kotak kontak, motor, pemanas dan lain-lain dan waktu serempak pembebanannya (berdasarkan .perhitunaan lihat design) 2. Rating alat pengaman (arus kerja pengaman) arus nominal yang mampu melewati terus menerus pada alat pengaman tanpa putus. Ini ditentukan oleh pabrik pembuatnya dengan sendirinya tidak akan tepat dengan perhitungan. no. 1 maka harus dibulatkan ke atas (yang lebih besar) menurut rating yang ada dalam pasaran. (Lihat PUIL pasal 413 - C2; pasal 713 - C2 dan daftar 711 - 1, 4, 5 A halaman 189-192). 3. Diskriminasi : Ini penting seperti tersebut di atas, karena pertimbangan bentuk kurva karakteristik pengaman yang berbedabeda midal MCB dan MCB atau sekering dengan MCB dan lain-lain, juga karena toleransi kerja alat sehingga ada daerah yang bertumbukan (waktu pemutusan bersamaan) meskipun ratingnya lebih tinggi. 4. Sifat dari beban : Sifat beban berbeda-beda, ada yang tanpa memerlukan arus awal yang besar contoh : lampu wolfram, pemanas, yang bersifat resistip lihat electrodynamic dan kenaikan tahanan terhadap suhu.


26/57

5/24/2018


Ada yang memerlukan arus awal yang besar meskipun arus nominalnya kecil contoh trafo, motor-motor, lampu TL dan sebagainya. Untuk mengatasi ini bila perlu diberi asutan .

Syarat Instalasi yaitu : 1.KEAMANAN Keamanan ditujukan untuk keselamatan manusia,ternakan harta benda. pemeriksaan, inspeksi, pengawasan dari instalasi sebelum digunakan /disambung dan setiap perubahan yang penting perlu diberi tanda (kode). Untuk keamanan dalam pekerjaan selanjutnya. KEANDALAN Keandalan yang tinggi diperlukan untuk mengatasi kerusakan dalam batas-batas normal termasuk kesederhanaan sistim misalkan mudah untuk dimengerti dalam pengoperasian pada keadaan normal maupun dalam keadaan darurat untu selanjutnya dapat digabungkan dengan peralatan -peralatan listrik yang lain 3. KETERSEDIAAN Semua peralatan termasuk peralatan harus mudah diatur menurut operasinya baik dalam pemeriksaan pengawasan pemeliharaan dan perbaikan serta mudah dalam memasangnya diberi label atau sejenisnya yang menunjukan penggunaan peralatan tersebut. Agar terhindar dari kebingungan atau kesimpang siuran. 4. KEMUDAHAN Pemberian daya yang kontinyu adalah sangat penting. Sumberdaya cadangan yang diperlukan untuk memberikan daya seluruh atau sebagian dari beban. Keluasan dari sistim listrik yaitu sistim tersebut dapat diadakan perubahan jika perlu diperbaharuai dan diperluas untuk keperluan lain pada masa yang akan datang. 5. PENGARUH PADA LINGKUNGAN Pengaruh dalam macam- macam hal mis: Polusi, Bising,dll termasuk juga keindahan 5. EKONOMIS Sejak Perencanaan pemasangan sampai dengan pengoperasian harus diperhitungkan biayanya sesuai dengan investasinya


27/57

5/24/2018


DEFINISI DAN ISTILAH. Peralatan-peralatan listrik. Setiap peralatan yang digunakan untuk :pembangkit, konversi, transmisi, distribusi, atau pemakai dari energi listrik misalnya: mesinmesin,transformator,alat-alat ukur,peralatan pengaman,pengawatan dll. Instalasi listrik Setiap kombinasi dari penyambungan peralatan listrik yang menggunakan ruang atau lokasi Bagian Aktif peralatan. Setiap penghantar atau bagian yang menghantarkan yang pada keadaan normal bertegangan.,bagian penghantar yang terbuka. Tegangan Imbas atau bocor. Bagian yang menghantarkan yang dapat menyebabkan bahaya sentuhan bila terjadi kesalahan dan tidak membahayakan. Arus lebih. Nilai arus yang melebihi nominalnya Arus nominal . Besarnya arus kerja yang mendasari pembuatan peralatan,besarnya ditentukan oleh pabrik pembuat peralatan tsb. Arus Gangguan. Arus yang disebabkan oleh kerusakan isolasi atau kegagalan isolasi. Arus gangguan tanah. Arus gangguan yang mengalir ke tanah. Arus Kejut. Arus yang mengalir melalui badan manusia atau binatang dalam nilai tertentu( tergantung pada frekwensi,harmonis,waktu) dan dapat menimbulkan luka.

6. PEMILIHAN KOMPONEN-KOMPONEN LISTRIK

6.1. SESUAI DENGAN STANDAR. IEC (International Electrotechnical Commision). LMK, SPLN,SNI, di Indonesia SAFETY MARKS.

BS

= British Standart


28/57

5/24/2018

AS JIS ANSI Standart. ASTM CAMA Belge. CEC CEE


=Australian Standart. = Japan Industrial Standart. = American National Standart Instititut. AS = Australian = American Socety for Testing and Material. = Control and Automation Manufactures Association (Inggris). CEBEC = Commite Electrotecnique = Canadian Electrical Code. = Commission on Rules for the Approval of Electrical Equipment. CEI

= Comitato Electrotecnico

Italiano. CSA = Canadian Standart Association. DEMKO = Danmark Elektriske Materiel Kontrol. DIN = Deutsches Institut fur Normung. IEE = Institution of Elecrical Engineers. IS = Indian Standart.


29/57

5/24/2018


SAFETY MARK dalam Logo


30/57

5/24/2018


Peralatan yang

sudah ditest

oleh

LMK diberi Tanda

Dibawah ini


contoh kabel yang sesuai dengan standart:

31/57

5/24/2018


KONDISI KERJA. PERALATAN Tegangan.

•

Pada umumnya peralatan bekerja pada tegangan 220 V untuk 1 phasa dan 380 V untuk 3 phasa.pada peralatan tertentu harus mempu menahan kenaikan tegangan yang terjadi 15% pada pelayanan normal.

Arus •

Arus harus sesuai dengan kerja peralatan dalam kondisi nomal Dalam saat tertentu peralatan harus mampu menahan arus tidak normal sebelum alat pengamannya bekerja.

FREKWENSI: Batas frekwensi dari peralat harus sesuai dengan frekwensi sumber. •

DAYA

•

Peralatan harus memiliki karakteristik daya

yang mampu bekerja dalam

kondisi normal.

PENGGABUNGANNYA.

•

Peralatan dipilih untuk tidak mengalami kerusakan pada peralatan lain dan tidak merusakan sumber daya pada kondisi normal.

KELAS PENGAMAN (pada pesawat-pesawat listrik) KELAS

O

KELAS I

Peralatan dengan isolasi biasa tanpa dilengkapi

seperti kelas O tetapi dilengkapi pentanahan.


32/57

5/24/2018


KELAS

II

KELAS

III

KELAS

IV

Peralatan tanpa pentanahan dengan dobel isolasi Peralatan yang hanya 50 V bekerja pada tegangan 220 V extra rendah <50 V. Peralatan yang dihubungkan pada trafo isolasi. 220 V 220 V

disamping itu ada simbol lain yang juga harus diperhatikan misalnya: simbol yang biasa tertera pada peralatan,pintu,dll. misalnya untuk menunjukan tegangan tinggi

tanda terminal untuk pentanahan biasa memakai kabel dengan warna hijau/kuning JENIS-JENIS SEKRING 1. SEKRING DIAZED DAN NEOZED (D-Fuse dan N-Fuse)


33/57

5/24/2018



34/57

5/24/2018


HRC FUSE / NH FUSE HRC = HIGH RUPTURING CAPACITY

NH

= Niederspannungs-Hochleistungs-Sicherung (NH-

Sicherung)


35/57

5/24/2018



36/57

5/24/2018



37/57

5/24/2018


Fungsional Class : g = Full range = Sekring yang dapat dialiri arus sesuai ratingnya secara terus menerus, akan putus jika dialiri arus yang rendah di atas ratingnya sampai dengan breaking capasitynya

a = Partial Range = Sekring yang dapat dialiri arus sesuai ratingnya secara terus menerus, akan putus jika dialiri arus

diatas ratingnya pada beberapa kali

breaking capasitynya

In sampai dengan

Penandaan Huruf ke dua

Breaking Capasity Sekring

Karakteristik Sekring

Karakteristik Sekring

L General Aplikasi Pengaman wiring GL ; gG; gB ; gTr ; gRNormal gBlow = Full range aM ; aR General Aplikasi NormalaBlow = Partial Range G B

General Aplikasi Normal Blow Robust Design untuk pengaman pada Instalasi pertambangan

Tr

Pengaman Tranformator

R

Very fast Act ing. Pengaman semi konduktor

M

Pengaman Motor Listrik

Lihat dibawah * Lihat dibawah *

mampu untuk starting motor


38/57

5/24/2018


1.Actuator lever 2.Actuator mechanism


39/57

5/24/2018


3.Contacts 4.Terminals 5.Bimetallic strip 6.Calibration screw assembly. 7.Solenoid 8.Arc divider / Extinguisher

CIRCUIT BREAKER ( Pemutus Tenaga)

a). Pengaman jenis mini (MCB) Miniatur Circuit Brea ker b). Pengaman jenis compact (MCCB)


40/57

5/24/2018


Moulded Case Circuit Breaker atau ada produsen menyebut dengan

NFB = No Fuse Breaker


41/57

5/24/2018



42/57

5/24/2018



43/57

5/24/2018


12.3. Pengaman arus bocor ke Tanah (Earth Leakage Circuit Breaker/ELCB).

Sentuhan tidak langsung : seseorang menyentuh bagian peralatan/instalasi yang dapat

•

menghantarkan. Yangbertegangan, dalam keadaan normal tidak karena adanya kegagalan isolasi maka menjadi bertegangan.


44/57

5/24/2018


Tegangan sentuh yang paling tinggi adalah > 50 Volt •

Jika arus bocor mencapai 500 mA maka akan timbul percikan api, maka untuk menghindari peralatan dari kebakaran biasana dipakai ELCB dengan sesitifitas <300 m A.


45/57

5/24/2018



46/57

5/24/2018



47/57

5/24/2018



48/57

5/24/2018


Switch gear tegangan rendah adalah panel berisi peralatan pengaman dan alat-alat ukur untuk sistim tegangan rendah ada banyak istilah yang dipakai Misalnya Untuk bagian utama disebut Main MDB : Main Distribution Board LVMDP : Low voltage Main Distribution Board Untuk Bagiannya disebut: SDB : Sub Distribution Board LVSDP : Low voltage Sub Distribution Board LP = Lighting Panel PP = Power Panel


49/57

5/24/2018


KABEL/PENGHANTAR Kabel adalah panjang dari satu atau lebih inti penghantar(urat), baik yang berbentuk solid (pejal) ataupun serabut yang masing-masing dilengkapi dengan isolasi sendiri dan berbentuk kesatuan. Penyatuan/penggabungan satu atau

•


50/57

5/24/2018


lebih inti pada umumnya dilengkapi dengan selubung atau mantel pelindung dengan demikian ada 3 hal pokok dari kabel yaitu: 1. Konduktor/penghantar, merupakan media untuk menghantarkan listrik. 2..Isolasi, merupakan bahan dielektrik yang berguna untuk mengisolasi dari yang satu terhadap yang lain dan juga terhadap lingkungannya. 3. Pelindung luar, yangmekanis,pengaruh memberikan perlindungan terhadap kerusakan bahan kiamia,elektrolisis,api atau pengaruh luar lainnya yang merugikan. KODE PENGENAL J ENIS K ABEL:

• • • •

N NA Y 2Y

- Kabel jenis standar, dengan tembaga sebagai penghantar - Kabel jenis standar, dengan Aluminium sebagai penghantar - Isolasi PVC - Isolasi PE


51/57

5/24/2018


• • • • • •

2X S SE C M W...

• • • • • • • • • • • • • • •

• • • •

F F R Gb B T Y 2Y re rm se

- Isolasi XLPE - Lapisan pita tembaga (pada kabel berurat tunggal) - Lapisan pita tembaga pada tiap urat(Pada kabel berurat jamak) - Lapisaan kawat tembaga konsentris (sebagai penghantar Netral) - Selubung luar PVC Untuk Kabel NYM. - Perisai pita tembaga bergelombang. - Perisai pipa aluminium bergelombang. - Perisai pipa baja bergelombang. - Perisai pipa baja tahan karat bergelombang. - Kawat Fleksibel seperti pada NYAF - Perisai dari kawat baja pipih. - Perisai dari kawat baja bulat. - Perisai dari spiral pita baja. - Perisai dari pita baja. - Penggantung untuk kabel udara. - Selubung luar PVC. - Selubung luar PE - Penghantar padat bulat. - Penghantar bulat berkawat banyak. - Penghantar padat bentuk sektor.

sm -- Penghantar bentuk sektor cc Dipilin bulat dipilin dipadatkan. - I *) -Kabel dengan sistim pengenal warna urat dengan hijau kuning. - O *) -Kabel dengan sistim pengenal warna urat tanpa hijau kuning. *) Untuk kabel dengan Eo/E = 0,6/1 kV; tidak berlaku bagi kabel dengan penghantar konsentris, misalnya kabel tegangan menengah dan tinggi.


52/57

5/24/2018


Sebagai contoh adalah: NYFGbY-I 4 x 120 sm 0,6/1 kV

•

N

•

- Kabel jenis standar, dengan tembaga sebagai penghantar

•

Y -- Isolasi F Kawat PVC baja pipih Gb - Perisai dari spiral pita baja. Y - Selubung luar PVC. -I - Kabel dengan sistim pengenal warna urat dengan hijau kuning. 4 x 120 - Dengan jumlah inti 4 dan masing masing inti memiliki luas penampang 120 mm2 sm - Penghantar dipilin bentuk sektor

• • • • •

•

•

Jadi secaraberisolasi umum dapat adalah suatu kabel berperisai, dan diartikan berselubung PVC, berinti 4 untuk teganga nominal 0,6/1 kV ,dengan penhantar tembaga yang dipilin berbentuk sektor dengan luas penampang nominal 120 mm2 . Salah satu inti dengan sistim pengenal warna hijau-kuning. Perisainya terdiri dari kawat baja pipih dengan spiral pita baja.


53/57

5/24/2018


8.1. Tahanan Penghantar Tahanan dari penghantar tergantung dari tahanan jenisnya ( ) bahan itu

•

sendiri,berbanding lurus dengan panjangnya (l dan berbanding terbalik dengan penampang penghantar itu sendiri. =

a. Tahanan Jenis ( = rho) adalah menunjukan tahanan dari pada suatu penghantar suhu 20 Cdengan panjang 1 m, penampang 1 mm

= R. A

l

. m m 2

m

A = luas penampang [m l = panjang [m] = Tahanan


54/57

5/24/2018


8.2. Rugi Tegangan Rugi tegangan adalah besarnya tegangan yang ada pada kabel akibat adanya nilai tegangan dan nilai arus yang mengalir pada kabel. Makin besar nilai tahanan dan arus maka makin

•

besar rugi tegangan yang terjadi. Hal ini juga mengakibatkan kerugian Daya yang cukup besar.


55/57

5/24/2018


% Rugi tegangan yang diijinkan:

Sebagai contoh adalah: NYFGbY-I 4 x 120 sm 0,6/1 kV

•

N - Kabel jenis standar, dengan tembaga sebagai penghantar Y - Isolasi PVC F - Kawat baja pipih Gb - Perisai dari spiral pita baja. Y - Selubung luar PVC. -I - Kabel dengan sistim pengenal warna urat dengan hijau kuning. 4 x 120 - Dengan jumlah inti 4 dan masing masing inti memiliki luas penampang 120 mm2 •

• • • • •

•


56/57

5/24/2018


•

sm

- Penghantar dipilin bentuk sektor


57/57

Pengaman Instalasi Listrik Tegangan Rendah

Recommend Documents