KOMPONEN LISTRIK INDUSTRI
Panel listrik
Panel adalah susunan beberapa bidang yang membentuk suatu kesatuan bentuk dan fungsi. Panel listrik merupakan tempat pengaturan pembagi dan pemutus aliran listrik. Pintu panel adalah daun pintu yang terdiri dari beberapa keping papan kayu solid dirangkai oleh rangka/ram. Panel kontrol listrik adalah peralatan yang berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan beban listrik di bengkel listrik atau industri yang mengunakan motor listrik sebagai penggeraknya.Pada umumnya pengontrolan di industri ada dua jenis yaitu jenis manual dan jenis otomatis. Pengontrolan manual adalah pengontrolan motor listrik yang dilayani dengan alat kontrol manual. Alat kontrol manual antara lain menggunakan: TPDT, Saklar pisau, Saklar ON/OFF, Pengontrolan tromol (drum controller)Pengontrolan otomatis adalah pengontrolan motor listrik yang menggunakan peralatan listrik tanpa melibatkan manual.
Untuk mengalirkan energi listrik dari pusat atau gardu induk step down (GI Step down) ke beban Listrik (konsumen) harus melewati panel daya dan panel distribusi listrik. Panel daya adalah tempat untuk menyalurkan dan mendistribusikan energi listrik dari gardu listrik step down ke panel-panel distribusinya. Sedangkan yang dimaksud panel distribusi daya adalah tempat menyalurkan dan mendistribusikan energi listrik dari panel daya ke beban (konsumen) baik untuk instalasi tenaga maupun untuk instalasi penerangan. Perhatikan gambar diagram satu garis panel daya dan panel distribusi daya listrik dibawah ini.
Gambar 1. Diagram satu garis Panel Daya dan Panel distribusi daya listrik Panel daya maupun panel distribusi daya merupakan keharusan, hal tersebut akan memudahkan: a)
Pembagian energi listrik secara merata dan tepat
b)
Pengamanan instalasi dan pemakaian listrik
c)
Pemeriksaan, perbaikan atau pemeliharaan
Untuk itu didalam pembuatan panel harus diperhatikan hal-hal yang penting agar: a)
Mudah dilayani dan aman
b)
Dipasang pada tempat yang mudah dicapai
c)
Di depan panel ruangannya harus bebas
d)
Panel tidak boleh di tempatkan pada tempat yang lembab
Perlu diketahui juga dalam pemasangan instalasi panel ditribusi listrik harus memperhatikan persyaratan sesuai dengan PUIL. a)
Semua penghantar/kabel harus disusun rapi
b)
Semua komponen harus dipasang rapi
c)
Semua bagian yang bertegangan harus terlindung
d)
Semua komponen terpasang dengan kuat
e)
Jika tejadi gangguan tidak akan meluas
f)
Mudah diperluas/dikembangkan jika diperlukan
g)
Mempunyai keandalan yang tinggi 2)
KONSTRUKSI
Ada beberapa komponen yang dipasang pada panel distribusi listrik antara lain: Saklar utama/pemisah, Pembatas arus Miniatur Circuit Breaker (MCB), Eart Leak Circuit Breaker (ELCB), Saklar Terminal, rel omega, busbar, yang semuanya berada didalam panel. Rangka bagian depan, atas bawah dan bagian belakang tertutup rapat, sehinga petugas pelayanan akan terlindung dari bahaya sentuh bagian-bagian aktif. Untuk panel distribusi tertutup pasangan dalam biasanya pada bagian depan terpasang alat ukur, tombol dan saklar. Perhatikan Gambar 2.
Gambar 2. Panel Daya Tertutup bentuk almari Sedangkan konstruksi panel pasangan luar harus memenuhi hal-hal sebagai berikut: a)
Rangka terbuat dari bahan yang tahan cuaca luar
b)
Lubang ventilasi harus dilindungi, agar binatang atau benda-benda kecil serta air yang jatuh tidak mudah jatuh didalamnya.
c)
Semua komponen di dalam panel, yang hanya dapat dilayanai dengan jalan membuka tutup yang terkunci (ayat 610 c 11 sub 3)
d)
Rangka panel harus terbuat dari bahan yang tidak dapat terbakar, tahan lembab dan kokoh (610 A1)
Gambar 3. Panel harus kuat dan kokoh
Konstruksi Panel pada ruang lembab:
Harus berbentuk LEMARI ATAU KOTAK TERTUTUP dengan bahan yang memadai (ayat 821 A5)
Saluran kabel ditutup dengan paking kedap air
Konstruksi Panel pada ruang berdebu:
harus dari jenis TERTUTUP DAN KEDAP DEBU (a yat 823 A2)
Konstruksi Panel pada ruang dengan bahan debu gas korosif:
rangka dari bahan bahan TAHAN KOROSI ATAU DILINDUNGI sehingga cukup bebas dari korosi dan tertutup RAPAT (ayat 824 A1)
Konstruksi Panel pada perusahaan kasar
berupa LEMARI HUBUNG BAGI YANG TERTUTUP DAN TAHAN KERUSAKAN MEKANIS (ayat 830 A1)
Jika PHB terbuat dari bahan dan konstruksi biasa harus diberi perlindungan sehingga tahan gangguan mekanis (ayat 610 B 2)
Konstruksi Panel pada ruang/tempat pekerjaan pembangunan,
Lemari
hubung
bagi
harus
diberi
perlindungan
terhadap
PERCIKAN AIR (ayat 845 A6), Perhatikan gambar sebagai berikut,
Gambar 4. Panel pada pekerjaan bangunan
PENEMPATAN PANEL DISTRIBUSI
Berdasarkan peraturan (PUIL1987) penempatan kotak hubung bagi adalah a)
Mudah dicapai
b)
Setinggi-tingginya 1,5 meter dari lantai untuk rumah
c)
Setinggi-tingginya 1,2 meter dari lantai untuk tempat umum
d)
Panel distribusi dilarang dipasang pada kamar mandi, kamar kecil, diatas kompor (PUIL 640 b 6)
e)
Ditempat-tempat untuk pekerjaan kasar dengan adanya gangguan mekanis panel hubung bagi konstruksinya harus kuat atau diberi perlindungan terhadap mekanis. Panel yang kokoh dengan pengaman untuk bagian yang bertegangan dan terdapat beberapa pengaman ELCB, MCB, lihat gambar berikut ini:
Gambar 5. Panel dengan dilengkapi pengaman ELCB
Sedangkan gambar berikut ini contoh Panel yang mempunyai pengaman beberapa kelompok dan harus ada daftar nomor untuk tiap kelompok untuk melayani tiap ruangan atau beban dan nomo r alat pengaman yang dilayani, sehingga mudah dalam pelaksanaan pemeliharaan dan pengujian. Lihatlah konstruksi panel yang dilengkapi daftar nomor berikut ini:
Gambar 6. Panel dilengkapi dengan daftar nomor pengaman
Gambar 7. Panel yang dilengkapi dengan alat ukur pandangan dari dalam.
MOTOR LISTRIK
Motor listrik ialah adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu. Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW). Motor listrik IEC dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi yang dimilikinya, sebagai standar di EU, pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2 dan EFF3. EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan dalam lingkungan EU, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan.
MCB
MCB adalah Sebuah rangkaian pemutus aliran listrik yang dioperasikan secara otomatis, dirancang untuk melindungi sirkuit listrik dari kerusakan yang disebabkan oleh kelebihan beban atau hubungan pendek. Fungsi dasarnya adalah untuk mendeteksi suatu kondisi kesalahan dan menginterupsi kontinuitas untuk segera menghentikan aliran listrik. Tidak seperti sekering, yang beroperasi sekali dan kemudian harus diganti, pemutus sirkuit dapat direset (baik secara manual atau secara otomatis) untuk melanjutkan operasi normal. Pemutus arus dibuat dalam berbagai ukuran, dari perangkat kecil yang melindungi individu peralatan rumah tangga hingga saklar besar yang dirancang untuk melindungi rangkaian tegangan tinggi yang melibatkan seluruh kota. Prinsip kerjanya ialah Pemutus arus harus bisa mendeteksi kondisi kesalahan, dalam rangkaian tegangan rendah breakers ini biasanya dilakukan di bagian dalam pemutus. Sirkuit pemutus untuk arus yang besar atau tegangan tinggi biasanya diatur dengan perangkat utama yang merasakan suatu kesalahan saat ini dan untuk mengoperasikan perjalanan mekanisme pembukaan. Perjalanan solenoida yang melepaskan latch biasanya didukung oleh
baterai yang terpisah, meskipun beberapa tegangan tinggi pemutus arus yang self-contained dengan transformator arus, perlindungan relay, dan sumberpengendalianinternal.
Sekali kesalahan terdeteksi, kontak dalam pemutus arus harus terbuka untuk mengganggu rangkaian, beberapa mekanis-energi yang tersimpan (menggunakan sesuatu seperti air at au udara terkompresi) yang terkandung dalam pemutus digunakan untuk memisahkan kontak, meskipun beberapa dari energi yang dibutuhkan dapat diperoleh dari kesalahan sendiri saat ini. Pemutus sirkuit kecil dapat dioperasikan secara manual, unit yang lebih besar untuk perjalanan solenoida mekanisme, dan motor listrik untuk mengembalikan energi ke air.
Kontak pemutus arus harus membawa arus beban berlebihan tanpa pemanas, dan harus juga menahan panas dari busur dihasilkan ketika memotong rangkaian. Kontak terbuat dari tembaga atau paduan tembaga, perak paduan, dan bahan lainnya.
Ketika arus terganggu, busur dihasilkan. Busur ini harus berisi, didinginkan, dan dipadamkan dengan cara yang terkendali, sehingga kesenjangan antara kontak dapat menahan tegangan pada rangkaian. Pemutus rangkaian yang berbeda menggunakan vakum, udara, isolasi gas, atau minyak sebagai medium bentuk busur.
RELAY
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secaraprinsip, relai merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnyaKetika solenoid dialiri arus listrik, t uas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi padasolenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang,tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untukmenggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) denganmemakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Dalam pemakaiannya biasanyarelay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel denganlilitannya dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Inibertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi darion ke offagar tidak merusak komponen di sekitarnya Penggunaan relay perlu memperhatikan tegangan pengontrolnya serta k ekuatan relay men-switcharus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body relay. Misalnya rela y 12VDC/4 A 220V, artinyategangan yang diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu men-switch arus listrik(maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan 220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja darikemampuan maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman.Relay jenis lain ada yang namanyareedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecilyang dililitin kawat. Pada saat
lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dansaling menempel sehingga menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnethilang dan kontak kembali terbuka (off). Penemu relay pertama kali adalah Joseph Henry pada tahun 1835.Relaymerupakan suatu komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat elektronis dan sederhana sertatersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi. Penggunaan relay ini dalam perangkat perangkatelektronika sangatlah banyak. Terutama di perangkat yang bersifat elektronis atau otomatis. Contoh diTelevisi, Radio, Lampu otomatis dan lain-lain.Cara kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya arus listrik melalui koil,lalu membuat medanmagnet sekitarnya sehingga dapat merubah posisi saklar yang ada di dalam relay terserbut, sehinggamenghasilkan arus listrik yang lebih besar. Disinilah keutamaan komponen sederhana ini yaitu denganbentuknya yang minimal bisa menghasilkan arus yang lebih besar.
Magnetic Contactor
Magnetic Contactor (MC) adalah sebuah komponen yang berfungsi sebagai penghubung/kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besat. Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama dan kontak bantu (aux. contact). Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya.Komponen utama
sebuah MC adalah koil dan kontak utama. Koil dipergunakan untuk menghasilkan medan magnet yang akan menarik kontak utama sehingga terhubung pada masing masing pole.Magnetic Contactor atau Kontaktor AC, perangkat pengendalian otomatis, sangat cocok untuk menggunakan di sirkuit sampai tegangan maksimal 690v 50Hz atau 60Hz dan arus sampai 780A dari 6A dalam penggunaannya kontaktor dengan struktur lebih simple / kompak, ukuran kecil dan ringan, secara luas diaplikasikan dalam rangkaian pengendalian, terutama mengendalikan motor atau perangkat listrik lainnya.Untuk aplikasi yang lebih, MC mempunyai beberapa accessories. Dan yang paling banyak dipergunakan adalah kontak bantu. Jika kontak bantu yang telah tersedia kurang bisa dilakukan penambahan di samping atau depan. Pneumatic Timer juga sering dipakai dalam wiring sebuah system, misalnya pada Star Delta Starter. Prinsip kerja Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja.
Switch Push Button
Switch push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untuk emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open) Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah,
apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor – motor induksi untuk menjalankan mematikan motor pada industri – industri. Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:
Selector switch
Selektor switch adalah sebuah saklar mini yang berfungsi memindahkan kontrol atau arus listrik ke meter atau ke alat lain yang kita inginkan.
Fuse
Fuse adalah alat pengaman listrik yang paling familiar dan sering kita jumpai. Fuse terpasang dalam rangkaiaan listrik tersusun secara seri, sehingga jika terlewati arus yang melebihi kapasitas kerja dari fuse tersebut, maka fuse akan terbakar dan memutus arus yang ada dalam rangkaian tersebut. Element penghantar yang terdapat dalam fuse tersebut akan meleleh, dan memutus rangkaian listrik tersebut sebagai pengaman terhadap komponenkomponen lain dalam rangkaian listrik tersebut dari bahaya arus besar. Jika kita dapati fuse yang telah terbakar atau putus elementnya kita harus menggantinya dengan yang baru, tetapi yang perlu diingat adalah penggantian dengan kapasitas arus yang sama. Jika menggantinya dengan kapasitas arus yang lebih besar maka akan berakibat kerusakan pada rangkaian listrik tersebut, karena jika ada arus lebih dalam rangkaian tersebut, fuse tidak akan putus atau terbakar.
Sistem listrik 3 phase Sistem listrik 3phase adalah listrik AC (alternating current ) yang menggunakan 3 penghantar yang mempunyai tegangan sama tetapi berbeda dalam sudut phase sebesar 120 degree. Ada 2 macam hubungan dalam koneksi 3 penghantar tadi : hubungan bintang (“Y” atau star) daan hubungan delta. Sesuai dengan bentuknya,yang satu seperti huruf Y dan yang satunya lage seperti simbol delta.
Gambar disamping adalah contoh sistem 3 phase yang dihubung bintang. Titik pertemuan dari masing-masing phase disebut dengan titik netral. Titik netral ini merupakan
common dan tidak bertegangan. Ada 2 macam tegangan listrik yang dikenal dalam sistem 3 phase ini : Tegangan antar phase (Vpp : voltage phase to phase atau ada juga yang menggunakan istilah Voltage line to line) dan tegangan phase ke netral (Vpn : Voltage phase to netral atau Voltage line to netral ). Sistem tegangan yang dipakai pada gambar dibawah adalah yang digunakan PLN pada trafo distribusi JTR (380V/220V), dengan titik netral ditanahkan Pada istilah umum di Indonesia, sistem 3-phase ini le bih familiar dengan nama sistem R-S-T. karena memang umumnya menggunakan simbol “R”, “S” , “T” untuk tiap penghantar phasenya serta simbol “N” untuk penghantar netral. Kita langsung saja pada sistem yang dipakai PLN. Seperti pada gambar tersebut, di dalam siste m JTR yang langsung ke perumahan, PLN menggunakan tegangan antar phase 380V dan tegangan phase ke netral sebesar 220V.
Sistem listrik 1 phase
Single-fase beban/ Listrik 1 Phase. Beban fasa-tunggal dapat dihubungkan ke sistem tiga-fasa dalam dua cara. Entah memuat dapat dihubungkan di dua konduktor hidup, atau memuat dapat dihubungkan dari konduktor fasa hidup untuk konduktor netral. Fasatunggal beban harus didistribusikan secara merata di antara fase dari sistem tiga-fasa untuk efisiensi penggunaan transformator pasokan dan konduktor pasokan. Jika tegangan line-tonetral adalah tegangan beban standar, misalnya 230 volt pada sistem 400 volt ti ga fasa, fasatunggal muatan dapat terhubung ke fase dan netral. Muatan dapat didistribusikan melalui tiga tahap untuk menyeimbangkan beban. Dimana tegangan line-to-netral bukanlah tegangan standar misalnya 347 volt yang dihasilkan oleh sistem 600 V, fasa-tunggal beban yang terhubung melalui sebuah transformator step-down
