A. PERALATAN PENDETEKSI KEBERADAAN KERETA API
Di Indonesia peralatan pendeteksi keberadaan sarana kereta api yang di pakai pada umumnya berupa : 1.
Track circuit Track circuit
merupakan suatu metode pendeteksi keberadaan
sarana kereta api dengan cara pengisolasian rel yang satu dengan yang lain dan dihubungkan dengan suatu rangkaian listrik tertutup. a.
Komponen track circuit Track circuit terdiri terdiri dari beberapa bagian antara lain : 1) Feed track circuit Feed track circuit merupakan bagian pemberi tegangan listrik yang akan dialirkan menuju track relay relay melalui rel. Di bagian ini terdiri dari beberapa komponen antara lain : a) Feed transformer yaitu alat yang berfungsi untuk menurunkan tegangan dari 220 V menjadi 5 volt AC b) Rectifier
yaitu
alat
yang
berfungsi
untuk
menyearahkan arus keluaran dari feed transformer menjadi 5 volt DC 2)
Track relay Track relay merupakan antarmuka antara track circuit dengan peraltan lain seperti sistem interlocking dan lampu sinyal.
3) IRJ (insulated rail joint) IRJ (insulated rail joint) merupakan penyekat yang berfungsi untuk meyekat sisi rel yang satu dengan yang lain. Bahan yang digunakan adalah fiber adalah fiber . 4)
Kabel penghubung rel (bounding ( bounding cable) cable )
7
Merupakan penghubung arus dalam satu track section yang terpisah karena ukuran rel yang lebih pendek dari panjang track section. Untuk lebih jelasnya bagian peralatan track circuit disajikan pada gambar II.3 sebagai berikut.
Insulated
Insulated
Rail Joint
Rail Joint
TRACK
TRACK
TRANSFORMER
TRANSFORMER AC TRAC TRACK K RELAY KE SISTEM
SUMBER
PERSINYALAN
TEGANGAN
ALIRAN ALIRAN ARUS ARUS LISTRIK LISTRIK T.C T.C
Gambar II.3 : gambar peralatan track peralatan track circuit
b.
Cara kerja track circuit Adapun cara kerja track circuit sebagai sebagai berikut : 1)
Pada kondisi normal arus mengalir dari feed track menuju menuju track relay relay sehingga pick up oil terangkat dan menggerakkan
kontak
relay relay menuju
interlocking
sehingga meja pelayanan mengindikasikan ke PPKA bahwa petak jalan tidak ada kereta dan lampu sinyal dapat beraspek aman (hijau). Untuk lebih jelasnya gambar track circuit pada pada kondisi normal disajikan pada gambar II.4 sebagai berikut.
Gambar II.4 : gambar track circuit pada kondisi normal
Bila tidak ada roda KA maka arus listrik akan mengalir dari: TRAFO - TAHANAN GESER - REL - TAHANAN GESER - RELE - REL - TRAFO - RELE NAIK = REL KOSONG
2)
Pada kondisi track section dilewati kereta, arus dari feed track tidak sampai munuju track relay karena terhubung singkat oleh roda kereta sehingga pick up coil deenergized . Hal tersebut membuat kontak relay menuju interlocking dan lampu sinyal jatuh sehingga meja pelayanan mengindikasikan ke PPKA bahwa petak jalan terisi kereta dan lampu sinyal beraspek tidak aman (merah). Untuk lebih jelasnya kondisi track circuit pada kondisi dilewati kereta disajikan pada gambar II.5 sebagai berikut.
Gambar II.5 : gambar track circuit pada kondisi dilewati kereta
Bila terinjak roda KA maka arus listrik akan mengalir dari : TRAFO - TAHANAN GESER - REL - RODA KA - TRAFO - RELE JATUH , INDIKATOR DI MEJA PELAYANAN MERAH
c. Kelebihan dan kekurangan sistem track circuit
Pendeteksian
keberadaan
sarana
kereta
api
dengan
menggunakan sistem track circuit mempunyai kelebihan dan kekurangan, antara lain :
1)
Kelebihan sistem track circuit a)
Track circuit dapat mendeteksi keberadaan sarana kereta api di setiap titik sepanjang track section tersebut
2)
b)
Peralatan yang digunakan sederhana
c)
Harga komponen track circuit relatif murah
Kekurangan sistem track circuit a)
Kemampuan deteksi track circuit relatif lebih pendek dibandingkan pendeteksi lain seperti axle counter . Jarak maksimum track section yang dapat dideteksi track circuit kurang lebih 2,5 km
b)
Karena keterbatasan kemampuan, untuk mendeteksi petak jalan diperlukan banyak track circuit yang terhubung secara seri. Apabila ada salah satu track circuit yang rusak, maka menggangu seluruh kinerja pendeteksian kereta di petak jalan
c)
Hanya dapat dipasang pada rel dengan bantalan beton, kayu dan bahan lain selain logam
d)
Adanya tempat tertentu yang tidak dapat dideteksi (dead section), misalnya pada persilangan dengan jalur lori dan pada jembatan baja
2.
Axle counter Axle counter merupakan metode pendeteksian keberadaan sarana kereta api dengan cara membandingkan antara jumlah gandar
yang masuk dalam bagian pendeteksi gandar dengan yang keluar bagian pendeteksi gandar. a.
Komponen axle counter Axle counter terdiri dari beberapa bagian antara lain : 1) Pendeteksi gandar (wheel detector ) Merupakan bagian dari axle counter yang berfungsi mendeteksi gandar yang lewat diatasnya berdasarkan perbedaan frekuensi yang dipancarkan pada waktu tidak dilewati roda dan waktu dilewati roda. Pada komponen ini terdapat bagian pemancar (Tx) dan penerima (Rx) yang berfungsi untul memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik
yang
digunakan
untuk
mendeteksi
keberadaan kereta yang lewat diatasnya. Untuk lebih jelasnya gambar pendeteksi gandar disajikan pada gambar II.6 sebagai berikut.
Gambar II.6 : gambar pendeteksi gandar
2) Track side connection box
Track side connection box merupakan kotak penyambung kabel dari pendeteksi gandar menuju penghitung gandar. Untuk lebih jelasnya gambar Track side connection box disajikan pada gambar II.7 sebagai berikut.
Gambar II.7 : gambar Track side connection box
3) Kabel data Kabel data digunakan untuk menyampaikan informasi dari pendeteksi kereta ke Track side connection box dan dari Track side connection box ke penghitung gandar. 4) Penghitung gandar (evaluator ) Merupakan bagian dari axle counter yang berfungsi menghitung dan membandingkan jumlah gandar yang memasuki pendeteksi gandar awal track section dan akhir track section. Untuk lebih jelasnya gambar penghitung gandar disajikan pada gambar II.8 sebagai berikut.
Gambar II.8 : gambar penghitung gandar (evaluator )
b.
Cara kerja axle counter 1)
Pada kondisi normal, transmitter (Tx) pada bagian pendeteksi
kereta
mengirimkan
gelombang elektro
magnetik dengan frekuensi 34 Khz, karena gelombang tersebut
tidak
terhalang
oleh
rode
kereta,
maka
gelombang tersebut diterima sepenuhnya oleh receiver (Rx). Indikasi tersebut dikirim oleh pendeteksi kereta ke penghitung gandar. Karena tidak ada indikasi adanya kereta
yang
memasuki
pendeteksi
gandar,
maka
peralatan penghitung gandar mengirim indikasi ke sistem interlocking bahwa track section tidak ada kereta. 2)
Pada
kondisi
kereta
melewati
pendeteksi
gandar,
gelombang elektro magnetik dengan frekuensi 34 Khz yang dikirim oleh transmitter (Tx) tidak dapat diterima oleh receiver (Rx). Indikasi tersebut dikirim oleh pendeteksi gandar ke penghitung gandar. Di bagian penghitung gandar, jumlah gandar yang memasuki penghitung gandar di bandingkan dengan yang keluar. Apabila jumlah gandar yang masuk pendeteksi gandar tidak sama dengan yang keluar, peralatan penghitung
gandar, mengirimkan aspek tidak aman (merah) pada sistem interlocking . Setelah seluruh rangkaian kereta melewati penghitung gandar, maka penghitungan jumlah gandar yang memasuki penghitung gandar (wheel detector ) sama dengan yang keluar. Apabila jumlah gandar yang masuk pendeteksi gandar (wheel detector ) sama dengan yang keluar, peralatan penghitung gandar mengirimkan
aspek
aman
(hijau)
pada
sistem
interlocking sehingga indikasi pada LCP aman. Untuk lebih jelasnya gambar cara kerja axle counter disajikan pada gambar II.9, II.10 sebagai berikut.
Gambar II.9 : gambar axle counter pada kondisi normal
Gambar II.10 : gambar axle counter pada kondisi dilewati kereta
c.
Kelebihan dan kekurangan sistem axle counter Pendeteksian keberadaan sarana kereta api dengan menggunakan sistem axle counter mempunyai kelebihan dan kekurangan antara lain : 1)
Kelebuhan sistem axle counter a) Axle counter dapat mendeteksi keberadaan sarana kereta api di track sepanjang ± 15 km b)
Untuk mendeteksi petak jalan cukup di butuhkan 2 axle counter yang dipasang pada sinyal masuk stasiun
yang
bersebelahan
yang
dihubungkan
dengan sistem transmisi data c)
Dapat dipasang pada semua jenis bantalan termasuk bantalan yang terbuat dari logam
d)
Semua bagian track dapat dideteksi dan tidak ada daerah mati (dead section)
2)
Kekurangan sistem axle counter a) Tidak dapat mendeteksi adanya bakal pelanting di setiap titik sepanjang track section tersebut b)
Memerlukan banyak peralatan seperti wheel detector dan evaluator
c)
Harga komponennya relatif mahal
A. ANALISA
Untuk mengetahui seberapa efektif penggunaan sistem axle counter sebagai pengganti track circuit , maka perlu dianalisa tingkat kehandalan sistem axle counter dibandingkan dengan menggunakan sistem track circuit. Selain analisa dari aspek kehandalan sistem juga dianalisa dari aspek operasional karena gangguan track circuit di petak jalan, kemungkinan terjadinya keterlambatan karena gangguan tersebut. 1. ASPEK TEKNIS a. Desain
Desain yang direncanakan menggunakan sistem axle counter untuk mendeteksi keberadaan kereta api di petak jalan. Dalam desain ini peralatan pendeteksi keberadaan kereta api dipasang di setiap sinyal masuk stasiun. Datadata tentang keberadaan kereta api yang memasuki petak jalan dikirim dari peralatan penghitung gandar dengan menggunakan location case. Untuk lebih jelasnya gambar di sajikan pada lampiran 1. 1) Peralatan pendeteksi keberadaan kereta api a) Peralatan pendeteksi kereta api di petak jalan adalah sistem axle counter. Dalam sistem pendeteksian ini terdapat beberapa peralatan, anatara lain : (1)
Pendeteksi gandar (wheel detector ) Peralatan ini berfungsi untuk mendeteksi keberadaan
gandar
yang
lewat.
Tipe
pendeteksi gandar yang digunakan adalah sistemdouble
wheel
detector
yang
dapat
mendeteksi roda dengan ukuran standar roda kereta di indonesia yaitu ≥ 865 mm dengan material gandar besi atau baja. Frekuensi operasi dari bagian transmitter dan receiver 34
kHz dengan konsumsi daya yang rendah yaitu 5 watt pada tegangan kerja antara 24 V DC s.d 60 V DC. Bagian pendeteksi gandar yang terpasang di rel harus di pasang pelindung yang dapat melindungi dari kemungkinan benturan atau tekanan secara mekanis yang tidak diinginkan dari bagian-bagian kereta yang lewat diatasnya. Pendeteksi gandar harus dapat dipasang pada semua jenis bantalan kayu, beton, dan besi. (2)
Track side conection box Peralatan
ini
berfungsi
untuk
tempat
sambungan kabel dari bagian penghitung gandar ke bagian pendeteksi gandar. Track side conection box dipasang di samping rel dan mempunyai fasilitas keamanan, yaitu dapat di kunci untuk menghindari pencurian. Track side conection box harus di pasang pelindung
yang
dapat
melindungi
dari
kemungkinan benturan secara mekanis dari bagian-bagian kereta yang lewat. (3)
Kabel data axle counter Kabel yang digunakan untuk menyampaikan informasi dari bagian pendeteksi gandar ke bagian penghitung gandar menggunakan kabel tipe T-Ej (Pem)E dengan bahan penghantar solid copper wire dan bahan isolasi solid polyethylene
dengan
spesifikasi
berikut : (a) Diameter kawat 0.9 mm
sebagai
(b) Conductor DC resistance
:
29Ohms/km (c) Insulation resistance at 20°C : 10.000 M.Ohms.km (d) Mutual capacitance at 1 KHz : 60 nF/0.5 km (e) Capacitance unbalance antar pair pada 1 KHz Max Value : 800 pF/0.5 km Min Value : 150 pF/0.5 km (f) Kekuatan dielektrik : 500 V DC or 350 V AC-1 menit (4)
Penghitung gandar (Evaluator) Peralatan ini berfungsi untuk menghitung dan membandingkan
jumlah
gandar
yang
memasuki pendeteksi gandar (wheel detector ) awal track section dan akhir track section. Peralatan penghitung gandar di pasang di ruangan ER ( Equipment Room) di stasiun dan terintegrasi dengan sistem interlocking SSI. Untuk pendeteksian kereta di petak jalan cukup menggunakan 2 buah buah penghitung gandar yang terhubung dengan kabel data untuk komunikasi data dengan penghitung gandar
di
stasiun
bersebelahan
pengontrolan petak jalan.
b) Pemasangan peralatan pendeteksi kereta api (1)
Pendeteksi gandar (wheel detector )
untuk
Peralatan pendeteksi gandar dipasang pada sisi tepi rel dalam daerash cakupan pendeteksian kereta di petak jalan (track vacancy detection section) yaitu mulai dari sinyal masuk arah ke stasiun Cimindi (J 10) dan sinyal masuk arah ke stasiun andir (J 24). Pendeteksi diletakkan di tengah-tengah bantalan, sedangkan untuk pemasangannya dengan menggunakan baut dengandiameter 13mm. Untuk lebih jelasnya pemasangan pendeteksi gandar di rel dan lokasi pemasanagan axle counter di petak jalan di sajikan pada gambar IV-1, dan IV-2 sebagai berikut.
Gambar IV.1 : Gambar pemasangan peralatan pendeteksi
gandar di rel
CIMINDI (CMD) Km. 150 + 012
EVALUATOR
Interlocking SSI
1 3 1 + 7 4 1
ER J22 22T
W11A
5 4 7 + 7 4 1 J24 23T
12T
11T W13 J10
3
Andir
W15 W17A
W11B MJ10
MJ24
W17B
21T
Cimahi
8 1 7 + 8 4 1
J12
J32A
13T
32T 5 9 9 + 4 4 1
9 7 1 + 6 4 1 Track block wheel detector
JPL154 0 0 8 + 6 4 1 . m K
J32B
VDU
Track block wheel detector
3
9 0 1 + 7 4 1
Gambar IV.2 : Gambar lokasi pemasangan peralatan pendeteksi
gandar di petak jalan
(2)
Track side connection box dan kabel data Kotak
sambungan
kabel
(Track
side
connection box) di pasang di tepi jalan rel dengan jarak pemasangan minimal 3 meter dari dari tengah rel. Pemasangan Track side connection box harus memperhatikan ruang bebas sarana agar dalam pengoperasiannya terhindar dari benturan secara mekanis dari bagian-bagian yang lewat. Sedangkan untuk kabel data di tanam di bawah tanah dasar dengan kedalaman 25 cm. Untuk lebih jelasnya pemasangan Track side connection box di sisi rel, disajikan pada gambar IV.3 sebagai berikut.
Gambar IV.3 : pemasangan Track side connection box disisi rel
(3)
Penghitung gandar ( Evaluator ) Peralatan
penghitung
gandar
( Evaluator )
dipasang di ruang ER ( Equipment Room) di stasiun
dan
interlocking
terintegrasi SSI.
Untuk
dengan lebih
sistem jelasnya
pemasangan penghitung gandar ( Evaluator ), disajikan pada gambar IV.4 sebagai berikut
Axle counter Evaluator
Gambar IV.4 : konfigurasi peralatan penghitung gandar
c) Cara kerja peralatan pendeteksi bakal pelanting
Ketika kereta berangkat dari emplasemen stasiun bergerak
melewati
sinyal
masuk,
peralatan
pendeteksi gandar mengindikasi bahwa ada bakal pelanting yang memasuki petak jalan (track vacancy detection
section)
dengan
menghitung
jumlah
gandar yang melewati peralatan. Data jumlah gandar tersebut di proses di bagian penghitung gandar. Di bagian penghitung gandar data tersebut dibandingkan dengan hasil penghitungan gandar di sinyal
masuk
stasiun
sebelahnya
dengan
menggunakan location case. Hasil perbandingan kedua
evaluator
interlocking
di
SSI.
kirim
Apabila
ke
relay
perhitungan
interface jumlah
gandar yang terhitung pada awal petak jalan, maka bagian penghitung gandar memberikan indikasi bahwa petak jalan aman ke sistem interlocking. Apabila jumlah perhitungan gandar tidak sama, maka bagian penghitung gandar mengindikasikan bahwa petak jalan masih belum aman.
b. Analisa kehandalan sistem
Dalam desain sistem axle counter sebagai pendeteksi keberadaan
kereta
api
di
petak
jalan
mempunyai
kehandalan dibandingkan dengan sistem yang ada pada kondisi eksisting sekarang, yaitu dengan sistem pendeteksi track circuit dan media transmisi kabel fisik. Kelebihannya adalah pada sistem axle counter lebih hemat energi listrik yaitu dalam pengoperasiannya hanya membutuhkan biaya 25 watt. Selain itu dengan penggunaan sistem axle counter lebih mudah dalam perawatan dan perbaikan karena peralatan axle counter dipasang di dalam ruangan di satu
tempat sehingga dalam perbaikan membutuhkan waktu yang singkat. Untuk lebih jelasnya kehandalan sistem axle counter dibandingkan dengan sistem track circuit disajikan pada lampiran 3.
B. PEMECAHAN MASALAH
Setelah pembahasan mengenai perbandingan antara penggunaan sistem track circuit dengan sistem axle counter , maka untuk menyelesaikan masalah tersebut diberikan usulan, antara lain : 1.
Berdasarkan tingkat kehandalan dalam pendeteksian kereta api, untuk pendeteksian bakal pelanting di petak jalan dianjurkan menggunakan sistem axle counter dari pada track circuit karena lebih hemat pemakaian listrik yaitu hanya membutuhkan
25
watt
untuk
menghidupkan
peralatan
penghitung gandar dan pendeteksi keberadaan sarana kereta api. Sistem axle counter lebih mudah dalam perawatan karena peralatan sebagian besar terletak di dalam ruangan dan terjaga dari pengaruh lingkungan yang merusak peralatan. Perbaikan saat gangguan indikasi di petak jalan membutuhkan waktu yang relatif
singkat karena
gangguan indikasi dapat di selesaikan hanya dengan mereset tombol
RR
(Restricted
Reset)
pada
bagian
peralatan
penghitung gandar. Sistem axle counter relatif lebih aman dari pencurian peralatan, karena peralatan di pasang di sinyal masuk sehingga mudah dalam pengawasan. Selain itu axle counter lebih efisien karena hanya membutuhkan dua buah peralatan pendeteksi bakal pelanting yang di pasang di sinyal masuk.
2.
Dengan
pemasangan
axle
counter diharapkan
tingkat
keterlambatan kereta karena gangguan peralatan persinyalan,
khususnya karena gangguan dapat dikurangi. Selain itu kemungkinan untuk terjadinya kecelakaan akibat gangguan dapat dikurangi.
A. KESIMPULAN
1.
Berdasarkan perbandingan kinerja sistem axle counter dan track circuit untuk pendeteksi bakal pelanting di petak jalan dapat disimpulkan bahwa :
a.
Sistem Axle counter 1)
Sistem axle counter relatif lebih hemat pemakaian listrik yaitu hanya membutuhkan 25 watt untuk menghidupkan peralatan penghitung gandar dan pendeteksi gandar
2)
Sistem axle counter tidak memakai skun kabel, sehingga aman terhadap korosi. Selain itu peralatan yang digunakan cenderung lebih banyak di dalam ruangan
sehingga
kerusakan
peralatan
akibat
pengaruh lingkungan dapat dikurangi 3)
Sistem axle counter relatif lebih aman dari pencurian peralatan, karena peralatan yang dipakai lebih banyak dipasang didalam ruangan. Peralatan yang berada diluar ruangan hanya dipasang di sinyal masuk sehingga mudah dalam pengawasan
4)
Pada sistem axle counter , perbaikan membuthkan waktu yang relatif singkat karena gangguan indikasi dapat diselesaikan hanya dengan mereset peralatan penghitung gandar di ruang interlocking
5)
Pada sistem axle counter hanya membutuhkan 2 buah pendeteksi bakal pelanting, sehingga lebih efisien
6)
Jadwal pemeliharaan berkala axle counter setiap 3 bulan sekali, sehingga lebih efisien
7)
Peralatan axle counter tidak memakai insulated rail joint, sehingga tidak mudah aus. Suku cadang axle counter tersedia di vendor resmi di indonesia
b.
Sistem track circuit 1)
Pada sistem track circuit pemakaian listrik relatif lebih
besar,
karena
pada
sistem
track
circuit
memerlukan supply tegangan untuk transformator feed track di masing-masing location case. Untuk track circuit petak jalan keseluruhan lintas Padalarang – Cicalengka membutuhkan daya listrik 10620 watt 2)
Pada sistem track circuit peralatan yang digunakan di luar ruangan lebih banyak, seperti location case, relay track circuit dan skun kabel I/O sehingga rawan untuk terjadi kerusakan akibat pengaruh lingkungan seperti korosi
3)
Lokasi track circuit jauh dari stasiun sehingga kurang dalam segi pengawasan dan rawan untuk dicuri
4)
Pada sistem track circuit perbaikan membutuhkan waktu lama, karena harus memeriksa semua kerja track circuit di location case. Selain itu tempat location case cenderung susah dilalui kendaraan darat
5)
Sistem track circuit mempunyai kemampuan deteksi terbatas, untuk mendeteksi posisi kereta di petak jalan lintas Padalarang – Gedebage keseluruhan diperlukan 59 buah track circuit
6)
Jadwal pemeliharaan berkala track circuit adalah setiap bulan sekali
7)
Pada sistem track circuit memakai insulated rail joint . Selain mudah aus, suku cadangnya susah diperoleh di
indonesia. Untuk memperoleh insulated rail joint harus memesan pada vendor asing di luar negeri
2.
Berdasarkan andil keterlambatan bulan mei 2013 dan data gangguan peralatan persinyalan
Sebagaimana dapat dilihat bahwa sebagian keterlambatan juga diakibatkan karena gangguan peralatan persinyalan dan salah satunya adalah gangguan interlocking .
B. SARAN
Untuk mengurangi keterlambatan kereta api, mengurangi resiko kemungkinan terjadinya keterlambatan dan kecelakaan, penulis menyarankan kepada pemerintah yang dalam hal ini adalah direktorat jendral perkeretaapian agar melakukan beberapa hal sebagai berikut :
1. Mengganti track circuit petak jalan dengan menggunakan axle counter untuk mendeteksi keberadaan kereta api di petak jalan dengan
pertimbangan
kehandalan
sistem
pendeteksian
keberadaan sarana dengan menggunakan axle counter . 2. Mengingat padatnya frekuensi kereta api di lintas tersebut, diharapkan penggunaan sistem pendeteksian kereta dengan axle counter dapat mendukung kelancaran perjalanan kereta api. 3. Mengingat bahwa sebagian keterlambatan juga diakibatkan karena gangguan peralatan persinyalan dan salah satunya adalah gangguan interlocking , diharapkan penggunaan sistem pendeteksian kereta dengan axle counter dapat mengurangi angka keterlambatan.
