MAKALAH TEKNIK PENGUKURAN TAHANAN ISOLASI Makalah Ini Dibuat Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Pengukuran Sistem Tenaga Listrik Dsen Penga!ar " Ra#hman E$$en%i& ST& MTI
Disusun Oleh " Nama " An%i An%i Mses Mses P' P' Sitm(ul Sitm(ul NPM " )* )*+)++ +)++,,-P P
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO .AKULTAS AKULTAS TEKNIK TEKN IK UNI/ERSITAS MUHAMMADI0AH LAMPUNG 1+)2
KATA KATA PENGANTAR PEN GANTAR 1
Puji syukur kehadirat kehadirat Tuhan Tuhan Yang Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmatNya lah penulis dapat menyelesaikan makalah berjudul “ Teknik Teknik Pengukuran Tahanan Tahanan Isolasi “. Dalam menyusun makalah ini, masih banyak kekurangan kekurangan dan kekeliruan yang perlu disemp disempurn urnaka akan, n, untuk untuk itu penuli penuliss sangat sangat mengha mengharap rapkan kan kritik kritik dan saran saran yang yang bersi bersiat at membangun guna menyempurnakan makalah ini. !khir kata saya berharap semoga makalah ini dapat memberikan manaat bagi para pemba"a.
#andar $ampung, Nopember %&'(
DA.TAR ISI
2
Halaman 3u%ul44444444444444444444444444444 ) Kata Pengantar44444444444444444444444444444 1 Da$tar Isi4444444444444444444444444444444'' ,56 Da$tar Gambar4444444444444444444444444444''' 6 Da$tar Tabel444444444444444444444444444444 6 7ab I' Pen%ahuluan444444444444444444444444444 8 )')' Latar 7elakang444444444444444444444444444 8 )'1' Rumusan Masalah44444444444444444444444444 8 )',' Tu!uan %an Man$aat4444444444444444444444444 8 )',')' Tu!uan Makalah44444444444444444444444444 8 )','1' Man$aat Makalah4444444444444444444444444'' 8 7ab II' Dasar Teri444444444444444444444444444'' * 1')' Pengertian Tahanan islasi4444444444444444444444'' * 1'1' Alat Ukur44444444444444444444444444444'' * 1',' Pengukuran Tahanan Islasi444444444444444444444' 1'6' Mengukur tahanan islasi kum(aran tra$444444444444444' 9 1'8' Pen:era(an atau Arus (larisasi4444444444444444444''' 9 1'*' Arus b#ran Permukaan4444444444444444444444'' )+ 1'2' Arus hantaran444444444444444444444444444
)+
1'-' 3enis alat ukur tahanan islasi44444444444444444444
))
1'9' Ma#am5ma#am alat ukur tahanan islasi444444444444444''
)1
7ab III' Pengu!ian Tahanan Islasi4444444444444444444''
)6
,')' Prse%ur Pengu!ian Tahanan Islasi44444444444444444'
)6 3
,'1' Pengu!ian Tahanan Islasi Pa%a Instalasi Listrik444444444444
)*
,',' Petun!uk Praktis tentang Hasil Pengukuran Tahanan Islasi 7elitan Tra$4
)-
7ab I/' Kesim(ulan44444444444444444444444444
1+
Da$tar Pustaka4444444444444444444444444444
1)
DA.TAR GAM7AR Gambar 1')' Tester Tahanan Islasi4444444444444444444''
*
Gambar 1'1' Knstruksi Megger menggunakan baterai44444444444''
2
Gambar ,')' Penge#ekan kn%isi batera: megger44444444444444' )6 Gambar ,'1' 7atera: %alam kn%isi masih baik444444444444444 )8 Gambar ,',' Megger sia( %igunakan4444444444444444444'' )8 Gambar ,'6 Mengukur;mengu!i tahanan isasi kabel444444444444'' )* Gambar ,'8' Pengu!ian tahanan islasi antara $asa
)2
Gambar ,'*' Pengu!ian tahanan islasi antara $asa
)2
Gambar ,'2' Pengu!ian tahanan islasi antara $asa
)2
Gambar ,'-' Pengu!ian tahanan islasi antara instalasi %engan tanah
DA.TAR TA7EL Tabel ,')' In%e> Nilai Plarisasi4444444444444444444444 )9
7A7 I PENDAHULUAN
)')
Latar 7elakang 4
)eiring dengan kemajuan teknologi, kebutuhan akan listrik terus meningkat. #erapa banyak peralatan rumah tangga yang memerlukan energi listrik seperti T*, radio, mi"ro+ae, kulkas, kompor listrik dan masih banyak lagi. Masing-masing mengubah energi listrik menjadi energi bentuk lain, misalnya energi "ahaya, energi kinetik, energi bunyi, atau energi panas. arena kebutuhan akan listrik yang sangat besar, perlu diketahui seberapa eisienkah alat yang digunakan dan apakah penggunaannya optimal / , Maka diperlukan pengujian untuk melihat kualitas dari listrik yang kita konsumsi mulai dari tegangan listrik, arus listrik, hambatan listrik, kualitas daya, aktor daya, ketahaan isolasi dll. )'1' Rumusan Masalah
#erdasarkan uraian pada latar belakang masalah dan setelah mempelajari data-data yang ada, maka permasalahan yang akan dibahas penulis dirumuskan sebagai berikut 0 Pengukuran tahanan isolasi yang digunakan untuk memeriksa status isolasi rangkaian dan perlengkapan listrik, sebagai dasar pengendalian keselamatan. )',' Tu!uan %an Man$aat )',')' Tu!uan Makalah
1ntuk mengetahui bagaimana Pengukuran tahanan isolasi yang digunakan untuk memeriksa status isolasi rangkaian dan perlengkapan listrik, sebagai dasar pengendalian keselamatan )','1' Man$aat Makalah
Dengan adanya makalah ini diharapkan dapat lebih mudah untuk memperoleh dan memeriksa status isolasi rangkaian dan perlengkapan listrik, sebagai dasar pengendalian keselamatan.
7A7 II DASAR TEORI 1')' Pengertian Tahanan islasi
Tahanan isolasi adalah tahanan yang terdapat diantara dua ka+at saluran 2kabel3 yang diisolasi satu sama lain atau tahanan antara satu ka+at saluran dengan tanah 2ground3. 5
Pengukuran tahanan isolasi digunakan untuk memeriksa status isolasi rangkaian dan perlengkapan listrik, sebagai dasar pengendalian keselamatan. 1'1' Alat Ukur
!lat ukur yang digunakan untuk mengukur atau menguji tahanan isolasi suatu kabel adalah Megger 2Mega4hm3. )e"ara prinsip mengger terdiri dari dua kumparan * dan 5 yang ditempatkan se"ara menyilang seperti terlihat pada gambar' di ba+ah ini.
6ambar %.'. Tester Tahanan Isolasi umparan * merupakan besarnya arus yang mengalir adalah E78p dan kumparan 5 merupakan
besarnya
arus
yang
mengalir
adalah
E789,
89 adalah tahanan yang akan diukur. :arum dapat bergerak disebabkan oleh perbandingan dari kedua arus, yaitu sebanding dengan 8p789 atau berbanding terbalik terhadap tahanan yang akan diukur.
nilai minimum 0 '&&& 4hm 2' k4hm3 setiap ' *olt tegangan erja :ika tegangan kerja %%& *, berarti minimum tahanan isolasi adalah '&&& 4hm 9 %%& ; %%&&&& 4hm atau %%& k4hm Diperoleh dari "htp:// MARGIONO%20ABDIL%20BRBAGI!h# $
*ariasi tegangan tidak akan berpengaruh banyak terhadap harga pemba"aan, karena hasilnya tidak ditentukan dari sumber tegangan arus searah. )umber tegangan arus searah adalah sumber tegangan tinggi, yang dihasilkan dari pembangkit yang diputar dengan tangan. 1mumnya tegangannya adalah '&& *, %<& *, <&& *, '&&& * atau %&&& *. )edangkan daerah pengukuran yang eekti adalah &,&% sampai %& Mega4hm dan < sampai <.&&& Mega4hm. Tetapi pada sekarang pengujian tahanan isolasi menggunakan sumber tegangan tinggi dari tegangan tetap sebesar '&& * sampai '.&&& * yang didapat dari baterai sebesar = * sampai '% * dan disebut Megger dengan baterai 2lihat gambar %.%3.
6ambar %.%. onstruksi Megger menggunakan baterai !lat ini membangkitkan tegangan tinggi lebih stabil dibanding dengan yang menggunakan generatar diputar dengan tangan. )eperti yang ditunjukkan pada gambar %, bagian-bagian e9ternal megger ini dijelaskan sebagai berikut0 2'3 :arum penunjuk 2%3 a"a, diungsikan untuk mengeliminir kesalahan paralla9 dalam pemba"aan. 2>3 )kala &
2?3 5he"k baterai 2<3 Tombol pengakti meter 2@3 $ubang line untuk "olok oranye dan lubang earth untuk "olok hitam 2(3 Probe meter dengan penjepit 2=3 Probe meter run"ing, juga sebagai pen"olok penge"ekan beterai.
1',' Pengukuran Tahanan Islasi
Pengukuran tahanan isolasi untuk perlengkapan listrik dapat menggunakan megger, yang mana pengoperasiannya pada +aktu perlengkapan rangkaian listrik tidak bekerja atau tidak dialiri arus listrik. )e"ara umum bahan isolasi yang digunakan sebagai pelindung dalam saluran listrik atau sebagai pengisolir bagian satu dengan bagian lainnya harus memenuhi syarat-syarat yang telah ditentukan. Aarga tahanan isolasi antara dua saluran ka+at pada peralatan listrik ditetapkan paling sedikit adalah '&&& 9 harga tegangan kerjanya. Misal tegangan yang digunakan adalah %%& *, maka besarnya tahanan isolasi minimal sebesar 0 '&&& 9 %%& ; %%&.&&& 4hm atau %%& 4hm. Ini berarti arus yang diiBinkan di dalam tahanan isolasi ' m!7*. !pabila hasil pengukuran nilai lebih rendah dari syarat minimum yang sudah ditentukan, maka saluran7ka+at tersebut kurang baik dan tidak dibenarkan kalau digunakan. Caktu melakukan pengukuran tahanan isolasi gunakan tegangan arus searah 2D53 sebesar '&& * atau lebih, hal ini dimaksudkan untuk dapat mengalirkan arus yang "ukup besar dalam tahanan isolasi. Di samping untuk menentukan besarnya tahanan isolasi, nilai tegangan ukur yang tinggi juga untuk menentukan kekuatan bahan isolasi dari saluran yang akan digunakan. Calaupun bahan-bahan isolasi yang digunakan "ukup baik dan mempunyai tahanan isolasi yang tinggi, tetapi masih ada tempat-tempat yang lemah lapisan isolasinya, maka perlu dilakukan pengukuran. Diperoleh dari 0 “ http0771:I%&E$I)T8I!N.htm
1'6' Mengukur tahanan islasi kum(aran tra$'
Pengukuran tahanan isolasi juga sering kali dilakukan untuk memperoleh nilaitahanan isolasi busbar 2rel3, PMT, kabel po+er %& k*, saluran kabel tegangan tinggi 2)TT3 , saluran udara '
tegangan tinggi 2)1TT3, atau instalasi listrik lainnya dengan memperhatikan ketentuan pengukuran yang berlaku sehingga tidak merusakkan alat ukur 2megger3 itu sendiri. Aal yang bisa mengakibatkan kerusakan alat ukur adalah bilamana alat ukur tersebut dipakai untuk mengukur obyek pada lokasi yang tegangan induksi listrik di sekitarnya sangat tinggi ataubeberapa saat sehingga induksinya hilang. 1ntuk mengamankan alat ukurterhadap pengaruh tegangan induksi maka peralatan tersebut perlu dilindungidengan )angkar Faraday dan kabel-kabel penghubung rangkaian pengujian sebaiknya menggunakan kabel yang dilengkapipelindung 2)hield Cire3.:adi untuk memperoleh hasil yang alid maka obyek yang diukur harus betul -betul bebas dari pengaruh induksi. Aasil pengukuran tahanan isolasi belitan trao juga dipengaruhi olehkebersihan permukaan isolator bushing, suhu trao, aktor usia dan kelembaban udara di sekitarnya. #atasan dari tahanan isolasi kumparan trao sesuai #uku Pemeliharaan. Peralatan )E. &>%7P)T7'G=? adalah 0 Menurut standard *DE 2"atalouge %%=7?3 minimum besarnya tahanan isolasi kumparan trao, pada suhu operasi dihitung “ ' kilo *olt ; ' MH 2Mega 4hm3 “. Dengan "atatan ' k* ; besarnya tegangan asa terhadap tanah, kebo"oran arus yang diijinkan setiap k* ; ' m!. 1'8' Pen:era(an atau Arus (larisasi
!rus Penyerapan terdiri dari tiga komponen, yang dijelaskan sebagai laju penurunan arus dari nilai dekat dengan nol sesaat setelah beberapa menit. Pertama adalah disebabkan oleh satu molekul yang mengapung yang terdiri dari elektron bebas media isolasi7dielektrik akibat pengaruh paparan medan listrik pada antara dua plat. edua adalah disebabkan oleh penyimpangan molekular akibat paparan medan listrik pada bidang dielektrik yang memaksakan penyimpangan ele"tron muatan negati dari peredarannya elektron di sekitar nu"leus ke arah positi tegangan. etiga adalah sehubungan dengan keseimbangan molekul pada medan listrik yang diterapkan. eselarasan ini adalah +ajar yang terjadi pada kondisi keadaan netral, tetapi ketika satu bidang elektrik adalah menerapkan ini molekul yang bertentangan berkumpul pada bidang yang berbeda. etiga arus tersebut tidak dapat dipisahkan maka total arus tersebut sebagai sebuah arus tunggal yang dipengaruhi oleh jenis dan kondisi materi yang mengikat menjadi media isolasi7dielektrik. Calaupun pendekatan arus penyerapan nol, proses sebenarnya terjadi dimana arus yang diserap jauh lebih penjang (
dibandingkan dengan arus kapasiti. 4rientasi Polarisasi adalah meningkatnya penyerapan kandungan
air
karena bahan
terkontaminasi Ini
meningkatkan derajat
polarisasi.
DepolymeriBation isolasi 7 penyekatan juga berimbas padake arah meningkatkannya penyerapan arus. Tidak semua bahan akan terjadi adanya tiga komponen arus tersebut diatas seperti material dari polyethylene mempunyai kemampuan sedikit penyerapan polarisasi. 1'*' Arus b#ran Permukaan
!rus bo"oran permukaan menjelaskan isolasi yang ter-kontaminasi oleh kelembaban, kotoran atau garam. #esaran !rus adalah tetap terhadap +aktu dan tergantung di pada derajat ionisasi dan temperatur.saat itu Aal ini sering mengabaikan sebagai sebuah arus terpisah, pada hal masih terdapat arus bo"or didalam media dielektrik yang harus dijumlahkan sehingga menjadi total arus bo"oran. 1'2' Arus hantaran
!rus hantaran adalah yang melalui isolasi 7 dielektrik dan biasanya dipresentasikan sebagai resistor yang mempunyai nilai sangat tinggi dan terpasang se"ara paralel dengan kapasitansi media dielektrik. omponen !rus bo"oran, adalah arus itu akan diukur ketika isolasi7penyekatan adalah penyerapan yang se"ara penuh dibebankan7dituntut dan penuh telah mengambil tempat. 5atatan bah+a itu meliputi kebo"oran permukaan, yangJ mungkin menjadi berkurang atau di-eliminasi oleh penggunaan terminal “6uard 2untuk diskusikan berikutnya3. 6raik berikut memperlihatkan siat alami setiap komponen dariJ arus berkenaan dengan +aktu.
10
1'-' 3enis alat ukur tahanan islasi'
Insulation tester banyak jenisnya 2merk dan type megger3, masing-masing memiliki spesiikasi yang berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Mulai dari type sederhana, menengah sampai dengan yang "anggih. Display 2tampilannya3 juga banyak ragamnyaK mulai dari tampilan analog, semi digital dan digital murni. Pada panel kendali 2Front Panel3 ada yang sangat sederhana, namun ada pula yang super "anggih. Tapi seluruhnya memiliki prinsip kerja yang sama.
1'9' Ma#am5ma#am alat ukur tahanan islasi' 11
12
13
7A7 III PENGU3IAN TAHANAN ISOLASI
,')' Prse%ur Pengu!ian Tahanan Islasi
)ebelum menggunakan alat pengujian tahanan isolasi perlu dilakukan langkah-langkah sebagai berikut0 '. Melakukan penge"ekan kondisi batere megger dengan menghubungkan "olokan oranye ke line dan # "he"k 2lihat gambar >.'3. #aterai masih dalam kondisi baik, jika jarum menunjuk pada tanda huru # di peraga megger 2lihat gambar >.%3.
6ambar >.'. Penge"ekan kondisi bateray megger
14
6ambar >.%. #ateray dalam kondisi masih baik %. Meter siap digunakan, dengan menghubungkan "olokan oranye ke lubang line dan "olokan hitam ke lubang earth 2lihat gambar >.>3.
6ambar >.>. Megger siap digunakan >. Yakinkan bah+a ka+at7kabel yang akan diukur tahanan isolasinya tidak terhubung dengan sumber tegangan 2tidak berarus3.
15
?. Aubungkan "olokan oranye dan "olokan hitam dengan ujung-ujung ka+at7kabel yang akan diukur tahanan isolasinya, kemudian tekan tombol pengakti megger dan ba"a penunjukkan jarum 2lihat gambar >.?3.
6ambar >.? Mengukur7menguji tahanan isoasi kabel Diperoleh dari "htp:// MARGIONO%20ABDIL%20BRBAGI!h# $
,'1' Pengu!ian Tahanan Islasi Pa%a Instalasi Listrik
:ika ka+at7kabel listrik terdiri dari dua ka+at saluran misal ka+at asa 2P3 dan ka+at netral 2N3, maka tahanan isolasinya adalah 0 2'3 antara ka+at asa 2P3 dengan ka+at netral 2N3, 2%3 antara ka+at asa 2P3 dengan tanah 263, 2>3 antara ka+at netral 2N3 dengan tanah 263. Pada saat melakukan pengukuran tahanan isolasi antara asa 2P3 dan netral 2N3, hal pokok yang perlu diperhatikan adalah memutus atau membuka semua alat pemakai arus yang terpasang se"ara paralel pada saluran tersebut, seperti lampu-lampu, motormotor, oltmeter, dan sebagainya. )ebaliknya semua alat pemutus seperti 0 kontak, penyambung-penyambung, dan sebagainya yang tersambung se"ara seri harus ditutup. 1
6ambar >.<. Pengujian tahanan isolasi antara asa 2P3 dengan netral 2N3 Di samping digunakan untuk mengetahui keadaan tahanan isolasi, juga untuk mengetahui kebenaran sambungan yang ada pada instalasi. :ika terjadi sambungan yang salah atau hubung singkat dapat segera diketahui dan diperbaiki. 6ambar >.@ dan >.( di ba+ah ini men"ontohkan pengujian tahanan isolasi pada instalasi listrik bangunan baru.
6ambar >.@. Pengujian tahanan isolasi antara asa 2P3 dengan tanah 263
6ambar >.(. Pengujian tahanan isolasi antara asa 2P3 dengan tanah 263 )edangkan untuk pengujian tahanan isolasi antara jaringan instalasi dengan tanah7ground 263, hal pokok yang perlu diperhatikan adalah memasang semua alat pemakai arus yang terpasang se"ara paralel pada saluran tersebut, seperti lampu-lampu, motormotor, oltmeter,
1&
dan sebagainya. )emua alat pemutus seperti 0 kontak, penyambung-penyambung, dan sebagainya yang tersambung se"ara seri harus ditutup.
6ambar >.=. Pengujian tahanan isolasi antara instalasi dengan tanah 263
Diperoleh dari "http077elistrikan.htm$
,',' Petun!uk Praktis tentang Hasil Pengukuran Tahanan Islasi 7elitan Tra$'
)alah satu eek yang mempengaruhi nilai tahanan isolasi belitan trao adalah temperatur. Aal ini terjadi karena panas belitan, inti besi dan minyak trao pada derajat tertentu akan menurunkan nilai dielektrik bahan isolasi belitan, sehingga pengukuran dengan interal '& menit kemudian 2suhu trao agak turun3 akan menghasilkan nilai yang berbeda. 4leh sebab itu perbandingan kedua hasil ukur yang berbeda +aktu tersebut dapat dipakai a"uan, bah+a 0
eterangan 0 8' ; Nilai tahanan isolasi pengukuran menit pertama, 8'& ; Nilai tahanan isolasi pengukuran pada menit kesepuluh. #erikut ini adalah tabel yang menunjukkan hubungan nilai Indeks Polarisasi terhadap kondisi trao.
1'
Tabel >.'. Inde9 Nilai Polarisasi
7A7 )/ KESIMPULAN
1(
'. Pengukuran tahanan isolasi digunakan untuk memeriksa status isolasi rangkaian dan perlengkapan listrik, sebagai dasar pengendalian keselamatan. %. !lat ukur yang digunakan untuk mengukur atau menguji tahanan isolasi suatu kabel adalah Megger 2Mega4hm3. >. *ariasi tegangan tidak akan berpengaruh banyak terhadap harga pemba"aan, karena hasilnya tidak ditentukan dari sumber tegangan arus searah. )umber tegangan arus searah adalah sumber tegangan tinggi, yang dihasilkan dari pembangkit yang diputar dengan tangan. 1mumnya tegangannya adalah '&& *, %<& *, <&& *, '&&& * atau %&&& *. )edangkan daerah pengukuran yang eekti adalah &,&% sampai %& Mega4hm dan < sampai <.&&& Mega4hm. Yang perlu diperhatikan 0 :angan menyentuh titik ukur obyek pengukuran yang baru selesai diukur tahanan isolasinya. Aal ini akan mengakibatkan terjadinya aliran arus yang melintas badan dan meskipun tidak berakibat atal namun bisa menimbulkan tegangan kejut. #ila pengukuran dilakukan pada obyek yang komponen kapasitinya relati besar 2misal )TT3 , kemungkinan tegangan pengisian 2"harging3 sampai dengan <.&&& *, hal ini sangat berbahaya bila menyentuh titik ukur obyek yang diukur tahanan isolasinya. Pada kondisi ini harus dilakukan pembuangan tegangan induksi 2residual3 dengan memindah posisi saklar selektor s+it"h dari posisi 4hm 2“H3 ke posisi olt 2“*3 dan prob tetap tersambung dengan obyek pengukuran s.d. jarum menunjukan angka “4 olt. :angan membalik polaritas prob 2L3 dan 2-3 selama terjadi pembuangan muatan, sebab pengaman tegangan lebih yang terpasang didalam alat uji 2ukur3 akan terpi"u 2triggered3 dan rusak.
DA.TAR PUSTAKA
htp://margionoabdil.blogspo.co.id/2013/10/prosedur-pengukuranpengujianahanan.hml http://UJI%20KELISTRIKAN.html 20
http://Kelistrikan.htm www.academia.edu/11314/!"!#$%&%'$#!(!)!)$*+,"!+*
21
