Karakteristik Beberapa Jenis Bahan Penghantar Listrik

Karakteristik Beberapa Jenis Bahan Penghantar Listrik

19:00  Dunia Listrik  2Komentar

Seperti telah kita ketahui, bahwa untuk pelaksanaan penyaluran energi listrik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu berupa saluran udara dan kabel tanah. Pada saluran Udara, terutama hantaran udara telanjang biasanya banyak menggunakan kawat penghantar yang terdiri atas: kawat tembaga telanjang (BCC, singkatan dari Bare Cooper Cable), Aluminium telanjang (AAC, singkatan dari All Aluminium Cable), Campuran yang berbasis aluminium (Al-Mg-Si), Aluminium berinti baja (ACSR, singkatan dari Aluminium Cable Steel Reinforced) dan Kawat baja yang berisi lapisan tembaga (Cooper Weld).

Sedangkan pada saluran kabel tanah, biasanya banyak menggunakan kabel dengan penghantar jenis tembaga dan aluminium, perkembangan yang sangat dominan pada saluran kabel tanah adalah dari sisi bahan isolasinya, dimana pada saat awal banyak menggunakan isolasi berbahan kertas dengan perlindungan mekanikal berupa timah hitam, kemudian menggunakan minyak ( jenis kabel ini dinamakan GPLK atau Gewapend Papier Lood Kabel yang merupakan standar belanda dan NKBA atau Normal Kabel mit Bleimantel Aussenumheullung yang merupakan standar jerman, dan jenis bahan isolasi yang terkini adalah isolasi buatan berupa PVC (Polyvinyl Chloride) dan XLPE (Cross-Linked Polyethylene). Jenis bahan isolasi PVC dan XLPE pada saat ini telah berkembang pesat dan merupakan bahan isolasi yang andal.

Di waktu yang lalu, bahan yang banyak digunakan untuk saluran listrik adalah jenis tembaga (Cu). Namun karena harga tembaga yang tinggi dan tidak stabil bahkan cenderung naik, aluminium mulai dilirik dan dimanfaatkan sebagai bahan kawat saluran listrik, baik saluran udara maupun saluran kabel tanah. Lagipula, kawat tembaga sering dicuri karena bahannya dapat dimanfaatkan untuk pembuatan berbagai produk lain.

Suatu ikhtisar akan disampaikan dibawah ini mengenai berbagai jenis logam atau campurannya yang dipakai untuk kawat saluran listrik, yaitu:

• Tembaga elektrolitik, yang harus memenuhi beberapa syarat normalisasi, baik mengenai daya hantar listrik maupun mengenai sifat-sifat mekanikal.

• Brons, yang memiliki kekuatan mekanikal yang lebih besar, namun memiliki daya hantar listrik yang rendah. Sering dipakai untuk kawat pentanahan.

• Aluminium, yang memiliki kelebihan karena materialnya ringan sekali. Kekurangannya adalah daya hantar listrik agak rendah dan kawatnya sedikit kaku. Harganya sangat kompetitif. Karenanya merupakan saingan berat bagi tembaga, dan dapat dikatakan bahwa secara praktis kini mulai lebih banyak digunakan untuk instalasi-instalasi listrik arus kuat yang baru dari pada menggunakan tembaga.

• Aluminium berinti baja, yang biasanya dikenal sebagai ACSR (Aluminium Cable Steel Reinforced), suatu kabel penghantar aluminium yang dilengkapi dengan unit kawat baja pada inti kabelnya. Kawat baja itu diperlukan guna meningkatkan kekuatan tarik kabel. ACSR ini banyak digunakan untuk kawat saluran hantar udara.

• Aldrey, jenis kawat campuran antara aluminium dengan silicium (konsentrasinya sekitar 0,4 % – 0,7 %), Magnesium (konsentrasinya antara 0,3 % - 0,35 %) dan ferum (konsentrasinya antara 0,2 % - 0,3 %). Kawat ini memiliki kekuatan mekanikal yang sangat besar, namun daya hantar listriknya agak rendah.

• Cooper-weld, suatu kawat baja yang disekelilingnya diberi lapisan tembaga.

• Baja, bahan yang paling banyak digunakan sebagai kawat petir dan juga sebagai kawat pentanahan.

Berdasarkan ikhtisar diatas, dapat dikatakan bahwa bahan yang terpenting untuk saluran penghantar listrik adalah tembaga dan aluminium, sehingga kedua bahan tersebut banyak digunakan sebagai kawat pengantar listrik, baik saluran hantar udara maupun kabel tanah.

Sistem Listrik 3-Phase

Sistem Listrik 3-Phase

Published January 24, 2012 | By ILR



Penjelasan sistem 3 phase dan 1 phase

 Artikel ini adalah semacam sub-artikel dari artikel sebelumnya “Pengawatan Meter PraBayar dan munculnya tulisan “PERIKSA””. Kami coba membantu sobat ILR dalam memahami fenomena munculnya arus netral pada kWh-meter, khususnya Meter PraBayar (MPB).

Ada beberapa pertanyaan mengenai sistem 3-phase yang diaplikasikan pada sistem kelistrikan PLN dan mengapa kabel listrik yang disambung ke instalasi listrik rumah terdiri kabel phase dan kabel netral? Mengapa kabel phase bertegangan dan kabel netral tidak bertegangan? Dan mengapa ada arus netral yang datang dari jaringan listrik PLN? Semuanya kami coba rangkum dalam tulisan ini.

Tetapi terus terang, tulisan ini dibuat sebagai “nice to know” saja. Isinya tidak rumit-rumit dengan rumus atau teori yang mendalam. Walaupun begitu, kami berusaha sebaik mungkin membuatnya lebih mudah dimengerti oleh pembaca yang merasa awam soal listrik. Mudah-mudahan cukup bermanfaat dan mencerahkan.

Baiklah….silahkan klik di “selanjutnya”

Sistem 3-Phase dan 1-Phase

Hampir seluruh perusahaan penyedia tenaga listrik menggunakan sistem listrik 3-phase ini. Sistem ini diperkenalkan dan dipatenkan oleh Nikola Tesla pada tahun 1887 dan 1888. Sistem ini secara umum lebih ekonomis dalam penghantaran daya listrik, dibanding dengan sistem 2-phase atau 1-phase, dengan ukuran penghantar yang sama. Karena sistem 3-phase dapat menghantarkan daya listrik yang lebih besar. Dan juga peralatan listrik yang besar, seperti motor-motor listrik, lebih powerful dengan sistem ini.

PLN mengaplikasikan sistem 3-phase dalam keseluruhan sistem kelistrikannya, mulai dari pembangkitan, transmisi daya hingga sistem distribusi. Oh iya, agar lebih jelas, sistem kelistrikan PLN secara umum dibagi dalam 3 bagian besar :

• Sistem Pembangkitan Tenaga Listrik
  Terdiri dari pembangkit-pembangkit listrik yang tersebar di berbagai tempat, dengan jenis-jenisnya antara lain yang cukup banyak adalah PLTA (menggunakan sumber tenaga air), PLTU (menggunakan sumber batubara), PLTG (menggunakan sumber dari gas alam) dan PLTGU (menggunakan kombinasi antara gas alam dan uap). Pembangkit-pembangkit tersebut mengubah sumber-sumber alam tadi menjadi energi listrik.  

• Sistem Transmisi Daya
  Energi listrik yang dihasilkan dari berbagai pembangkit tadi harus langsung disalurkan. Karena energi listrik sebesar itu tidak bisa disimpan dalam baterai. Karena akan butuh baterai kapasitas besar untuk menyimpan energi sebesar itu dan menjadi sangat tidak ekonomis. Sebagai gambaran, accu 12Vdc dengan kapasitas 50Ah akan menyimpan energi listrik maksimal kira-kira 600 Watt untuk pemakaian penuh selama 1 jam. Sedangkan total pemakaian daya listrik untuk jawa-bali bisa melebihi 15,000 MW (15,000,000,000 Watt). Jadi….Berapa besar baterai untuk penyimpanannya?
  Untuk itulah suplai energi listrik bersifat harus sesuai dengan permintaan saat itu juga, tidak ada penyimpanan. Karena itu sistem transmisi daya listrik dibangun untuk menghubungkan pembangkit-pembangkit listrik yang tersebar tadi dan menyalurkan listriknya langsung saat itu juga ke pelanggan-pelanggan listrik. Saluran penghantarannya dikenal dengan nama SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi), SUTET (Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi) dll. Pastinya nggak asing dech dengan bentuknya yang kaya menara itu ya..
  Di Jawa-Bali, sistem transmisi daya listrik ini diatur oleh P3B (Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban) Jawa-Bali yang berlokasi di daerah Gandul, Cinere, Bogor.

• Sistem Distribusi Daya Listrik
  Dari sistem transmisi daya tadi, listrik akan sampai ke pelanggan-pelanggannya (terutama perumahan) dengan terlebih dahulu melalui Gardu Induk dan kemudian Gardu Distribusi. Gardu Induk mengambil daya listrik dari sistem transmisi dan menyalurkan ke Gardu-gardu distribusi yang tersebar ke berbagai daerah perumahan. Dan di dalam gardu distribusi, terdapat trafo distribusi yang menyalurkan listrik langsung ke rumah-rumah dengan melewati JTR (Jaringan Tegangan Rendah), yang biasanya ditopang oleh tiang listrik.

Selengkapnya mengenai sistem tenaga listrik PLN ini akan dijelaskan pada artikel lain yang akan masuk daftar tunggu untuk rilis (“Sistem Tenaga Listrik PLN”).

Listrik 3-phase 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) dan hubungan delta. Sesuai bentuknya, yang satu seperti huruf “Y” dan satu lagi seperti simbol “delta”. Tetapi untuk bahasan ini kita akan lebih banyak membicarakan mengenai hubungan bintang saja.

Sistem 3-Phase Hubungan Bintang dengan tegangan 380/220V

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 lebih 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 sistem JTR yang langsung ke perumahan, PLN menggunakan tegangan antar phase 380V dan tegangan phase ke netral sebesar 220V. Rumusnya seperti ini :  

Vpn = Vpp/√3  –>  220V = 380/√3

Instalasi listrik rumah akan disambungkan dengan salah satu kabel phase dan netral, maka pelanggan menerima tegangan listrik 220V. Perhatikan pada gambar dibawah ini :

Sistem Listrik 3-Phase PLN 380/220V pada Jaringan Distribusi Perumahan

Contoh 3-phase hubungan delta bisa dilihat di sisi primer dari trafo diatas (sebelah kiri). Sedangkan sisi sekunder (sebelah kiri) terhubung bintang. Hubungan delta pada umumnya tidak mempunyai netral.

Arus Netral pada sistem 3-phase

Salahsatu karakteristrik sistem 3-phase adalah bila sistem 3-phase tersebut mempunyai beban yang seimbang, maka besaran arus phase di penghantar R-S-T akan sama sehingga In (arus netral) = 0 Ampere.
Contohnya pada gambar diatas : Misal ketiga rumah tersebut mempunyai beban yang identik seimbang. Maka arus netral sebagai penjumlahan dari ketiga arus phase tersebut akan menjadi : 

Ir + Is + It = In –> Bila beban seimbang maka Ir = Is = It dan In = 0 Ampere

Kok hasilnya bisa nol? Karena sistem penjumlahannya adalah secara penjumlahan vektor, bukan dengan penjumlahan matematika biasa (jadi bukan 1+1+1=3).

Pada prakteknya, beban seimbang dari ketiga phase tadi hampir mustahil dicapai. Karena beban listrik setiap rumah belum tentu identik. Bila terjadi ketidakseimbangan beban, maka besar arus listrik setiap phase tidak sama. Akibatnya arus netral tidak lagi sebesar 0 Ampere. Semakin tidak seimbang bebannya, maka arus netral akan semakin besar.

Karena sifat arus listrik adalah loop tertutup agar bisa mengalir, maka arus netral tadi akan mengalir ke instalasi listrik milik pelanggan dan melewati grounding sistem untuk masuk ke tanah, yang akhirnya mengalir balik ke titik grounding trafo kemudian kembali masuk ke instalasi listrik rumah, demikian seterusnya.

Walaupun pelanggan listrik tersebut mematikan daya listrik yang masuk ke rumah, dengan MCB di kWh-meter pada posisi “OFF”, arus netral tetap akan mengalir.

Arus Netral ke kWh-Meter Saat Terjadi Beban 3 Phase Tidak Seimbang

Apa pengaruhnya pada Meter Prabayar?
Seperti yang dijelaskan pada artikel sebelumnya “Pengawatan Meter PraBayar dan munculnya tulisan “PERIKSA”, adanya arus netral yang tidak diinginkan ini akan membuat masalah pada Meter Prabayar (MPB) bila pengawatan pada MPB tidak benar. Karena MPB cukup peka mengukur perbedaan antara arus phase dan netralnya.
Oke dech sobat…sampai disini dulu tulisannya. semoga sobat ILR menjadi lebih jelas memahami sistem kelistrikan 3 phase dan fenomena arus netralnya serta hubungannya dengan masalah pada MPB. Mudah-mudahan bermanfaat. Mohon maaf bila tulisannya malah jadi rumit dan sulit dimengerti.
Bila ada pertanyaan silahkan saja. Walaupun mungkin anda awam istilah teknis, yang penting maksudnya tersampaikan . Juga mohon koreksinya bila ada yang harus diperbaiki.

Apa dampaknya bila mesin pompa air sering start stop dalam interval yang singkat?

Apa dampaknya bila mesin pompa air sering start stop dalam interval yang singkat?

Published November 22, 2011 | By ILR

Mesin pompa air sebagai bagian dari peralatan listrik rumah

Mesin pompa air adalah salah satu peralatan listrik yang cukup vital di banyak perumahan. Kerusakan pada unit ini akan mengakibatkan terganggunya pasokan air dari dalam tanah, dan tentu akan sangat mengganggu kegiatan harian di rumah. Sehingga berangkat dari fakta inilah kita sebaiknya memperhatikan aspek pengoperasian dari mesin pompa air ini. 

Tulisan ini tidak membahas mengenai detail pemasangan instalasi pompa air beserta bagian pemipaannya. Tapi pembahasannya akan lebih menelaah pada aspek operasi dari mesin pompa air dilihat dari sudut kelistrikannya. Secara umum, diluar instalasi pipa, mesin pompa air terdiri dari dari 3 bagian besar yaitu motor listrik (lazim kita sebut dengan dinamo), pompa air dan tabung akumulator. Sedangkan aksesoris yang biasanya terpasang adalah pressure switch (kita biasa menyebutnya “otomatis”) dan motor thermal protector (terpasang di dalam motor listriknya).  

Motor listrik berfungsi sebagai penggerak pompa air, dimana motor listrik ini mengubah energi listrik menjadi energi gerak / putar. Antara motor listrik dan pompa air dihubungkan oleh satu shaft. Pompa air mempunyai bagian yang disebut impeller yang juga ikut berputar, sedemikian sehingga air terhisap dari sumbernya melalui pipa masuk (suction) dan kemudian didorong keluar dengan tekanan tertentu melalui pipa keluar (discharge). Sebelum air keluar di pipa discharge, maka air itu melewati dulu sebuah tabung yang berfungsi sebagai akumulator. Cara kerja akumulator ini adalah menyimpan air pada saat tekanan pompa tinggi dan mengeluarkan air saat tekanannya turun. Ada beberapa mesin pompa air yang tidak menggunakan tabung ini.

Sedangkan aksesoris seperti pressure switch (atau “otomatis”) berfungsi sebagai sensor tekanan air. Pressure switch ini memberi perintah kapan mesin pompa air harus stop dan kapan mesin harus start, tergantung dari tekanan air yang diterima sensornya. Dan thermal protector motor berfungsi sebagai system proteksi motor listrik untuk menghindari kerusakan kawat lilitan motor listrik karena panas yang berlebihan. Thermal protector ini biasanya menggunakan bimetal yang bekerja dengan berdasarkan panas pada lilitan tersebut. Bila panas dirasakan berlebihan maka thermal protector  akan bekerja memutuskan arus pada motor tersebut.

  

Cara kerja mesin pompa air

Kita asumsikan suatu instalasi air menggunakan mesin pompa air dengan instalasi pipa yang langsung menuju keran air. Saat keran dibuka, maka air keluar karena masih ada tekanan sisa di dalam pipa dan juga dalam akumulator. Seiring kuantitas air yang keluar maka tekanan tersebut akan turun dan dirasakan oleh pressure switch. Pada akhirnya kontak arus listrik dari pressure switch akan bekerja dan membuat motor start dan pompa air berputar sehingga air tanah dihisap dan dikeluarkan dengan tekanan tertentu. Saat keran ditutup, maka mesin pompa air tidak langsung stop seketika karena air tersebut terkumpul dalam pipa hingga akumulator, hingga mencapai tekanan tertentu yang membuat pressure switch bekerja memutus arus listrik ke motor listrik dan mesin pompa air akhirnya stop.

Dengan cara kerja seperti ini, hal yang perlu dihindari adalah bukaan keran yang kecil. Apalagi jika system instalasi airnya tidak menggunakan penampung air (tandon / toren).

Mengapa?

Karena berakibat mesin pompa air akan sering start dan stop dalam interval pendek. Siapapun tentu tahu, bahwa bukaan keran yang kecil akan membuat aliran air menjadi kecil. Tetapi mesin pompa air tetap mengeluarkan air dalam jumlah sama, sehingga tekanan dalam pipa dan tabung akumulator akan naik. Akhirnya pressure switch akan bekerja memutus arus listrik ke motor pompa sehingga stop. Karena aliran air yang kecil pada keran tadi terus mengalir, maka dalam waktu singkat tekanan air dalam pipa dan akumulator kembali turun sampai pressure switch kembali membuat motor listrik start dan pompa berputar kembali. Begitu seterusnya berulang-ulang hingga keran air ditutup sepenuhnya atau dibuka sepenuhnya.

Sistem pengoperasian seperti ini bisa boros listrik dan juga umur dari motor listrik akan lebih pendek.

Mengapa lagi nih? Yuk…kita telaah bareng-bareng…

Hampir semua mesin pompa air menggunakan motor listrik jenis motor induksi. Apa sih motor induksi itu?

Oke..disini kita akan sedikit menyentuh sisi teori dari listrik ini untuk membantu pemahaman.

Kita lihat contohnya dulu deh.

Salah satu contoh adalah kipas angin. Nah…bisa dilihat kan penampakannya. Motor induksi adalah suatu mesin listrik yang bekerja berdasarkan hukum induksi. Secara singkat, ada dua bagian besar dalam motor induksi, yaitu stator dan rotor. Dua-duanya berbentuk kumparan atau gulungan kawat listrik. Kumparan stator merupakan kumparan yang diam (asal kata : statis) dan kumparan rotor merupakan kumparan yang berputar (asal kata : rotasi). Cobalah perhatikan kipas angin tadi, dimana kalo kita intip sedikit maka akan terlihat gulungan kawat listrik yang diam. Itulah kumparan stator. Sedangkan bila ingin melihat kumparan rotornya maka perlu kita bongkar dulu kipas angin itu.

 

Karakteristik Start Motor Induksi

Motor induksi mempunyai karakteristik dengan start awal yang memerlukan arus listrik yang cukup besar, lebih besar dari arus nominalnya. Besarannya antara 3 – 6 kali arus nominal, tergantung dari karakteristik motornya. Contohnya, mesin pompa air 250 Watt (biasanya jenis jet pump atau semi jet pump) akan mempunyai arus nominal sebesar 250W / 220V = 1.14A (Agar memudahkan. unsur faktor daya tidak kita masukan). Maka saat start, mesin pompa air akan memerlukan arus listrik antara 3.42A – 6.84A selama kurang lebih antara 0.2 – 0.4 detik.

Cukup singkat memang..tetapi coba perhatikan beberapa efek yang bisa berpengaruh :

• Bila daya listrik langganan PLN  di rumah hanya sebesar 900VA atau 1300VA dan saat itu sedang banyak pemakaian, maka potensi terjadinya MCB trip (atau sering disebut “listrik anjlok”) di MCB Box atau kWh meter sangat besar.
• Bila frekuensi start-stop mesin air sangat sering dalam rentang yang pendek, misal 10 kali dalam 3 menit, maka total energi listrik yang diserap saat start-stop mesin pompa air akan lumayan besar. Apalagi jika mesin pompa air-nya sudah berumur.
•  Arus start yang cukup besar dan berulang-ulang dalam waktu singkat tadi akan menimbulkan panas yang cukup tinggi pada gulungan kawat motor tadi. Hal ini tidak menjadi masalah jika motor terus hidup / berputar sehingga ada cukup pendinginan yang didorong dari kipas motor. Tapi jika start-stop dalam interval singkat tentu panas yang timbul karena arus start tadi belum sempat turun dan kemudian motor stop, kemudian start lagi, sehingga panasnya akan terakumulasi. Jika panasnya berlebih maka thermal protector akan bekerja dan untuk beberapa waktu motor tidak bisa start. Memang kejadian seperti ini tidak sampai merusak motor listrik, tapi dengan panas yang diatas rata-rata tentu akan mempengaruhi isolasi dari kawat gulungannya.

Motor-motor listrik yang digunakan dalam peralatan listrik rumah adalah motor listrik satu phase. Design motor listrik untuk peralatan-peralatan tersebut saat ini sudah sedemikian rupa sehingga bisa mereduksi arus start motor agar lebih rendah, tetapi tetap saja akan lebih besar dari arus nominalnya.

Grafik berikut cukup representatif dalam  menjelaskan fenomena ini :

(sumber asli : http://www.generatorjoe.net/html/startingload.html).

Karakteristrik arus start dari sebuah motor pompa

Dalam grafik tersebut, suatu pompa yang mempunyai tegangan suplai 240V dan arus nominal 6A akan memerlukan waktu akselerasi start sebesar 0.2 detik dan arus start sebesar lebih dari 18A (lebih dari 3 kali arus nominalnya). Karakteristik start motor tersebut akan berbeda dengan motor lain tergantung dari kondisi motor listrik, desain, torsi beban dan juga umurnya.

Nah..mudah-mudahan penjelasan diatas bisa dipahami dengan lebih mudah. Oleh karena itu mengapa banyak yang menyarankan penggunaan tandon / toren air sebagai tempat penampungan air. Karena selain faktor ketersediaan cadangan air yang siap digunakan, terutama saat terjadi pemadaman listrik PLN atau mesin pompa air bermasalah, juga dapat menjaga keawetan mesin pompa air tersebut dan juga bisa lebih hemat listrik. Tapi jika anda belum bisa menyediakan  toren air, maka usahakan air ditampung dalam bak air agar tidak sering buka tutup keran air.

Semoga artikel ini bisa bermanfaat. Silahkan sharing jika ada hal-hal lain yang luput dalam pembahasan atau ada yang perlu dikoreksi.

Cara Kerja Kontrol Level Tangki Air

Cara Kerja Kontrol Level Tangki Air

Published December 20, 2011 | By ILR

Macam-macam Toren atau Tandon Air

Tangki penampungan air atau sering disebut toren atau tandon sangat umum dipakai di perumahan. Fungsinya cukup vital sebagai cadangan air yang siap digunakan untuk kebutuhan rumah tangga sehari-hari, terutama bila terjadi masalah dengan suplai dari pompa air atau karena pemadaman listrik. Keuntungan lainnya adalah juga dalam sisi penghematan listrik karena pompa air tidak sering start-stop dalam interval singkat saat berlangsung pemakaian air (lihat artikel “Apa dampaknya bila mesin pompa air sering start stop dalam interval yang singkat? “).

Umumnya toren air dikontrol secara otomatis oleh suatu mekanisme pengaturan yang akan mengisi air bila volume air tinggal sedikit dan menghentikannya bila sudah penuh. Cukup merepotkan bila kontrol pengisian air dilakukan manual oleh penghuni rumah. Karena selain harus menunggu sekian lama sampai air mulai naik hingga keluar di keran air, juga air yang sudah penuh berpotensi terbuang disebabkan penghuni rumah lupa untuk mematikan pompa air. 

Cara kerja mekanisme pengaturan level air ini cukup sederhana dan semoga bisa dipahami dengan mudah. Mari kita kupas mengenai sistem kontrol level otomatis ini dan mudah-mudahan bisa bermanfaat terutama saat ada masalah dengan alat ini.

Model Pengaturan Level Air

Ada dua model kontrol level yang banyak digunakan. Yang pertama adalah menggunakan ball-floater dan yang kedua menggunakan level switch.

Kontrol Level Model Ball-Floater

Model ball-floater berbentuk bola pelampung yang mengatur buka-tutup air sesuai dengan level air dalam toren. Sistem ini murni mekanis. Saat level air dalam toren turun mencapai level low dari ball-floater, maka alat ini secara mekanis akan membuka aliran air untuk pengisian. Bila level air sudah mencapai level high dari ball-floater, maka aliran air akan ditutup secara mekanis juga. Jadi sistem kerjanya adalah keran yang bisa buka-tutup secara otomatis. Kelemahan model ini adalah mudah bocor pada bagian keran tersebut, karena dia juga harus bisa menahan tekanan air dalam pipa yang keluar dari mesin pompa air.

Model ball-floater tidak berhubungan langsung dengan mesin pompa air. Start-stop mesin pompa air terjadi karena faktor tekanan air dalam pipa yang sudah cukup tinggi disebabkan aliran air ditutup oleh keran ball-floater. 

Tangki Air dengan Level Control Switch

Sedangkan model Level Switch menggunakan kontak relay yang bersifat elektrik, dan ada juga yang menyebutnya liquid level relay. Nama yang lebih familiar di beberapa tempat untuk model ini adalah “Radar”. Sebetulnya ini adalah nama merk. Jadi seperti kita menyebut “Kodak” untuk kamera atau “Odol” untuk pasta gigi.

Hampir mirip dengan model ball-floater, hanya saja bola pelampungnya diganti dengan 2 buah “sinker” (pemberat) yang dipasang menggantung dalam satu tali. Kemudian sistem pengaturannya menggunakan kontak relay yang dihubungkan dengan mesin pompa air melalui kabel listrik. Saat level air di toren rendah maka mesin air akan start dan kemudian stop bila levelnya sudah tinggi, sesuai dengan setting posisi dari dua buah sinker tersebut. Sistem ini relatif lebih handal dalam menghindari kebocoran seperti pada model ball-floater, karena mesin pompa air bisa dimatikan secara langsung. Untuk lebih jelasnya mengenai model ini, silahkan dilanjut.

Cara kerja Level Control Switch

Tangki Air dengan Level Control Switch

Seperti gambar ini, sistem level switch mempunyai cara kerja yang cukup sederhana. Saat air mencapai setengah dari pemberat yang bawah (level low) maka dua pemberat (sinker) akan menggantung dimana total beratnya akan mampu menarik switch yang ada pada switch body di bagian atas. Switch yang tertarik pemberat akan membuat kontak relay menjadi close dan arus listrik akan mengalir melalui kabel ke mesin pompa air yang kemudian start dan mengisi air ke dalam toren hingga mencapai level high.

Saat air mendekati level high, maka pemberat bagian bawah akan mengambang dan saat level air mencapai setengah dari pemberat bagian atas maka level switch akan kembali ke posisi awal (dengan bantuan pegas yang ada dalam switch body) sehingga kontak relay akan menjadi open dan arus listrik terputus sehingga mesin pompa air stop secara otomatis.

Batas level high dan level low dalam toren ini dapat di-setting sesuai keinginan, dengan mengatur ketinggian dari dua pemberat ini. Cukup dengan mengatur panjang talinya dan kemudian dikencangkan kembali ikatannya.  

Jika setting level low-nya dinaikkan (pemberat bagian bawah posisnya lebih naik), maka volume air dalam toren akan masih tersisa banyak sesaat sebelum air diisikan kembali. Begitu pula jika setting level high-nya dinaikkan (dengan menaikkan lagi posisi pemberat bagian atas), maka volume air akan bisa mendekati maksimum kapasitas yang bisa ditampung dalam toren sesaat setelah mesin air dimatikan.

Hanya perlu diperhatikan, bila jarak antara kedua pemberat sangat pendek (sehingga jarak level low dan high berdekatan) maka akibatnya interval pengisian air akan lebih singkat sehingga mesin pompa air akan semakin sering start-stop. Apalagi jika toren yang digunakan memiliki kapasitas kecil, misalnya 250 liter. Ingat, start mesin pompa air akan menyerap daya listrik yang cukup besar. (lihat artikel : “Apa dampaknya bila mesin pompa air sering start stop dalam interval yang singkat?”). Karena itu setting pemberat ini lebih disesuaikan pada kebutuhan dengan pertimbangan aspek volume cadangan air dalam toren dan penghematan daya listrik.

Bagian-bagian Level Control Switch

Bagian-bagian dari Level Control Switch

Gambar diatas diambil dari manual sheet Liquid Level Relay merk “Radar” (hanya sebagai contoh saja). Sedangkan pada umumnya untuk merk lain juga mempunyai bagian-bagian yang sama.

Bagian yang terpasang di sebelah dalam toren adalah dua buah sinker dan L shape bracket. Sedangkan switch body dan water proof cover dipasang pada bagian luar. Perlu diperhatikan pemasangan water proof cover ini harus benar-benar baik, karena letaknya yang ada dibagian luar akan terkena panas dan hujan (toren biasanya dipasang diluar), sedangkan di dalamnya terdapat terminal kabel listrik dari kontak relay.

Pada switch body, terdapat dua pasang terminal untuk kabel listrik yaitu terminal A1-A2 dan B1-B2. Dua pasang terminal ini merupakan dua macam kontak relay yang mempunyai fungsi berkebalikan. Untuk keperluan yang paling umum gunakan terminal A1-A2, karena fungsi ini yang sesuai dengan cara kerja level switch seperti dijelaskan pada bagian sebelumnya. Selain itu pihak pabrik pembuat biasanya mempermudah konsumen dengan memberikan tanda dengan hanya memasang 2 buah baut saja pada terminal A1-A2.

Penjelasan mengenai dua pasang terminal ini adalah sebagai berikut :

Dua Macam Kontak Relay Level Control Switch

Pada saat air mencapai level low, maka dua pemberat tadi akan menarik level switch kearah bawah dan kontak relay A1-A2 akan terhubung, sedangkan kontak relay B1-B2 akan terputus. Karena itu listrik akan mengalir dan mesin pompa air akan start.

Saat air mencapai level high, maka dua pemberat tadi akan mulai mengambang dan level switch akan kembali ke posisi semula dengan bantuan pegas. Akibatnya kontak relay A1-A2 akan terputus dan sebaliknya kontak relay B1-B2 akan terhubung. Sehingga aliran listrik akan terputus dan mesin pompa air akan mati.

Ini sifatnya nice to know saja, di dunia instrumentasi, kontak A1-A2 dinamakan Normally Open (NO) dan kontak B1-B2 dinamakan Normally Close (NC). Kalau mau lebih jelas bisa bertanya kepada bro Teknisi Instrument yang memang pakarnya mengenai kontak NO dan NC ini.

Arde atau Grounding untuk Instalasi Listrik Rumah

Arde atau Grounding untuk Instalasi Listrik Rumah

Published May 25, 2011 | By ILR

Simbol yang umum dipakai untuk Grounding

Sesuai dengan janji kami pada artikel sebelumnya untuk mengangkat tema mengenai pentanahan atau grounding. Tema ini dihadirkan atas masukan seorang pembaca website yang mempunyai concern mengenai pentanahan ini. Terima kasih Mbah Osso atas observasinya. Semoga bermanfaat bagi masyarakat luas.

Seperti yang dijelaskan pada artikel “Mengenal Peralatan Listrik rumah (3)”, ada disana kami bahas secara singkat mengenai grounding atau pentanahan ini. Dalam bahasa sehari-hari, istilah yang lebih popular di masyarakat untuk pentanahan atau grounding adalah “Arde”.

Untuk tulisan ini, kami memilih istilah “grounding” karena dirasa akan lebih sesuai dengan penamaan dari komponen-komponen instalasinya.

Dalam suatu instalasi listrik rumah, grounding wajib dipasang sebagai bagian keselamatan bagi instalasi listrik rumah itu sendiri. Akan tetapi, sebagian besar masyarakat masih kurang memahami seberapa penting fungsi grounding ini.

Kalaupun mengerti, mungkin saja tidak banyak yang tahu parameter apa yang harus diperhatikan sebagai justifikasi apakah system grounding yang terpasang sudah baik atau belum. Untuk itu marilah kita nikmati artikel ini lebih dalam lagi.

Pengertian Grounding

Dari situs Wikipedia, dijelaskan bahwa grounding adalah suatu jalur langsung dari arus listrik menuju bumi atau koneksi fisik langsung ke bumi. Dipasangnya koneksi grounding pada instalasi listrik adalah sebagai pencegahan terjadinya kontak antara makhluk hidup dengan tegangan listrik berbahaya yang terekspos akibat terjadi kegagalan isolasi. Anda bisa baca juga artikel “Kesetrum (Tersengat Listrik)” untuk menambah pemahaman.

Dalam PUIL 2000 (PUIL : Persyaratan Umum Instalasi Listrik, saat ini edisi terakhir adalah tahun 2000), dipakai istilah pembumian, dan memiliki pengertian sebagai “penghubungan suatu titik sirkit listrik atau suatu penghantar yang bukan bagian dari sirkit listrik, dengan bumi menurut cara tertentu”

(PUIL adalah ketentuan atau persyaratan teknis yang diterapkan di Indonesia, dengan mengacu kepada standard internasional, dan dibuat sebagai pedoman dalam pelaksanaan pekerjaan instalasi listrik)

Pun, koneksi ke tanah dapat juga membatasi kenaikan dari tegangan listrik statis ketika menangani produk yang mudah terbakar atau ketika memperbaiki perangkat elektronik. Contohnya adalah saat pengisian BBM di SPBU dari truk tangki pengangkut ke tangki penyimpanan SPBU, dimana truk tangki itu harus disambungkan kabel grounding agar mencegah timbulnya listrik statis yang dapat menimbulkan percikan api sehingga mengakibatkan kebakaran.

Pengertian listrik statis secara singkat adalah kumpulan muatan listrik yang terdiri dari unsur positif dan negatif, dalam keadaan “diam” (secara teknis elektron bergerak mengelilingi inti atom) dan dapat secara tiba-tiba bergerak atau terjadi loncatan bila didekati oleh suatu unsur penghantar listrik seperti logam atau kabel listrik. Loncatan ini kadang-kadang dapat menimbulkan percikan api bila muatannya besar. Contoh paling mudah adalah petir. (pengertian lebih detail mengenai listrik statis dan listrik dinamis akan kami bahas pada artikel-artikel mendatang)

Fungsi Grounding

Sebagai bagian dari proteksi instalasi listrik rumah, grounding ini mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut :

• Untuk tujuan keselamatan, seperti yang dijelaskan sebelumnya, grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi tegangan listrik yang timbul akibat kegagalan isolasi dari system kelistrikan atau peralatan listrik. Contohnya, bila suatu saat kita menggunakan setrika listrik dan terjadi tegangan yang bocor dari elemen pemanas di dalam setrika tersebut, maka tegangan yang bocor tersebut akan mengalir langsung ke bumi melalui penghantar grounding. Dan kita sebagai pengguna akan aman dari bahaya kesetrum. Perlu diingat, peristiwa kesetrum terjadi bila ada arus listrik yang mengalir dalam tubuh kita.
• Dalam instalasi penangkal petir, system grounding berfungsi sebagai penghantar arus listrik yang besar langsung ke bumi. Dalam prakteknya, pemasangan grounding untuk instalasi penangkal petir dan instalasi listrik rumah harus dipisahkan.
• Sebagai proteksi peralatan elektronik atau instrumentasi sehingga dapat mencegah kerusakan akibat adanya bocor tegangan.

Bila ditinjau lebih luas lagi, pengertian dan fungsi grounding akan berbeda bila diterapkan pada system transmisi tenaga listrik, tujuan pengukuran, pesawat terbang atau pesawat ruang angkasa.

• Untuk rangkaian system transmisi tenaga listrik yang besar, bumi itu sendiri dapat digunakan sebagai salah satu penghantar bagi jalur kembali dari rangkaian tersebut, dimana dapat menghemat biaya bila dibandingkan pemasangan satu penghantar fisik sebagai saluran kembali. Perlu diketahui, arus listrik yang mengalir ke beban akan mengalir kembali ke sumber arus listrik tersebut. Karena itu, kabel listrik di peralatan listrik rumah mempunyai minimal 2 penghantar, dimana salah satu mengalir dari sumber listrik ke beban dan satunya lagi berfungsi sebagai penghantar balik.
• Untuk tujuan pengukuran, bumi dapat berperan sebagai tegangan referensi yang relatif cukup konstan untuk melakukan pengukuran sumber tegangan lain.
• Pada pesawat terbang, saat beroperasi tentu tidak memiliki koneksi fisik yang langsung ke bumi. Karena itu pada pesawat udara, terdapat suatu konduktor besar yang berfungsi sama seperti grounding, sebagai jalur kembali dari berbagai arus listrik. Selain itu pesawat udara memiliki static discharge system yang dipasang pada ujung-ujung sayap, yang gunanya membuang kembali ke udara muatan listrik yang timbul akibat gesekan dengan angkasa saat terbang, sehingga pesawat aman dari sambaran petir.

Static Discharge System pada Pesawat Terbang

System grounding yang terpasang di instalasi listrik rumah

Kabel grounding secara umum terkoneksi di kWh meter PLN. Pada saat pemasangan kWh meter, petugas PLN yang melakukan pemasangan instalasi grounding dan juga menyambung kabel grounding di dalam kWh meter tersebut. Dalam hal ini petugas PLN akan memastikan grounding terpasang dengan benar. Karena kWh meter adalah milik PLN dan disegel.

Tetapi, sering juga perumahan yang dibangun memasang sendiri instalasi grounding, dengan menggunakan jasa kontraktor instalasi listrik, sebelum PLN memasang kWh meter-nya. Dan kemudian saat kWh meter dipasang, petugas PLN akan menyambung koneksi grounding tersebut di kWh meter. Untuk sistem koneksi grounding di kWh meter, terminal grounding akan dihubungkan dengan terminal netral.

Sistem grounding di kWh meter akan disambungkan menggunakan kabel grounding dari kabel NYM  masuk ke MCB Box (untuk memahami jenis-jenis kabel bisa baca artikel sebelumnya “Mengenal Peralatan Instalasi Listrik Rumah (2)” ).

Gambar berikut adalah contoh koneksi untuk grounding yang terpasang di MCB Box (Pengaman Listrik atau Panel Hubung Bagi) dari instalasi listrik rumah.

Warna merah adalah terminal pentanahan di MCB Box

Dalam gambar tersebut, sirkuit dari instalasi listrik rumah digunakan 3 buah MCB dan kabel masuk dari kWh meter berada di bagian bawah serta kabel keluarnya berada dibagian atas. Terminal netral berada di bagian atas (kabel berwarna biru) dan terminal proteksi grounding berada di bagian bawah (kabel hijau-kuning).

Bagaimana dengan instalasi grounding di bagian luar atau “outdoor”. Untuk tipe yang umum atau konvensional bisa dilihat pada gambar berikut :

Contoh Instalasi Grounding Rumah

Dari gambar dapat dijelaskan sebagai berikut :

• Sistem grounding yang terpasang ada dua macam yaitu untuk instalasi listrik rumah dan instalasi penangkal petir. Dua system grounding ini memang harus dipisahkan pemasangannya dan berjarak paling tidak 10 m.
• Koneksi grounding untuk instalasi listrik rumah terpasang di kWh meter PLN.

Komponen instalasi grounding adalah sebagai berikut :

• Grounding rod, yaitu batang grounding yang ditanam di dalam tanah. Terdiri dari pipa galvanis medium ¾”, kawat tembaga BC berdiamater 16 mm2, Dan dilengkapi dengan “splitzen” yang dikencangkan dengan baut. Panjang grounding rod ini biasanya antara 1.5 m s/d 3 m.
• Pipa PVC, yang digunakan sebagai selubung (konduit) dari kabel grounding yang ditanam dalam dinding / tembok atau untuk jalur kabel penangkal petir.

Dari kWh meter, kawat tembaga BC yang terpasang dalam pipa PVC sebagai konduit bertemu dengan grounding rod dalam satu bak kontrol. Untuk instalasi penangkal petir, air terminal yang terpasang harus mampu meng-cover sampai radius 120 derajat. Dan di posisi air teminal, batang tembaga disambung dengan kabel BC langsung menuju grounding rod.

Detail dari masing-masing instalasi adalah sebagai berikut :

Detail Komponen Grounding Rod

Detail Komponen Air Terminal dari Penangkal Petir

Parameter dalam menentukan kualitas grounding

Parameter yang paling penting dalam menilai kualitas grounding adalah resistans atau nilai tahanan dalam satuan Ohm, yang terukur di koneksi grounding tersebut. Semakin kecil nilai tahanannya, semakin baik grounding tersebut. Artinya arus gangguan listrik atau petir dapat lebih cepat menuju bumi tanpa hambatan berarti. Ingatlah, arus listrik secara alami cenderung mencari jalan dengan hambatan termudah (prinsipnya sama dengan manusia yah..)

Nilai yang umum dipakai adalah nilai tahanan maksimal 5 Ohm untuk instalasi listrik rumah dan maksimal 2 ohm untuk instalasi petir. Hal ini juga sesuai dengan yang dinyatakan dalam PUIL 2000.

Yang perlu dicatat disini adalah, nilai tahanan yang didapat tidak selalu sama dengan panjang grounding rod yang terpasang, karena sangat tergantung pada kondisi tanah dimana instalasi grounding ini dipasang. Bila kondisi tanahnya mempunyai nilai tahanan rendah, maka cukup dipasang satu atau dua batang grounding rod dan tahanan yang terukur dapat mencapai dibawah 5 Ohm.

Bila tahanan terukur masih tinggi, maka panjang grounding rod harus ditambah agar lebih dalam lagi. Akan tetapi, PUIL 2000 menjelaskan, jika daerah yang mempunyai jenis tanah yang nilai tahanannya tinggi, tahanan grounding-nya boleh mencapai maksimal 10 Ohm.

Pengukuran nilai tahanan ini menggunakan “earth tester”, dimana alat ukur ini sudah menjadi alat wajib bagi kontraktor yang mengerjakan instalasi grounding. Anda hanya perlu memastikan bahwa nilai tahanan yang terukur sudah sesuai dengan persyaratan instalasi grounding. Jadi bukan berapa meter grounding rod ditanam, tapi nilai resistansi yang harus jadi parameter utama.

Bagaimana konkesi grounding sampai di peralatan listrik

Satu hal yang tidak boleh kita abaikan adalah koneksi grounding harus dipastikan tidak terputus sampai ke peralatan listrik yang kita gunakan sehari-hari. Dari MCB Box atau kWh meter, kabel grounding yang berwarna hijau-kuning ini bersama dengan kabel phase dan netral akan melewati seluruh instalasi listrik rumah dan akhirnya terkoneksi di stop kontak.

Gambar berikut adalah salah satu contoh stop kontak, dimana kotak merah memperilhatkan koneksi dari grounding tersebut.

Koneksi Grounding pada Stop Kontak

Hal berikut selanjutnya adalah pada colokan listrik atau steker. Sebaiknya gunakan colokan listrik yang mempunyai fasilitas koneksi grounding terpasang. Anda dapat melihat pada gambar berikut contoh colokan listrik yang mempunyai koneksi grounding (ditandai dengan kotak merah atau lingkaran merah).

Colokan Listrik yang Mempunyai Fasilitas Grounding

Contoh Colokan Multi bentuk "T" dengan Grounding

Untuk peralatan listrik dengan kapasitas cukup besar atau sering kita gunakan/sentuh sehari-hari seperti TV, Rice-cooker, setrika listrik, kabel rol, mesin air, kulkas, dll, sebaiknya menggunakan colokan listrik dengan fasilitas grounding ini.

Penutup

Semoga dengan pemaparan yang sederhana ini, anda sebagai pengguna peralatan listrik dalam kehidupan sehari-hari akan lebih memahami pentingnya instalasi grounding yang harus terpasang di instalasi listrik rumah anda. Bila anda mempunyai informasi lain atau pengalaman yang mungkin saja berguna sebagai pelajaran, anda bisa menghubungi kami di halaman “kontak kami” atau memberikan komentar tambahan, sehingga artikel ini dapat lebih bermanfaat lagi. Pembahasan praktis mengenai tema ini dapat anda temukan di artikel “Bagaimana Memastikan System Grounding di Rumah Terpasang dengan Baik“.

Sekali lagi, keselamatan anda ditentukan oleh pengetahuan dan pemahaman yang anda miliki, kemudian aplikasi yang sudah dibiasakan dalam kehidupan sehari-hari dan akhirnya ditambah pengalaman yang dialami diri sendiri ataupun orang lain yang berbagi kepada anda.

Kabel Listrik dan Kuat Hantar Arus

Kabel Listrik dan Kuat Hantar Arus

Published January 3, 2012 | By ILR

Dalam sistem instalasi listrik rumah, kabel listrik adalah salah satu komponen vital yang berfungsi sebagai penghantar arus listrik dari sumber listrik PLN menuju peralatan listrik. Seperti yang telah dijelaskan dalam artikel “Mengenal Peralatan Instalasi Listrik Rumah (2)”, kabel ini seperti pembuluh darah dalam tubuh manusia, dimana bila saluran pembuluh darah ada yang bermasalah tentu tubuh tidak akan bekerja dengan baik. Kabel listrik pun demikian, bila ada saluran yang bermasalah maka akan berpotensi mengganggu sistem instalasi listrik rumah anda. Artikel kali ini akan menjelaskan lebih dalam mengenai kabel listrik dan hubungannya dengan kapasitas hantarannya.

Pengertian penghantar, kabel dan kawat penghantar

Sebagai pendahuluan, ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu perbedaan arti antara ketiga istilah diatas. Penghantar ialah suatu benda yang berbentuk logam ataupun non logam yang bersifat konduktor atau dapat mengalirkan arus listrik dari satu titik ke titik yang lain. Penghantar dapat berupa kabel ataupun berupa kawat penghantar.

Kabel ialah penghantar logam yang dilindungi dengan isolasi. Bila jumlah penghantar logam tadi lebih dari satu maka keseluruhan kabel yang berisolasi tadi dilengkapi lagi dengan selubung pelindung. Contohnya kabel listrik yang dipakai di rumah. Bila kabel tersebut “dikupas” maka akan kelihatan sebuah selubung (biasanya berwarna putih) yang membungkus beberapa inti kabel yang terisolasi (2 atau 3 inti) dimana masing-masing inti memiliki warna isolasi yang berbeda.

Sedangkan kawat penghantar ialah penghantar yang juga logam tetapi tidak diberi isolasi. Contohnya ialah kawat grounding pada instalasi penangkal petir atau kawat penghantar pada sistem transmisi listrik tegangan menengah dan tinggi milik PLN .

Jenis kabel listrik yang umum dipakai dan nomenklatur-nya

Dalam instalasi listrik perumahan, paling tidak ada 3 jenis kabel listrik yang paling umum digunakan yaitu kabel jenis NYA, NYM dan NYY.

Istilah NYA, NYM dan NYY ini merupakan tata nama atau nomenklatur pada kabel. PUIL 2000 (Persyaratan Umum Instalasi Listrik tahun 2000) dalam lampiran C menjelaskan mengenai tata nama (nomenklatur) kabel ini. Dari lampiran tersebut, kabel NYA, NYM dan NYY berarti kabel standar berpenghantar tembaga (huruf “N”) dan berselubung isolasi dari PVC (Poli Vinil Chlorid) (huruf “Y”).

Kabel NYA

Kabel tipe NYA yang terpasang di instalasi listrik rumah

Merupakan kabel berisolasi PVC dan berinti kawat tunggal. Warna isolasinya ada beberapa macam yaitu merah, kuning, biru dan hitam. Jenisnya adalah kabel udara (tidak untuk ditanam dalam tanah). Karena isolasinya hanya satu lapis, maka mudah luka karena gesekan, gigitan tikus atau gencetan. Dalam pemasangannya, kabel jenis ini harus dimasukkan dalam suatu konduit kabel.

Berbicara mengenai konduit, pengertiannya adalah suatu selubung pelindung, ada yang berupa pipa besi, tetapi yang paling umum digunakan adalah pipa PVC (tetapi berbeda dengan pipa PVC untuk air). Konduit ini selain bertujuan melindungi kabel dari gangguan luar juga untuk memudahkan dalam hal pekerjaan penggantian atau penambahan kabel, karena hanya tinggal ditarik atau didorong saja. Bandingkan bila kabel tersebut ditanam dalam tembok tanpa konduit, tentu akan butuh pekerjaan tambahan berupa pembongkaran tembok.

Karena itu, sesuai tujuannya penggunaan konduit sebenarnya tidak terbatas pada jenis kabel NYA saja, tetapi bisa dipakai untuk kabel NYM atau NYY.

Kabel NYM

Kabel tipe NYM yang terpasang di peralatan listrik rumah

Kabel jenis ini mempunyai isolasi luar jenis PVC berwarna putih (cara mengenalinya bisa dengan melihat warna yang khas putih ini) dengan selubung karet di dalamnya dan berinti kawat tunggal yang jumlahnya antara 2 sampai 4 inti dan masing-masing inti mempunyai isolasi PVC dengan warna berbeda. Jadi seperti beberapa kabel NYA yang dijadikan satu dan ditambahkan isolasi putih dan selubung karet.

Kabel ini relative lebih kuat karena adanya isolasi PVC dan selubung karet. Pemasangannya pada instalasi listrik dalam rumah bisa tanpa konduit (kecuali dalam tembok sebaiknya menggunakan konduit seperti yang dijelaskan sebelumnya). Kabel ini dirancang bukan untuk penggunaan di bagian luar (outdoor). Tetapi penggunaan konduit sebagai pelindung bisa juga dipertimbangkan bila ingin dipasang di luar ruangan. Harganya yang jelas lebih mahal dari tipe kabel NYA.

Kabel NYY

Kabel tipe NYY yang terpasang di instalasi listrik rumah

Warna khas kabel ini adalah hitam dengan isolasi PVC ganda sehingga lebih kuat. Karena lebih kuat dari tekanan gencetan dan air, pemasangannya bisa untuk outdoor, termasuk ditanam dalam tanah. Kabel untuk lampu taman dan di luar rumah sebaiknya menggunakan kabel jenis ini. Harganya tentu lebih mahal dibanding dua jenis kabel sebelumnya.

Kuat Hantar Arus (KHA)

Kabel listrik mempunyai ukuran luas penampang inti kabel yang berhubungan dengan kapasitas penghantaran arus listriknya. Dalam istilah PUIL, besarnya kapasitas hantaran kabel dinamakan dengan Kuat Hantar Arus (KHA).

Ukuran kabel dan KHA-nya sebaiknya kita pahami dengan baik untuk menentukan pemilihan kabel yang sesuai dengan kapasitas instalasi listrik rumah kita. Besar kapasitas daya listrik dalam suatu instalasi listrik rumah berhubungan dari berapa besar langganan listrik dari PLN. Dalam hal ini adalah berapa besar rating MCB yang terpasang di kWh meter (lihat dalam artikel “MCB sebagai Proteksi dan Pembatas Daya Listrik (2)” untuk detailnya). Besarnya KHA kabel harus lebih besar dari rating MCB, karena prinsipnya adalah MCB harus trip sebelum kabelnya terkena masalah.

Arus listrik yang melebihi KHA dari suatu kabel akan menyebabkan kabel tersebut menjadi panas dan bila melebihi daya tahan isolasinya, maka dapat menyebabkan rusaknya isolasi. Kerusakan isolasi bisa menyebabkan kebocoran arus listrik dan akibatnya bisa fatal seperti kesetrum pada manusia atau bahkan mengakibatkan terjadinya kebakaran.

Faktor lain dalam menentukan pemilihan kabel dengan KHA-nya adalah mengenai peningkatan kebutuhan daya listrik di masa depan. Bila dalam beberapa tahun ke depan ternyata ada penambahan daya listrik langganan PLN, tentu lebih baik sedari awal dipersiapkan kabel dengan ukuran yang sedikit lebih besar untuk mengakomodasi peningkatan kebutuhan daya listrik ini sehingga menghindari pekerjaan penggantian kabel. Tetapi perlu diperhatikan juga bila umur kabel ternyata sudah melewati 10 tahun. Pada kasus ini, pemeriksaan kondisi kabel dengan lebih teliti sebaiknya dilakukan untuk memastikan kabel masih dalam kondisi baik.

PUIL 2000 memberikan ketentuan mengenai besarnya diameter dari penghantar kabel dan maksimum KHA terus-menerus yang diperbolehkan pada kabel tipe NYA, NYM dan NYY.

Tabel Kuat Hantar Arus Kabel Jenis NYA

Tabel Kuat Hantar Arus Kabel Jenis NYM

Tabel Kuat Hantar Arus Kabel Jenis NYY

Dari tabel diatas, satu hal yang perlu diperhatikan adalah faktor temperatur lingkungan di luar kabel. KHA yang dinyatakan dalam tabel tersebut berlaku untuk maksimum temperatur di sekitar kabel sampai 30 Cdeg. Lebih dari itu akan menyebabkan turunnya nilai KHA kabel. Ada faktor koreksi yang harus diperhitungkan sesuai dengan besarnya lingkungan

Faktor Koreksi Kuat Hantar Arus dan Warna Kabel

Faktor Koreksi Kuat Hantar Arus dan Warna Kabel

Published January 11, 2012 | By ILR

Sebelum melanjutkan artikel mengenai Kuat Hantar Arus (KHA) pada kabel listrik seperti yang dijelaskan pada artikel sebelumnya (“Kabel Listrik dan Kuat Hantar Arus”), ternyata penulis menyadari ada beberapa informasi yang belum dijelaskan dalam artikel tersebut. Dipikir-pikir, daripada merevisi tulisan sebelumnya, yang mungkin saja juga luput dibaca kembali, ada baiknya menambahkan saja di artikel ini.

Yang pertama adalah mengenai pengertian ukuran kabel. PUIL tahun 2000 mengatur satuan ukuran nominal kabel dalam mm2, seperti 1.5 mm2, 2,5mm2 dan seterusnya. Kemudian, pengertian ukuran nominal adalah luas penampang dari penghantar inti kabel. Untuk kabel jenis NYM atau NYY yang mempunyai 2 inti atau lebih, ukuran 2.5 mm2 menyatakan ukuran masing-masing inti kabel.

Berikutnya adalah tegangan pengenal pada kabel. Mengacu pada PUIL, kabel tegangan rendah mempunyai tegangan pengenal sebagai berikut : 230/400 (300) V, 300/500 (400) V, 400/690 (600) V, 450/750 (490) V, 0.6/1kV (1.2kV). Nilai tegangan dalam kurung adalah nilai tegangan tertinggi untuk perlengkapan listrik yang diperbolehkan jika menggunakan kabel tersebut. Listrik PLN untuk perumahan mempunyai tegangan 220V, jadi cukup menggunakan kabel dengan tegangan pengenal minimal 230/400 V.

Kalau masih ada informasi lain yang terlewat, mohon koreksinya dari pembaca.

Kita kembali pada nilai Kuat Hantar Arus (KHA). KHA mempunyai nilai aktual 100% bila kabel tersebut dipasang pada temperatur kelilingnya maksimal 30 Cdeg. Lebih dari itu akan terjadi penurunan nilai aktual KHA-nya. PUIL menamakannya sebagai Faktor Koreksi.

Faktor Koreksi dalam PUIL diatur dalam tabel 7.3.2 untuk kabel NYA dan NYM, tabel 7.3.15a dan 7.3.18 untuk kabel NYY di dalam tanah dan udara.

Tabel Faktor Koreksi untuk Kabel NYA & NYM

Tabel Faktor Koreksi Kabel NYY untuk Pemasangan di dalam Tanah

Tabel Faktor Koreksi Kabel NYY untuk Pemasangan di Udara

Untuk Tabel 7.3.2 (Kabel NYA dan NYM), pilih kolom 3 (Bahan isolasi PVC).

Contoh kalkulasinya adalah : KHA pada tabel 7.3.1 x Faktor Koreksi.

Tabel Kuat Hantar Arus Kabel Jenis NYA

Tabel Kuat Hantar Arus Kabel Jenis NYM

Tabel Kuat Hantar Arus Kabel Jenis NYY

Perhatikan bahwa faktor koreksi hanya dihitung untuk temperatur keliling maksimal 55Cdeg. Bila lebih tinggi maka PUIL mensyaratkan harus menggunakan kabel instalasi tahan panas yang khusus untuk dibuat untuk maksud itu.

Warna kabel menurut standard PUIL

Kabel listrik yang mempunyai banyak inti akan mempunyai warna isolasi inti yang berbeda-beda. Hal ini sebetulnya berhubungan dengan faktor keselamatan karena bisa menghindarkan tertukarnya sambungan kabel pada sistem instalasi. Karena itu, sebagai keseragaman, penggunaan warna isolasi inti kabel mempunyai aturan tertentu.

Instalasi listrik yang baik akan selalu mengikuti aturan ini. Karena bila suatu saat diperlukan pemeriksaan atau perbaikan sistem instalasi tersebut, maka seorang instalatir akan lebih mudah menemukan pola sambungan kabel listriknya.

Kabel listrik yang digunakan pada sistem instalasi listrik rumah biasanya terdiri atas penghantar phase, netral dan ground. PUIL mengatur penggunaan warna untuk penghantar netral adalah biru, penghantar ground dengan warna hijau atau campuran kuning-hijau, dan penghantar phase dikhususkan dengan warna hitam. Pengaturan selengkapnya dapat dilihat pada tabel PUIL berikut,

Pengaturan Penggunaan Warna Isolasi Inti Kabel

Contoh aplikasi penggunaan warna kabel bisa dilihat pada gambar MCB Box berikut ini :

(Terminal Netral digabung di sebelah atas dan terminal grounding digabung di sebelah bawah)

Warna merah adalah terminal pentanahan di MCB Box

Bagaimana bila kabel yang hendak dipasang atau instalasi listrik rumah yang sudah terpasang ternyata memiliki warna isolasi inti yang lain daripada ketentuan diatas. Alternatifnya bisa beberapa cara :

• Bila kabelnya sudah terpasang, periksa dan kenali penghantar mana yang menjadi phase, netral dan ground. Pastikan warnanya dan buatlah catatan yang ditempel pada MCB Box atau Panelnya. Tujuannya agar memudahkan saat melakukan pemeriksaan atau perbaikan.

• Bilamana kabelnya baru akan dipasang (karena sudah terlanjur dibeli) dan misalkan saja mempunyai isolasi inti yang berwarna hitam semuanya. Maka saat pemasangan, bisa ditambahkan selubung kabel yang berwarna sesuai standard (hitam-biru-hijau) yang dipasang pada ujung terminal kabel. Selubungnya bisa berupa plastik khusus selubung yang banyak dijual (biasanya dikenal dengan nama “cable shoe”) atau menggunakan electrical isolation tape yang berwarna senada. Jika tidak tersedia, maka buatlah tanda atau marking dengan sesuatu yang mudah dikenali dan buat catatan yang ditempel, setidaknya pada MCB Box.

Demikian tulisan singkat mengenai kabel listrik ini, sebagai tambahan informasi dari tulisan sebelumnya. Sebenarnya ada satu faktor lagi yang harus diperhatikan dan kemungkinan besar cukup berpengaruh pada nilai aktual dari maksimum KHA kabel, yaitu faktor umur atau lifetime dari kabel itu sendiri. Terutama menyangkut kekuatan isolasi dari penghantar inti kabel. Hanya saja, terus terang penulis belum mendapatkan bahan yang memadai mengenai hal ini, terutama mengenai nilai eksak dari faktor koreksi karena lifetime.

Pada dasarnya kabel listrik pasti memiliki lifetime, yang panjangnya tergantung kualitas kabel itu sendiri, dimana kualitas juga selalu berhubungan dengan harga. Ada yang mengatakan jika lifetime kabel listrik berkisar antara 10 – 15 tahun. Nah, dalam rentang waktu penggunaan kabel, sampai melewati lifetime-nya, tentu nilai maksimum KHA akan menurun karena kekuatan isolasi inti penghantar pada kabel juga menurun.

Isolasi penghantar pada kabel yang sudah berumur, kemungkinan secara fisik bisa mengeras dan getas (tidak lentur lagi). Bila dalam kondisi ini kabel dibebani dengan arus listrik yang mendekati maksimum KHA-nya (yang nilainya mengacu pada nilai maksimum KHA kabel saat masih baru), maka potensi terjadinya kebocoran arus listrik pada kabel akan semakin besar.

Karena itu faktor kondisi dan kapasitas kabel listrik dari instalasi listrik rumah perlu diperhatikan saat anda ingin melakukan penambahan daya listrik PLN. Jika ragu-ragu, bisa meminta bantuan instalatir listrik yang kompeten untuk memastikan kondisi kabel ini.

Mengenal peralatan instalasi listrik rumah tinggal

Mengenal peralatan instalasi listrik rumah tinggal

00:39  Dunia Listrik  No com

ments

Anda pasti sudah mengenal peralatan listrik yang terpasang dirumah anda seperti sakelar, stop kontak, steker, sekering dan lainnya. Dan untuk anda yang awam dengan dunia listrik, artikel kali ini akan mengajak anda untuk mengenal fungsi dan jenis peralatan listrik tersebut secara umum.

Pengenalan peralatan listrik instalasi listrik rumah tinggal ini akan dimulai dengan Bargainser.

BARGAINSER

Bargainser merupakan alat yang berfungsi sebagai pembatas daya listrik yang masuk ke rumah tinggal, sekaligus juga berfungsi sebagai pengukur jumlah daya listrik yang digunakan rumah tinggal tersebut (dalam satuan kWh). Ada berbagai batasan daya yang dikeluarkan oleh PLN untuk konsumsi rumah tinggal, yaitu 220 VA, 450 VA, 900 VA, 1.300 VA, dan 2.200 VA.

Pada bargainser terdapat tiga bagian utama, yaitu:
- MCB atau Miniature Circuit Breaker, berfungsi untuk memutuskan aliran daya listrik secara otomatis jika daya yang dihantarkan melebihi nilai batasannya. MCB ini bersifat on/off dan dapat juga berfungsi sebagai sakelar utama dalam rumah. Jika MCB bargainser ini dalam kondisi off, maka seluruh aliran listrik dalam rumah pun terhenti. Sakelar ini biasanya dimatikan pada saat akan dilakukan perbaikan instalasi listrik dirumah.

- Meter listrik atau kWh meter, alat ini berfungsi untuk mengukur besaran daya yang digunakan oleh rumah tinggal tersebut dalam satuan kWh (kilowatt hour). Pada bargainser, meter listrik berwujud deretan angka secara analog ataupun digital yang akan berubah sesuai penggunaan daya listrik.

- Spin Control, merupakan alat kontrol penggunaan daya dalam rumah tinggal dan akan selalu berputar selama ada daya listrik yang digunakan. Perputaran spin control ini akan semakain cepat jika daya listrik yang digunakan semakin besar, dan akan melambat jika daya listrik yang digunakan berkurang/sedikit.

Pada kanal output Bargainser biasanya terdapat 3 kabel, yaitu kabel fasa, kabel netral dan kabel ground yang dihubungkan ketanah. Listrik dari PLN harus dihubungkan dengan bargainser terlebih dahulu sebelum masuk ke instalasi listrik rumah tinggal.

PENGAMAN LISTRIK
Instalasi listrik rumah tinggal pun membutuhkan pengaman yang berfungsi untuk memutuskan rangkaian listrik apabila terjadi gangguan pada instalasi listrik rumah tinggal tersebut, seperti gangguan hubung singkat atau short circuit atau korsleting.

Terdapat dua jenis pengaman listrik pada instalasi listrik rumah tinggal, yaitu:
- Pengaman lebur biasa atau biasa disebut sekering, alat pengaman ini bekerja memutuskan rangkaian listrik dengan cara meleburkan kawat yang ditempatkan pada suatu tabung apabila kawat tersebut dialairi arus listrik dengan ukuran tertentu.

- Pengaman listrik thermis, biasa disebut MCB dan merupakan alat pengaman yang akan memutuskan rangkaian listrik berdasarkan panas .


SAKELAR

Sakelar atau switch merupakan komponen instalasi listrik yang berfungsi untuk menyambung atau memutus aliran listrik pada suatu pemghantar.
Berdasarkan besarnya tegangan, sakelar dapat dibedakan menjadi:
- sakelar bertegangan rendah.
- Sakelar tegangan menengah.
- Sakelar tegangan tinggi serta sangat tinggi.


Sedangkan berdasarkan tempat dan pemasangannya, sakelar dapat dibedakan menjadi :
- Sakelar in-bow, sakelar yang ditanam didalam tembok.
- Sakelar out-bow, sakelar yang dipasang pada permukaan tembok.

Jenis sakelar berikutnya dapat dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu:
- Sakelar on-off, merupakan sakelar yang bekerja menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on. Untuk memutuskan hubungan arus listrik, tombol sakelar harus ditekan pada posisi off. Sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk sakelar lampu.

- Sakelar push-on, merupakan sakelar yang menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on dan akan secara otomatis memutus arus listrik, ketika tombolnya dilepas dan kembali ke posisi off dengan sendirinya. Biasanya sakelar jenis ini digunakan untuk sakelar bel rumah.

Berdasarkan jenis per-unitnya, sakelar dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
- Sakelar tunggal, merupakan sakelar yang hanya mempunyai satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, serta kanal output yang terhubung dengan beban listrik/alat listrik yang digunakan.

- Sakelar majemuk, merupakan sakelar yang memiliki satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, namun memiliki banyak kanal output yang terhubung dengan beberapa beban/alat listrik yang digunakan. Jumlah kanal output tergantung dari jumlah tombol pada sakelar tersebut.


STOP KONTAK

Stop kontak, sebagian mengatakan outlet, merupakan komponen listrik yang berfungsi sebagi muara hubungan antara alat listrik dengan aliran listrik. Agar alat listrik terhubung dengan stop kontak, maka diperlukan kabel dan steker atau colokan yang nantinya akan ditancapkan pada stop kontak.

Berdasarkan bentuk serta fungsinya, stop kontak dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
- Stop kontak kecil, merupakan stop kontak dengan dua lubang (kanal) yang berfungsi untuk menyalurkan listrik pada daya rendah ke alat-alat listrik melalui steker yang juga berjenis kecil.

- Stop kontak besar, juga nerupakan stop kontak dengan dua kanal AC yang dilengkapi dengan lempeng logam pada sisi atas dan bawah kanal AC yang berfungsi sebagai ground.sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk daya yang lebih besar.


Sedangkan berdasarkan tempat pemasangannya. Dikenal dua jenis stop kontak, yaitu:
- Stop kontak in bow, merupakan stop kontak yang dipasang didalam tembok.
- Stop kontak out bow, yang dipasang diluar tembok atau hanya diletakkan dipermukaan tembok pada saat berfungsi sebagai stop kontak portable.


STEKER

Steker atau Staker atau yang kadang sering disebut colokan listrik, karena memang berupa dua buah colokan berbahan logam dan merupakan alat listrik yang yang berfungsi untuk menghubungkan alat listrik dengan aliran listrik, ditancapkan pada kanal stop kontak sehingga alat listrik tersebut dapat digunakan.


Berdasarkan fungsi dan bentuknya, steker juga memliki dua jenis, yaitu:
- Steker kecil, merupakan steker yang digunakan untuk menyambung alat-alat listrik berdaya rendah, misalnya lampu atau radio kecil, dengan sumber listrik atau stop kontak.

- Steker besar, merupakan steker yang digunakan untuk alat-alat listrik yang berdaya besar, misalnya lemari es, microwave, mesin cuci dan lainnya, dengan sumber listrik atau stop kontak. Steker jenis ini dilengkapi dengan lempeng logam untuk kanal ground yang berfungsi sebagai pengaman.

Untuk mengetahui lebih jauh tentang PLUG dan SOCKET ini, silahkan membaca artikelnya di sini.
KABEL

Kabel listrik merupakan komponen listrik yang berfungsi untuk menghantarkan energi listrik ke sumber-sumber beban listrik atau alat-alat listrik.

Untuk instalasi listrik rumah tinggal, kabel yang digunakan biasanya berjenis sebagai berikut:
- NYA, kabel jenis ini merupakan kabel listrik yang berisolasi PVC dan berintikan/berisi satu kawat. Jenisnya adalah kabel udara atau tidak ditanam dalam tanah. Kabel listrik ini biasanya berwarna merah, hitam, kuning atau biru. Isolasi kawat penghantarnya hanya satu lapis, sehingga tidak cukup kuat terhadap gesekan, gencetan/tekanan atau gigitan binatang seperti tikus. Karena kelemahan pada isolasinya tersebut maka dalam pemasangannya diperlukan pelapis luar dengan menggunakan pipa conduit dari PVC atau besi.

- NYM, merupakan kabel listrik yang berisolasi PVC dan berintikan kawat lebih dari satu, ada yang 2, 3 atau 4. Jenis kabel udara dengan warna isolasi luar biasanya putih dan warna isolasi bagian dalam beragam, karena isolasi yang rangkap inilah maka kabel listrik NYM ini relative lebih kuat terhadap gesekan atau gencetan/tekanan.

- NYY, kabel listrik jenis ini merupakan kabel berisolasi PVC, berintikan 2, 3 atau 4 dengan warna isolasi luarnya hitam. Jenis kabel tanah, sehingga tahan terhadap air dan gencetan atau tekanan.

- NYMHYO, kabel jenis ini merupakan kabel serabut dengan dua buah inti yang terdiri dari dua warna. Kabel jenis ini biasa digunakan pada loudspeaker, sound sistem, lampu-lampu berdaya kecil sampai sedang.

Demikian sekilas pengenalan peralatan-perlatan listrik untuk instalasi listrik rumah tinggal, keterangan fungsi, bentuk/konstruksi dan cara kerja dari masing-masing alat merupakan penjelasan secara umum.