Penangkal petir

Sebuah penangkal petir

Penangkal petir adalah rangkaian jalur yang difungsikan sebagai jalan bagi petir menuju ke permukaan bumi, tanpa merusak benda-benda yang dilewatinya. Ada 3 bagian utama pada penangkal petir:

1. Batang penangkal petir
2. Kabel konduktor
3. Tempat pembumian

Batang penangkal petir

Batang penangkal petir berupa batang tembaga yang ujungnya runcing. Dibuat runcing karena muatan listrik mempunyai sifat mudah berkumpul dan lepas pada ujung logam yang runcing. Dengan demikian dapat memperlancar proses tarik menarik dengan muatan listrik yang ada di awan. Batang runcing ini dipasang pada bagian puncak suatu bangunan.

Kabel konduktor

Kabel konduktor terbuat dari jalinan kawat tembaga. Diameter jalinan kabel konduktor sekitar 1 cm hingga 2 cm . Kabel konduktor berfungsi meneruskan aliran muatan listrik dari batang muatan listrik ke tanah. Kabel konduktor tersebut dipasang pada dinding di bagian luar bangunan.

Tempat pembumian

Tempat pembumian (grounding) berfungsi mengalirkan muatan listrik dari kabel konduktor ke batang pembumian (ground rod) yang tertanam di tanah. Batang pembumian terbuat dari bahan tembaga berlapis baja, dengan diameter 1,5 cm dan panjang sekitar 1,8 - 3 m .

Cara kerja

Saat muatan listrik negatif di bagian bawah awan sudah tercukupi, maka muatan listrik positif di tanah akan segera tertarik. Muatan listrik kemudian segera merambat naik melalui kabel konduktor , menuju ke ujung batang penangkal petir. Ketika muatan listrik negatif berada cukup dekat di atas atap, daya tarik menarik antara kedua muatan semakin kuat, muatan positif di ujung-ujung penangkal petir tertarik ke arah muatan negatif. Pertemuan kedua muatan menghasilkan aliran listrik. Aliran listrik itu akan mengalir ke dalam tanah, melalui kabel konduktor, dengan demikian sambaran petir tidak mengenai bangunan. Tetapi sambaran petir dapat merambat ke dalam bangunan melalui kawat jaringan listrik dan bahayanya dapat merusak alat-alat elektronik di bangunan yang terhubung ke jaringan listrik itu, selain itu juga dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Untuk mencegah kerusakan akibat jaringan listrik tersambar petir, biasanya di dalam bangunan dipasangi alat yang disebut penstabil arus listrik (surge arrestor).

CARA MEMBACA ALAT UKUR

Pada dasarnya, besarnya energi yang telah dipakai oleh pelanggan ditunjukkan dengan angka-angka (register) yang tertera pada alat ukur kWh meter.

Jumlah pemakaian yang sebenarnya dihitung berdasarkan angka-angka yang tertera pada register sebelumnya (awal) yang dikurangkan terhadap angka-angka yang tertera pada register terakhir (akhir) atau dapat dinyatakan dengan rumus kWh = (selisih pembacaan meter kWh) x Faktor Meter.

Selisih pembacaan meter kWh = Penunjukan meter bulan ini - Penunjukan meter bulan lalu

Faktor Meter = Rasio CT x Rasio PT x Faktor Register

Contoh: Cara membaca alat ukur

A. Pelanggan Tegangan Rendah (TR) yang tidak memerlukan CT
  (pelanggan dengan tarif: S2 - R1 - R2 -R3 - U1).

 -Untuk tarif: S2 - R3 - U1:
 Contoh:
 Stand meter bulan ini   : 07139
 Stand meter bulan lalu   : 06825
 --------------------------------------------------
 Selisih pembacaan stand meter : 314 (pemakaian kWh)

 - Untuk tarif: R2 - R2
 Contoh:
 Stand meter bulan ini   : 15762
 Stand meter bulan lalu   : 15493
 ---------------------------------------
 Selisih pembacaan stand meter : 269 (pemakaian kWh total)

 Pemakaian blok I  = 60 jam x daya terpasang 1300 VA    = 78 (kWh)
     ---------------------------------
      1000

 Pemakaian blok II = pemakaian total - pemakaian blok I = 191 (kWh)

B. Pelanggan Tegangan Rendah (TR) yang menggunakan CT
  (pelanggan dengan tarif: S3 - R4 - U2)

 Stand meter bulan ini  = 70495
 Stand meter bulan lalu  = 68231
 selisih pembacaan meter = 2264 x Faktor meter (CT)
                             = .......... Pemakaian kWh

C. Pelanggan TM dipasang kWh Meter merk Fuji tipe FF23HTI,
  100v 5 A, 3 fase 4 kawat, dengan:

 Trafo arus terpasang   = 100/5 A, Rasio CT   = 20
 Trafo tegangan terpasang  = 20.000/100 V, Rasio PT  = 200
 Faktor register    = 1
 Stand meter bulan ini : LWBP  = 5.690 dan WBP    = 2.516
 Stand meter bulan lalu : LWBP = 5.600 dan WBP    = 2.500

 Jadi : Selisih pembacaan meter LWBP = 5.690 - 5.600 = 90
   Selisih pembacaan meter WBP = 2.516 - 2.500 = 16

 Maka: Pemakaian kWh LWBP = 20 x 200 x 1 90 = 360.000 kWh
  Pemakaian kWh WBP = 20 x 200 x 1 16 = 64.000 kWh

 Catatan:
  
 -Bila pada meter kWh tidak tercantum adanya faktor register (konstanta), maka faktor register dianggap = 1
 -Untuk pengukuran tegangan rendah (TR), tidak ada rasio PT
 

D. Pelanggan dipasang kWh Meter merk Mecoindo tipe A6C1, 3 fase
  4 kawat, 25/5 A, P/S 20.000/V3/100/V3, 50 Hz, dengan:

  Trafo arus terpasang = 100/5 A
 Untuk kWh Meter jenis ini ada Arus Pengenal Meter 25/5 A, maka
 rasio CT sebenarnya menjadi = 100/5 : 25/5 = 4 Meter jenis ini
 dirancang untuk dipasang pada tegangan meneengah 20.000 VOLT,
 jadi rasio PT tidak dihitung. Faktor register = 200

 Stand meter bulan ini : LWBP = 08970 dan WBP = 03540
 Stand meter bulan ini : LWBP = 07920 dan WBP = 03030

 Jadi : Selisih pembacaan meter LWBP = 8970 - 7920 = 1050
   Selisih pembacaan meter WBP  = 3530 - 3030 = 510

 Maka : Pemakaian kWh LWBP = 4 x 200 x 1050 = 840.000 kWh
   Pemakaian kWh WBP  = 4 x 200 x 510 = 408.000 kWh

E. Pembacaan pemakaian energi reaktif

 Cara pembacaan dan perhitungannya sama dengan pembacaan kWh Meter.

 Pemakaian kVARh   = (Selisih pembacaan kVARh) x Faktor meter
 Selisih pembacaan kVARh = Penunjukan kVARh bulan ini - Penunjukan kVARh bulan lalu
 Faktor meter   = Rasio CT x Rasio PT x Faktor register

 Contoh:

  1. Pelanggan h-3/TM, pengukuran TM dipasang kVARH merk Osaki tipe
 OR91SH, 58/100 V, 5A, dengan:

 Trafo arus (CT) terpasang  = 125/5 A
 Trafo tegangan (PT) terpasang = 20.000/100 V
 Stand meter kVARh bulan ini  = 7.860
 kVARh bulan lalu    = 6.750
 Konstanta meter    = 0,1
 Faktor meter    = 125/5 x 20.000/100 x 0,1 = 500
 Selisih pembacaan kVARh  = 7.860 - 6.750 = 1.110
 Pemakaian kVARh    = 1.110 x 500 kVARh = 555.000 kVARh

  2. Pelanggan h-3/TM, pengukuran TM dipasang kVARh merk Enertec tipe C3V4ROU,
 20.000/100, 5 A, 3 fase 4 kawat, dengan:

 Trafo arus (CT) terpasang  = 80/5 A
 Trafo tegangan (PT) terpasang = 20.000/100 V
 Stand kVARh Meter bulan ini  = 3.349
 bulan lalu     = 124

 kVARh Meter jenis ini mempunyai register = 10 dan dilengkapi dengan
 PT yang sesuai dengan PT terpasang, sehingga:

 Faktor meter    = 80/5 x 10 = 160
 Selisih pembacaan kVARh  = 2.349 - 124 = 2.225
 Pemakaian kVARh    = 2.225 x 160 = 356.000 kVARh

F. Cara pembacaan pemakaian daya listrik

Pemakaian daya maksimum oleh pelanggan setiap bulannya

Meter jenis ini dipasang untuk mengetahui daya maksimum yang dipakai pelanggan tiap bulannya. Bila dipasang kW Max, maka hasil perhitungannya masih harus dibagi dengan faktor daya sebesar 0,85. Golongan pelanggan yang dipasangi alat ini adalah hotel (H-3) I5, dan industri Tanur Busur (I-4). kW Max atau kVA Max yang dipasang adalah dengan interval 15 menit. Yang dimaksud dengan istilah daya terukur maksimum dengan interval 15 menit adalah "Nilai daya terukur maksimum untuk tiap bulan sama dengan 4 (empat) kali nilai tertinggi dari kVA yang dipakai selama tiap 15 (lima belas) menit terus menerus dalam bulan tersebut".

Untuk saat ini kVA Max yang terpasang kebanyakan dari jenis yang menggunakan jarum penunjuk. Rumusnya dapat dituliskan:
Daya terukur = Penunjukan meter x Faktor meter
Faktor meter = CT terpasang : CT meter x PT terpasang x register

 Contoh:
 Pelanggan Tanur Busur I-4/TM, pengukuran TM, dipasang MW Max merk
 Enertec tipe A7A11, 3 fase 3 kawat, 50 Hz, 3 x 600/5A, 3 x 20.000/100
 V, dengan:

 Trafo arus terpasang   = 300/5 A
 Trafo tegangan terpasang  = 20.000/100 V
 Penunjukan meter    = 20
 Faktor register    = 1
 Faktor meter    = 300/5 : 600/5 x 20.000/100 : 20.000/100 x 1 = 0,5
 Daya terukur    = 20 x 0,5 = 10 MW

Cara Pasang Relay untuk Klakson/ Lampu Tambahan (revised)

Source: http://saft7.com/?p=192

Catatan Revisi:
Berhubung banyak yang mempermasalahkan penggunaan kaki relay no.30 & 87, maka diagram di bawah sudah di revisi, kaki no.30 ke accu, kaki 87 ke klakson/lampu. Thanks buat semua masukannya yang sangat membangun. Indahnya saling koreksi.

Banyak diantara kita yang kurang puas dengan suara klakson bawaan motor/mobil yang kurang keras/lantang, atau juga lampu standar yang kurang terang atau berdaya kecil.
Di toko partshop atau asesoris otomotif, banyak dijual klakson aftermarket yang suaranya bagus seperti Fiam, Hella, bosch, PIAA, Wolo, Hadley, fer, dsb.
Klakson tersebut membutuhkan daya yang cukup besar, sayangnya kabel yang terpasang pada klakson standar bawaan motor/mobil tidak dapat mengakomodasi kebutuhan daya tersebut.
Malah bisa jadi saklar klakson tersebut akan cepat rusak karena setiap kali ditekan, akan mengeluarkan percik api pada metal contact didalamnya yang lama kelamaan akan aus, bahkan plastik case nya akan meleleh.
Begitu juga dengan pemasangan lampu yang berdaya lebih besar, akan berkasus sama dengan kasus di atas.

Untuk menyelesaikan masalah tersebut, kita membutuhkan bantuan komponen tambahan yaitu relay.
Relay adalah suatu komponen yang digunakan sebagai saklar penghubung/pemutus untuk arus beban yang cukup besar, dikontrol oleh sinyal listrik dengan arus yang kecil.
Dengan menggunakan relay, kabel yang menuju saklar tidak perlu kabel yang tebal, sebab arus yang terhubung ke saklar sangatlah kecil.

Banyak relay yang beredar di partshop, ada berbagai merek seperti Hella, Bosch, Omron, dsb, … dan banyak pula yang dipalsu.
Saya sendiri lebih memilih untuk menggunakan relay bermerek BOSCH yang asli, begitu juga dengan socket relaynya.

Berikut komponen yang diperlukan untuk project ini..
- Socket Relay merek Bosch + terminal konektornya
- Relay Bosch 4 kaki tipe “0 332 019 453”
- Fuse Box (kotak sikring) + terminal konektornya
- Fuse / Sikring yang disesuaikan dengan beban arusnya .. misalnya 10 Ampere.
- Kabel tebal serabut diameter 5mm
- Terminal Ring 10mm.

Cara Pasang..

Ada 2 macam sistem pelistrikan untuk Klakson atau Lampu, yaitu yang dikontrol oleh tegangan positif dan tegangan negatif.

Biasanya sistem yang dikontrol oleh tegangan Negatif menggunakan 2 kabel. Dimana satu kabel untuk ke positif dan satu lagi ke saklar pengontrol.

Sistem yang dikontrol oleh tegangan Positif, biasanya menggunakan 1 kabel saja dari saklar pengontrol. Kabel satunya lagi mengambil negatif dari ground atau body.

NEGATIVE SYSTEM:

Gambar di atas memperlihatkan rangkaian klakson dengan sistem Negative.

Untuk pemasangannya lihat gambar di bawah:

Kaki Relay nomor 30 menuju Positif Accu (kabel harus tebal, langsung dari Accu).

Kaki Relay nomor 87 menuju Positif Klakson (kabel ukuran tebal atau sedang).

Kaki Relay nomor 85 menuju salah satu Kabel klakson (A)

Kaki Relay nomor 86 menuju salah satu Kabel klakson (B)

Pemasangan kabel dari kaki 85 dan 86 boleh terbolak balik polaritasnya.

Dikarenakan adanya perbedaan lokasi kaki relay pada beberapa merek relay yang ada, harap perhatikan NOMOR kakinya, sebelum memasang!

——————————-

POSITIVE SYSTEM:

Gambar di bawah memperlihatkan kabel standar yang menuju klakson dipotong.
Untuk bagian yang atas kita beri kode A, dan bagian yang menuju klakson kita beri kode B.

Kaki Relay nomor 30 menuju Positif Accu (kabel harus tebal, langsung dari Accu).

Kaki Relay nomor 87 menuju Positif Klakson (kabel ukuran tebal atau sedang).

Kaki Relay nomor 85 menuju salah satu Kabel klakson (A)

Kaki Relay nomor 86 dihubungkan ke body mobil/motor (negatif/ground).

Dikarenakan adanya perbedaan lokasi kaki relay pada beberapa merek relay yang ada, harap perhatikan NOMOR kakinya, sebelum memasang!

Nah.. semoga penjelasan di atas bisa mudah dimengerti, dan rekan-rekan bisa pasang sendiri klakson barunya.

Rangkaian di atas sama penerapannya untuk pemasangan lampu tambahan atau merubah lampu ke daya yang lebih besar.

Manfaat yang didapat dengan menggunakan rangkaian relay ini adalah:

- klakson akan bersuara lebih keras/lantang atau lampu akan menyala lebih terang.

- saklar klakson / lampu akan lebih awet.

Jenis Kabel

Beberapa Jenis - Jenis Kabel

Ø Kabel NYA

Kabel NYA berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar/kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam. Kabel tipe ini umum dipergunakan di perumahan karena harganya yang relatif murah. Lapisan isolasinya hanya 1 lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus.

Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa/conduit jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang.

Ø Kabel NYM

Kabel NYM memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna putih atau abu-abu), ada yang berinti 2, 3 atau 4. Kabel NYM memiliki lapisan isolasi dua lapis, sehingga tingkat keamanannya lebih baik dari kabel NYA (harganya lebih mahal dari NYA). Kabel ini dapat dipergunakan dilingkungan yang kering dan basah, namun tidak boleh ditanam.

Ø Kabel NYAF

Kabel NYAF merupakan jenis kabel fleksibel dengan penghantar tembaga serabut berisolasi PVC. Digunakan untuk instalasi panel-panel yang memerlukan fleksibelitas yang tinggi.

kabel NYAF

Ø Kabel NYY

Kabel NYY memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna hitam), ada yang berinti 2, 3 atau 4. Kabel NYY dipergunakan untuk instalasi tertanam (kabel tanah), dan memiliki lapisan isolasi yang lebih kuat dari kabel NYM (harganya lebih mahal dari NYM). Kabel NYY memiliki isolasi yang terbuat dari bahan yang tidak disukai tikus.

Ø Kabbel NYFGbY

Kabel NYFGbY ini digunakan untuk instalasi bawah tanah, di dalam ruangan di dalam saluran-saluran dan pada tempat-tempat yang terbuka dimana perlindungan terhadap gangguan mekanis dibutuhkan, atau untuk tekanan rentangan yang tinggi selama dipasang dan dioperasikan.

Ø Kabel ACSR

Kabel ACSR merupakan kawat penghantar yang terdiri dari aluminium berinti kawat baja.Kabel ini digunakan untuk saluran-saluran transmisi tegangan tinggi, dimana jarak antara menara/tiang berjauhan, mencapai ratusan meter, maka dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi, untuk itu digunakan kawat penghantar ACSR.

Ø Kabel AAAC

Kabel ini terbuat dari aluminium-magnesium-silicon campuran logam, keterhantaran elektris tinggi yang berisi magnesium silicide, untuk memberi sifat yang lebih baik. Kabel ini biasanya dibuat dari paduan aluminium 6201. AAAC mempunyai suatu anti karat dan kekuatan yang baik, sehingga daya hantarnya lebih baik.

Ø Kabel ACAR

Kabel ACAR yaitu kawat penghantar aluminium yang diperkuat dengan logam campuran, sehingga kabel ini lebih kuat daripada kabel ACSR.

Ø Kabel BC

Tips Merawat Instalasi Listrik di Rumah

Dalam penyambungan listrik, kabel yang terpasang di Tiang Jaringan Tegangan Rendah (JTR), kabel Sambungan Rumah (SR) sampai ke Alat Pembatas dan Pengukur (APP – terdiri dari KWH Meter dan MCB atau Mini Circulate Breaker) adalah asset milik PLN. Sedangkan rangkaian kabel yang terpasang sebagai Instalasi Listrik rumah/bangunan adalah asset milik pelanggan.

Tips berikut akan membantu Anda untuk ikut peduli dan turut memelihara Instalasi Listrik :

1. Pastikan Instalasi Listrik di rumah/bangunan milih Anda telah terpasang dengan tepat, benar dan aman serta menggunakan material listrik yang terjamin kualitasnya dan sesuai kapasitasnya.
2. Lakukan pemeriksaan rutin, minimal setahun sekali untuk memastikan apakah instalasi listrik msaih layak untuk digunakan atau perlu direhabilitasi.
3. Jika instalasi listrik telah terpasang lebih dari 5 (lima) tahun, sebaiknya perlu untuk direhabilitasi. Hal ini untuk menjaga agar instalasi listrik tetap layak dipergunakan dan mencegah kemungkinan terjadinya hal-hal yang tidak diinginkan.
4. Pergunakan peralatan rumah tangga elektronik yang disesuaikan dengan daya tersambung dan kapasitas/kemampuan kabel instalasi listrik yang terpasang.
5. Jika ingin memasang, merehabilitasi atau memeriksa instalasi listrik, sebaiknya menggunakan jasa instalatir yang resmi terdaftar sebagai anggota AKLI (Asosiasi Kontraktor Listrik Indonesia). Informasi tentang Instalatir Listrik dapat menghubungi kantor PLN terdekat.

Tips Mencegah Bahaya Listrik

1. Jangan menumpuk stop kontak pada satu sumber listrik.
2. Gunakan pemutus arus listrik (Sekering) yang sesuai dengan daya tersambung, jangan dilebihkan atau dikurangi.
3. Kabel-kabel listrik yang terpasang di rumah jangan dibiarkan ada yang terkelupas atau dibiarkan terbuka.
4. Jauhkan sumber-sumber listrik seperti stop kontak, saklar dan kabel-kabel listrik dari jangkauan anak-anak.
5. Biasakan menggunakan material listrik, seperti kabel, saklar, stop kontak, steker (kontak tusuk) yang telah terjamin kualitasnya dan berlabel SNI (Standar Nasional Indonesia) / LMK (Lembaga Masalah Kelistrikan) / SPLN (Standar PLN).
6. Pangkaslah pepohonan yang ada di halaman rumah jika sudah mendekati atau menyentuh jaringan listrik.
7. Hindari pemasangan antene televisi terlalu tinggi sehingga bisa mendekati atau menyentuk jaringan listrik.
8. Gunakan listrik yang memang haknya, jangan mencoba mencantol listrik, mengutak-atik KWH Meter atau menggunakan listrik secara tidak sah.
9. Biasakan bersikap hati-hati, waspada dan tidak ceroboh dalam menggunakan listrik.
10. Jangan bosan-bosan untuk mengingatkan anak-anak kita agar tidak bermain layang-layang di bawah/dekat jaringan listrik.

Bisa ditambahkan disini adalah pemasangan ELCB (earth leakage circuit breaker) yang sekarang telah banyak digantikan dengan GFI (ground fault interrupter) atau RCD (residual-current device). Piranti ini fungsinya untuk memutuskan hubungan apabila ada kebocoran arus listrik atau apabila ada orang yang tersengat listrik. Kebanyakan piranti ini dipasang di kamar mandi (stop kontak untuk hair dryer atau electric shaver/pencukur kumis) atau service room (tempat mesin cuci), yang pada umumnya memiliki lantai basah.

Selain daripada itu, apabila memiliki rumah baru maka lebih baik meminta untuk dipasang instalasi listrik dengan sistem 3 kabel. Karena ini akan memastikan bahwa peralatan listrik anda akan memiliki pembumian/grounding yang benar. Pernahkan anda terasa kesetrum ketika memegang lemari es? Ini kemungkinan karena instalasi listrik di rumah anda tidak memakai sistem 3 kabel.

Jenis Kabel Rumah

1. NYA : berinti tunggal, berlapis bahan isolasi PVC, untuk instalasi luar/kabel udara. Kode warna isolasi ada warna merah, kuning, biru dan hitam. Kabel tipe ini umum dipergunakan di perumahan karena harganya yang relatif murah. Lapisan isolasinya hanya 1 lapis sehingga mudah cacat, tidak tahan air (NYA adalah tipe kabel udara) dan mudah digigit tikus.

kabel NYA

Agar aman memakai kabel tipe ini, kabel harus dipasang dalam pipa/conduit jenis PVC atau saluran tertutup. Sehingga tidak mudah menjadi sasaran gigitan tikus, dan apabila ada isolasi yang terkelupas tidak tersentuh langsung oleh orang

2. NYM : memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna putih atau abu-abu), ada yang berinti 2, 3 atau 4. Kabel NYM memiliki lapisan isolasi dua lapis, sehingga tingkat keamanannya lebih baik dari kabel NYA (harganya lebih mahal dari NYA). Kabel ini dapat dipergunakan dilingkungan yang kering dan basah, namun tidak boleh ditanam.

kabel NYM

3. NYY : memiliki lapisan isolasi PVC (biasanya warna hitam), ada yang berinti 2, 3 atau 4. Kabel NYY dieprgunakan untuk instalasi tertanam (kabel tanah), dan memiliki lapisan isolasi yang lebih kuat dari kabel NYM (harganya lebih mahal dari NYM). Kabel NYY memiliki isolasi yang terbuat dari bahan yang tidak disukai tikus.

kabel NYY

Proteksi Arus Lebih

1. Proteksi Arus Lebih

1.1 Beban Lebih dan Hubung Pendek (short Circuit)

Arus lebih adalah satu dari dua bahaya keamana utama yang harus dikendalikan dalam system pengkabelan. Bahaya dari aurs lebih adalah resiko timbulnya api. Di Inggris, lebih dari 50000 kebakaran dalam setiap tahunnya disebabkan oleh masalah kelistrikan.

1.2 Tipe arus lebih (over current)

Overload (Beban Lebih)

Over load terjadi ketika arus yang mengalir dalam suatu system melebihi dari biasanya ( 50 % ~ 100 % lebih tinggi). Over load tidak terjadi secara tiba, tiba tetapi bertahap. Jika masalah ini gagal untuk diselesaikan, cabel penghantar akan menjadi panas dan meleleh, sehingga memungkinkan kabel penghantar menjadi terbuka. KOndisi panas pada penghantar ini mungkin cukup menimbulkan api.

Pada penggunaan di rumah tangga, over load biasanya terjadi akibat pemakaian peralatan listrik yang terlalu banyak pada waktu yang bersamaan, atau menghubungkan suatu peralatan listrik dengan beban kerja tinggi pada stop kontak yang tidak mencukupi kapasitasnya.

Short Circuit (hubung SIngkat)

Hubung singkat adalah terhubungnya fasa dan netral, atau anatar fasa dengan pentanahan. Koneksi antar keduanya kemungkinan memiliki resistansi rendah, dan arus yang emngalir akan menjadi ratusan/ribuan kali lebih tinggi dalam system.

Dalam prakteknya, pada instalasi rumah tangga, pengamann beban lebih dan hubung singkat, keduanya menggunakan salah satu dari fuse (sekering) atau MCB (miniature cirduit breaker).

1.3 Peralatan pengamanan arus lebih.

1.3.1 Fuse (sekering)

Sekering adalah peralatan utama yang akan membatasi aliran arus dalam suatu rangkaian listrik. Sekering terdiri dari sebuah kawat memanjang dan tipis yang kan menjadi panas dan putus ketika arus melebili level tertentu.

Ada dua macan sekering yang sering digunakan dalam rumah tangga :

Cartridge fuse memiliki kawat yang tertutup dalam silinder tertutup, yang terhubung pada masing-masing sisinya.

Semi-enclosed (re-wirable) adalah jenis sekering yang memungkinkan untuk dikawati kembali.

Kerugian dari penggunaan sekering. JIka sekering putus, dan kita tidak mendaptkan rating sekering yang sesuai, apa yang akan kita lakukan ?, tentu kita taidak menginginkan menggunakan fuse dengan rating yang tidak sesuai.

1.3.2 MCB

Peralatan proteksi listrik yang sangat popular saat ini adalah MCB (miniature circuit breaker). MCB dapat bekerja sebaik over current circuit breaker, dan juga memiliki tuas untuk memutuskan arus seceara manual.

1.4 Karaketristik Sekering dan MCB

Karakteristik sekering dan MCB dinilai dalam amps. Secara normal disebut sebagai rated current atau nominal current.

Banyak orang ebrpikir bahwa jika arus melebihi arus nominal, peralatan ini akan bekerja (trip) dengan segera. Misalnya dengan rating 15 amps, maka jika arus system 15.00001 amps maka peralatan tersebut akan bekerja ? Hal ini tidaklah sepenuhnya benar. MCB didesain untuk mengamankan kabel dalam rangkaian listrik, dan arus 15.00001 amps tidaklah membahayakan. Untuk apa peralatan tersebut harus bekerja ?

Photobucket

Gambar 1.1

Axis horizontal menunjukkan arus yang mengalir pada MCB/fuse pada suatu rangkaian yang diproteksi, sedangkan axis vertical menujukkan lamanya waktu diaman peralatan tersebut tetap dialiri arus sebelum bekerja (trip).

Berikut sedikit penjelasan grafik diatas. Baik sekering atau MCB, meskipun mereka emmiliki arus nominal yang sama, akan tetapi memiliki cara ekrja yang berbeda. Sebagai contoh, untuk bekerja dengan ekcepatan 0.1 s, MCB membutuhkan arus 128 amps, sedangkan sekering membutuhkan 300 amps.

1.1 Pemilihan MCB dan Sekering

Nominal current rule

Nominal current dari sekering/MCB harus kurang dari current rating kabel yang dilindunginya, akan tetapi melebihi dari arus yang biasa/terus menerus mengalir normal.

Tripping Rule

Arus yang lebih dari 1.45kali arus nominal harus dapat menyebabkan peralatan proteksi beekrja tidak kruang adri 1 jam.

Disconnection time rule

Pada kondisi hubung singkat, maka sekering/MCB harus dapat bekerja dengan seketika.

1.6 Contoh

Contoh berikut menunjukkan bagaimana menentukan MCB yang digunakan untuk mengamankan suatu rangkaian.

Ambil contoh, dengan 8 buah fitting lampu, masing-masing 100 Watt, maka arusnya adalah 800W/230V atau sekitar 3.5 amps. Kabel dengan diameter 1mm2 mencukupi untuk besar arus tersebut, karena memiliki rating arus 11 amps. Maka MCB yang digunakan ahrus memiliki nominal arus sekurang-kurangnya 3.5 amps dan tidak lebih adri 11 amps. Selanjutnya, arus kerja (tripping current) harus kurang dari 1 4.5 second 11 ampere, untuk melindungi kabel. Dari catalog manufacture didapatakan MCB 6 amps, memiliki arus kerja 8.7 apms

Teori Motor Induksi

Motor induksi sangat banyak digunakan di dalam kehidupan sehari-hari baik di industri maupun di rumah tangga. Motor induksi yang umum dipakai adalah motor induksi tiga phasa dan motor induksi satu phasa. Motor induksi tiga phasa dioperasikan pada sistem tigaphasa dan banyak digunakan didalam berbagai bidang industri, sedangkan motor induksi satu phasa dioperasikan pada sistem satu phasa yang banyak digunakan terutama pada penggunaan untuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin, lemari es, pompa air, mesin cuci dan sebagainya karena motor induksi satu phasa mempunyai daya keluaran yang rendah.

Bentuk fisik dari motor induksi tiga phasa dapat dilihat pada gambar berikut ini :

(klik gambar untuk mendapatkan gambar dalam ukuran yang lebih besar)

Motor induksi merupakan motor listrik arus bolak balik (AC) yang paling luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa motor ini bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.

Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron. Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus; dan sesuai dengan Hukum Lentz, rotor pun akan ikut berputar mengikuti medan putar stator.

Perbedaan putaran relative antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban, akan memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi, apabila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun.

Sumber Pustaka :

Zuhal, Dasar Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya, PT.Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 2000. (Hal 118 – 119)

Tipe Motor Induksi

Berdasarkan jenis rotor yang digunakan, motor induksi tiga phasa dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu :

1. Rotor Belitan

Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan belitan kumparan tiga fasa sama seperti kumparan stator. Kumparan stator dan rotor juga mempunyai jumlah kutub yang sama. Rotor yang mempunyai tiga belitan yang mirip dengan belitan stator. Ketiga belitan tersebut biasanya terhubung bintang. Ujung – ujung belitan tersebut dihubungkan dengan slipring yang terdapat pada poros rotor.

Belitan – belitan tersebut dihubung singkat melalui sikat (brush) yang menempel pada slipring. Jenis rotor belitan dapat dilihat pada gambar sebagai berikut :

(klik gambar untuk mendapatkan gambar dalam ukuran yang lebih besar)

2. Rotor Sangkar

Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa hingga menyerupai sangkar tupai. Rotor yang terdiri dari sederetan batang – batang penghantar yang terletak pada alur – alur sekitar permukaan rotor. Ujung – ujung batang penghantar dihubung singkat dengan menggunakan cincin hubung singkat.maka jenis rotor sangkar dapat dilihat pada gambar berikut :

(klik gambar untuk mendapatkan gambar dalam ukuran yang lebih besar)

Adapun jenis konstruksi motor induksi terdiri dari :
a.Stator, bagian yang diam.
b.Rotor, bagian yang berputar.
c.Celah udara, adalah ruang antara stator dan rotor.

Konstruksi stator terdiri dari :
a.Rumah stator dari besi tuang.
b.Inti stator dari besi lunak atau baja silicon.
c.Alur dan gigi materialnya sama dengan inti, alur tempat meletakan belitan.
d.Belitan stator dari tembaga.

Belitan sator dirangkai untuk motor induksi tiga fasa tetapi juga dapat di rangkai untuk motor induksi satu fasa, disamping itu juga dirangkai untuk jumlah kutub tertentu. Maka jenis stator motor induksi dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

(klik gambar untuk mendapatkan gambar dalam ukuran yang lebih besar)

Konstruksi rotor terdiri dari :
a.Inti rotor bahannya sama dengan inti stator.
b.Alur dan gigi materialnya sama dengan inti, alur tempat meletakan belitan.
c.Belitan rotor bahannya dari tembaga, dari konstruksi lilitan akan memberikan dua macam rotor yakni :
- Motor induksi dengan rotor sangkar
- Motor induksi dengan rotor belitan
d.Poros atau as.

Rotor dan stator membentuk rangkaian magnetis, berbentuk silindris yang simetris dan diantaranya terdapat celah udara. Celah udara antara stator dan rotor, kalau terlalu luas maka effisiensi rendah, sebalikanya jika terlalu sempit menimbulkan kesukaran mekanis pada mesin. apabila ada beda perputaran maka akan menimbulkan slip.

Frekuensi Arus Rotor

Pada waktu rotor masih diam maka frekuensi arus rotor sama dengan frekuensi arus stator ( f ). Waktu rotor berputar maka frekuensinya ( f ) akan dipengaruhi oleh slip yang mengikuti persamaan :

Sumber Pustaka :

Zuhal, Dasar Tenaga Listrik Dan Elektronika Daya, PT.Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 2000.

Slip Motor Induksi

Slip timbul karena adanya perbedaan antara kecepatan medan putar (synchronous speed) dan kecepatan rotor (rotor speed). Slip dapat dihitung dengan persamaan berikut :

Slip dapat pula dinyatakan dalam persen, dan dinyatakan oleh persamaan :

Dimana kecepatan medan putar (synchronous speed) dinyatakan oleh persamaan :

Sedangkan kecepatan rotor dinyatakan oleh persamaan :

Sumber Pustaka :

Stephen J. Chapman, Electric Machinery Fundamental -3rd, MC Graw-Hill, Singapore, 1999.

Motor Induksi

Kerja motor induksi seperti juga kerja transformator adalah berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Kerja motor induksi tergantung pada tegangan dan arus induksi pada rangkaian rotor dari rangkaian stator. rangkaian ekivalen motor induksi mirip dengan rangkaian ekivalen trafo.rangkaian tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Keterangan Gambar :

X 2 : Reaktansi kumparan rotor dalam ohm (?)
Rc : Tahanan inti besi
Xm : Reaktansi rangkaian penguat dalam ohm (?) perphasa
I : Arus yang mengalir pada kumparan stator bila motor tidak berbeban ( beban nol dalam Amper perphasa )
I 2 : Arus rotor yang berpatokan pada stator
E1 : Tegangan induksi pada kumparan stator dalam Volt perphasa

Kontaktor Magnet

Kontaktor adalah jenis saklar yang bekerja secara magnetik yaitu kontak bekerja apabila kumparan diberi energi. The National Manufacture Assosiation (NEMA) mendefinisikan kontaktor magnetis sebagai alat yang digerakan secara magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Tidak seperti relay, kontaktor dirancang untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik tanpa merusak. Beban-beban tersebut meliputi lampu, pemanas, transformator, kapasitor, dan motor listrik.

Adapun peralatan elektromekanis jenis kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut :

Prinsip Kerja

Sebuah kontaktor terdiri dari koil, beberapa kontak Normally Open ( NO ) dan beberapa Normally Close ( NC ). Pada saat satu kontaktor normal, NO akan membuka dan pada saat kontaktor bekerja, NO akan menutup. Sedangkan kontak NC sebaliknya yaitu ketika dalam keadaan normal kontak NC akan menutup dan dalam keadaan bekerja kontak NC akan membuka. Koil adalah lilitan yang apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontaknya sehingga terjadi perubahan atau bekerja. Kontaktor yang dioperasikan secara elektromagnetis adalah salah satu mekanisme yang paling bermanfaat yang pernah dirancang untuk penutupan dan pembukaan rangkaian listrik maka gambar prinsip kerja kontaktor magnet dapat dilihat pada gambar berikut :

Kontaktor termasuk jenis saklar motor yang digerakkan oleh magnet seperti yang telah dijelaskan di atas. Bila pada jepitan a dan b kumparan magnet diberi tegangan, maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak bergerak yang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik. Tegangan yang harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik ( AC ) maupun tegangan searah ( DC ), tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan. Untuk beberapa keperluan digunakan juga kumparan arus ( bukan tegangan ), akan tetapi dari segi produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarnya tegangan umumnya sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu.

Karakteristik

Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan daya kontaktor ditulis dalam ukuran Watt / KW, yang disesuaikan dengan beban yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak – kontaknya, ditulis dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.

Aplikasi

Keuntungan penggunaan kontaktor magnetis sebagai pengganti peralatan kontrol yang dioperasikan secara manual meliputi hal :
a.Pada penangan arus besar atau tegangan tinggi, sulit untuk membangun alat manual yang cocok. Lebih dari itu, alat seperti itu besar dan sulit mengoperasikannya. Sebaliknya, akan relatif sederhana untuk membangun kontaktor magnetis yang akan menangani arus yang besar atau tegangan yang tinggi, dan alat manual harus mengontrol hanya kumparan dari kontaktor.
b.Kontaktor memungkinkan operasi majemuk dilaksanakan dari satu operator (satu lokasi) dan diinterlocked untuk mencegah kesalahan dan bahaya operasi.
c.Pengoperasian yang harus diulang beberapa kali dalam satu jam, dapat digunakan kontaktor untuk menghemat usaha. Operator secara sederhana harus menekan tombol dan kontaktor akan memulai urutan event yang benar secara otomatis.
d.Kontaktor dapat dikontrol secara otomatis dengan alat pilot atau sensor yang sangat peka.
e.Tegangan yang tinggi dapat diatasi oleh kontaktor dan menjauhkan seluruhnya dari operator, sehingga meningkatkan keselamatan / keamanan instalasi.
f.Dengan menggunakan kontaktor peralatan kontrol dapat dipasangkan pada titik-titik yang jauh. Satu-satunya ruang yang diperlukan dekat mesin adalah ruangan untuk tombol tekan.
g.Dengan kontaktor, kontrol otomatis dan semi otomatis mungkin dilakukan dengan peralatan seperti kontrol logika yang dapat diprogram seperti Programmable Logic Controller (PLC).

Dotmatrik

Pembentukan Sebuah Karakter

Sebuah karakter huruf sebenarnya dapat secara bebas dibentuk, misalnya huruf A, pembentukan karakter A dapat dibentuk bermacam-macam dan dapat dimodifikasi/variasi ke dalam beberapa bentuk.

Pada perancangan ini, pembentukan karakter huruf dan angka mengacu pada pembentukan karakter pada LCD, karena dotmatriks mempunyai susunan yang hampir mirip dengan susunan LCD, hanya saja susunan titik/pixel dalam satu karakter adalah 5×7 (5 kolom dan 7 Baris). Sedangkan dotmatriksyang digunakan pada perancangan ini adalah 8×8.

Keuntungan dari dotmatriks8×8 adalah :

- dapat memodifikasi karakter lebih leluasa

- memungkinkan untuk pembuatan animasi-animasi tampilan

- pengendali rangkaian sama dengan pengendali dotmatriks5×7

Namun dalam perancangan ini, setiap karakter huruf tetap disusun dengan konfigurasi 5×7, sehingga apabila digunakan 8 dotmatriks8×8 maka setiap penampilan pada dotmatriks dapat menampilkan 11 karakter huruf sekaligus.

berasal dari Dallas Semiconductor.Inc ‘Building Dot Matrix Graphic Panels’

berasal dari Dallas Semiconductor.Inc ‘ 4-Wire Interfaced, 2.7V to 5.5V,4-Digit 5 x7 Matrix LED Display Driver’.

Gambar merupakan pembentukan karakter huruf 5×7 dalam dotmatriks 8×8. Sumber karakter pada Gambar

Berdasarkan sumber karakter seperti diatas, maka pada perancangan ini di lakukan penentuan karakter dan nilai susunan dari setiap kolom.

Gambar Cara Mencari Nilai pada Susunan Dotmatriks

Bentuk susunan dotmatriks seperti pada gambar 4.4, terdapat 64 kotak terbagi menjadi 8 kolom dan 8 baris, bagian kolom digunakan sebagai system scanning horizontal dan yang dibutuhkan untuk mendapatkan sebuah karakter atau nyala led adalah pada bagian Baris yang terhubung dengan Port.0. Sehingga yang dicari nilai logika untuk mendapatkan karakter adalah pada bagian baris, missal karakter ‘A’ seperti Gambar.

Gambar Mencari Nilai pada Karakter ‘A’

Karakter huruf A terlihat seperti pada gambar, setiap garis pembentuk huruf (warna gelap) akan berlogika ’ 1 ’,ini menandakan bahwa 1=led hidup dan 0=led mati.. penentuan nilai barisnya adalah: pertama pilih urutan kolom 1, dapat dilihat susunan logika dari bawah ke atas ‘ 01111110 ‘ ini adalah kode biner dikonvert ke heksa menjadi ‘ 7E ‘, . selnjutnya kolom 2, berlogika ‘ 00010001 ‘dalam heksa menjadi ‘ 11 ‘ . untuk kolom selanjutnya sama dengan kolom-kolom diatas, begitu juga dengan karakter-karakter lainya, Nilai-nilai ini yang nantinya akan membentuk karakter huruf A. misalnya akan ditampilkan huruf A pada dotmatriks1, proses diagram alirnya diberikan pada Gambar

Gambar Flowchart membentuk karakter ‘A’

Gambar dapat ditabelkan seperti pada Tabel

Tabel Membentuk Karakter ‘A’

Port 0 atau Baris		Karakter
Bentuk Baris	Bentuk Heksa
0	7E
1
1
1
1
1
1
0
1	11
0
0
0
1
0
0
0
1	11
0
0
0
1
0
0
0
1	11
0
0
0
1
0
0
0
0	7E
1
1
1
1
1
1
0

Tabel Proses pembentukan karakter ‘A’ pada Antarmuka Mikrokontroler

PORT 2								Port 3								Karakter / Port 0 (Heksa)
0	1	2	3	4	5	6	7	0	1	2	3	4	5	6	7
0	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	7E
0	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	1	11
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1	11
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	1	11
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	1	7E
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	1	00
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	1	00
0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	00

Setelah mengetahui penulisan satu karakter huruf diketahui, langkah selanjutnya adalah uji coba penampilan tulisan pada penampil dotmatriks 8×8 8 buah, misalnya akan dibuat tulisan “ CHARLESS ‘.

Langkah pertama adalah menentukan bit karakter setiap hurufnya, seperti yang terdapat pada Tabel 4.2. Pada tabel sudah tersedia susunan bit-bit bentuk satu karakater, sehingga susunan bit-bit karakter tersebut kemudian dimasukkan ke memori penunjuk baris,dimanan memori penunjuk baris ini dinamakan dengan ‘chart 1’ sampai dengan chart 64, karenan bila memakai dotmatriks8×8 8 buah, maka terdapat 64 kolom. Setiap satu kolom terisi oleh satu memori, jadi urutan bit karakter diduplikat terlebih dahulu ke memori kolom. Missal untuk kolom 1 dotmatriks1 memori nya adalah chart 1, untuk kolom 2 dotmatriks1 memori nya adalah chart 2, dan seterusnya.

PROGRAM DOTMATRIKS