Memahami
Instalasi Penerangan 3 Fase
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.
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. 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.
Tenaga
listrik dibangkitkan dalam pusat-pusat Listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTP,
dan
PLTD
kemudian disalurkan melalui saluran transmisi setelah terlebih dahulu dinaikan tegangannya
oleh Transformator penaik tegangan (Step Up Transformator ) yang ada di Pusat Listrik.Saluran tegangan
tinggi di PLN kebanyakan mempunyai tegangan
70 kV, 150 kV dan 500 kV. (Zuhal. 2001), Setelah tenaga listrik
disalurkan melalui saluran transmisi hingga
ke Gardu Induk ( GI ) untuk
diturunkan tegangannya melaluiTransformator penurun tegangan ( Step down
Transformator
) menjadi
tegangan menengah atau yang disebut juga tegangan distribusi primer Tegangan distribusi
primer yang digunakan oleh PLN adalah tegangan 20 kV. Setelah tenaga listrik disalurkan melalui
jaringan distribusi primer kemudian diturunkan tegangannya dalam gardu-gardu distribusi
menjadi tegangan rendah dengan tegangan 380/220 Volt , untuk selanjutnya disalurkan
kerumah-rumah pelanggan PLN melalui Sambungan Rumah
Instalasi domestik adalah instalasi
listrik dalam bangunan untuk perumahan / tempat tinggal dan Instalasi non domestik adalah instalasi
listrik bukan untuk perumahan atau industri
misalnya,perkantoran, mal, pusat perbelanjaan dll. Ruang lingkup instalasi
terdiri atas Instalasi penerangan, instalasi
PHB ( Perlengkapan Hubung Bagi), gawai proteksi dan pembumian, (Heru S &
Suleman, 2009).
Pemasangan instalasi dilakukan
berdasarkan hal-hal sebagai berikut,
gambar situasi , letak
bangunan dimana instalasi
akan dipasang, gambar instalasi, rencana
penempatan bahan instalasi,rencana penyambungan, hubungan antara peralatan,
sarana pelayanan dan PHB, Diagram instalasi
garis tunggal, diagram PHB, bahan yang dipakai, serta ukuran dan jenis
penghantar. Penyebab
terjadinya hubung singkat pada sebuah instalasi penerangan maupun tenaga dikarenakan
perencanaan system instalasi listrik tidak sesuai dengan standar PUIL
2000 ( Peraturan Umum Instalasi Listrik), seperti material kabel yang digunakan,
alat-alat pengaman, system pembumian, system koneksi antara kabel satu dengan
lainnya, KHA ( Kuat Hantar Arus ) yang
semuanya tidak standar.
A. Perangkat
Hubung Bagi (PHB)
Perlengkapan Perangkat Hubung Bagi
(PHB) 3 Fasa Untuk pemakaian tenaga listrik system pembagian
arusnya berbeda dengan pembagian arus pada rumah biasa untuk itu dipergunakan PHB 3 Fasa yang terdiri dari
satu grup atau lebih.
Perlengkapan PHB 3 Fasa terdiri dari.
1) Rumah PHB
2) Sakelar penghubung Utama
3)
Sekering utama
4)
Rel pembagi
5)
Sakelar pembagi
6)
Sekering pembagi
7)
Sambungan tanah ( grounding)
8)
Perlengkapan alat ukur listrik.
Perangkat
hubung bagi menurut definisi PUIL, adalah suatu perlengkapan untuk
mengendalikan dan membagi tenaga listrik dan atau mengendalikan dan melindungi
sirkit dan pemanfaat tenaga listrik. Adapun bentuknya dapat berupa box, panel, atau lemari.
Perangkat
hubung bagi ini merupakan bagian dari suatu sistem suplai. Sistem suplai itu
sendiri pada umumnya terdiri atas : pembangkitan (generator), transmisi
(penghantar), pemindahan daya (transformator). Sebelum tenaga listrik sampai ke
peralatan konsumen seperti motor-motor, katup solenoid, pemanas, lampu-lampu
penerangan, AC dan sebagainya, biasanya melalui PHB terlebih dahulu.
1) MCB (Miniature
Circuit Breaker)
Alat
pengaman arus lebih adalah pemutus sirkit mini yang selanjutnya disebut MCB.
MCB ini memproteksi arus lebih yang disebabkan terjadinya beban lebih dan arus
lebih karena adanya hubungan pendek. Dengan demikian prinsip dasar bekerjanya
yaitu untuk pemutusan hubungan yang disebabkan beban lebih dengan relai arus
lebih seketika digunakan electromagnet.
MCB sering disebut
juga pengaman otomatis. Pengaman otomatis ini memutuskansirkit secara otomatis
apabila arusnya melebihi setting dari MCB tersebut. Pengaman otomatis dapatlangsung dioperasikan kembali setelah mengalami pemutusan (trip) akibat adanya gangguan arus hubung singkat dan beban lebih.
a. Cara kerja MCB sebagai berikut: (Setiawan
HV.
1981).
a.Thermis;
prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua jenis logam yang
koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas jadi satu keping
(bimetal) dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang melalui bimetal
tersebut melebihi arus nominal yang diperkenankan maka bimetal tersebut akan
melengkung dan memutuskan aliran listrik. 30
b.Magnetik; prinsip kerjanya adalah
memanfaatkan arus hubung singkat yang cukup besar untuk menarik sakelar mekanik
dengan prinsip induksi elektromagnetis. Semakin besar arus hubung singkat, maka
semakin besar gaya yang menggerakkan sakelar tersebut sehingga lebih cepat memutuskan
rangkaian listrik dan gagang operasi akan kembali ke posisi off. Busur api yang
terjadi masuk ke dalamruangan yang berbentuk pelat-pelat, tempat busur api
dipisahkan, didinginkan dan dipadamkan dengan cepat.
2) MCCB
MCCB
atau Moulded Case Circuit Breaker adalah alat pengaman yang berfungsi
sebagai pengamanan terhadap arus hubung singkat dan arusbeban lebih.
MCCB memiliki rating arus yang relatif tinggi dan dapat disetting sesuai
kebutuhan. Spesifikasi MCCB pada umumnya dibagi dalam 3 parameter operasi yang
terdiri dari: (Setiawan HV.1981).
a.
Ue (tegangan kerja), spesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai berikut: e = 250 V dan
660 V
b.
Ie (arus kerja), spesifikasi standar MCCB digambarkan sebagai berikut: Ie = 40
A-2500 A
c. Icn (kapasitas arus pemutusan), spesifikasi standar
MCCB digambarkan sebagai berikut
Icn = 12 kA-200 kA
3) Fitting
lampu
merupakan
komponen listrik yang berfungsi untuk menempatkan lampu dengan kawat hantaran
instlasi secara aman. menurut
penggunaannya dapat dibagi menjadi tiga jenis
: fiting langit -langit, fiting gantung, dan fiting kedap air.
a. Fiting langit-langit
Pemasangan fiting langit-langit ditempelkan pada
langit-langit (eternit) dan dilengkapi dengan roset. Roset diperlukan untuk
meletakan/penyekerupan fiting supaya
kokoh kedudukannya pada langit-langit.
b. Fiting gantung
Pada fiting gantung dilengkapi dengan tali
snur yang berfungsi sebagai penahan beban bola lampu dan kap lampu, serta untuk menahan
konduktor dari tarikan beban tersebut.
c. Fiting kedap air
Fiting kedap air merupakan fiting yang
tahan terhadap resapan/rembesan air. Fiting jenis ini dipasang di tempat lembab atau tempat yang
mungkin bisa terkena air misalnya fiting untuk di kamar mandi. Konstruksi fiting ini
terbuat dari porselin, dimana bagian kontaknya terbuat dari logam kuningan atau
tenbaga dan bagian ulirnya dilengkapi
dengan karet yang berbentuk cincin
sebagai penahan air.
4) Stop kontak
Stop kontak adalah suatu piranti dalam instalasi
listrik sebagai alat penghubung beban dengan sumber listrik. Macam dan jenis
stop kontak di pasaran ada 2 jenis, yaitu stop kontak 1 fasa dan stop
kontak 3 fasa.
Penggunaan
dan pemasangan kontak ada beberapa ketentuan antara lain :
a.
Kotak-kontak dinding fasa satu harus dipasang hingga kontak netralnya ada disebelah
kanan (ayat 206 B4).
b.
Kotak-kontak dinding yang dipasang kurang dari 1,25 meter di atas lantai harus
dilengkapi dengan tutup (ayat 840 C5)
c.
Kotan-kontak yang dipasang dilantai harus tertutup (ayat 511 B4)
d.
Kotak-kontak dinding dengan pengaman harus dipasang hantaran pengaman (ayat 321
B1 sub b4)
e.
Ruangan yang dilengkapi dengan kotak kontak dengan kotak pengaman, tidak boleh
dipasang kotak-kontak tanpa pengaman, kecuali kotak-kontak tegangan rendah dan untuk pemisahan pengaman (ayat 321
B1 sub b4)
f.
Pada satu tusuk kontak, hanya boleh dihubungkan satu kabel yang dapat dipindah- pindah (ayat 511 A9 sub c)
g.
Kemampuan kotak-kontak harus sekurang-kurangnya sesuai dengan daya yang dihubungkan
padanya, tetapi tidak boleh kurang dari 5 A (ayat 840 C6).
5) Sakelar
Sakelar sebagai penghubung dan pemutus
arus listrik.
Dalam instalasi listrik, penghubung dan pemutus
arus listrik secara manual disebut dengan sakelar
mekanis diantaranya sakelar togel (toggle swich). Beberapa jenis
sakelar togel antara lain: (Heru S & Suleman, 2009)
a.
Sakelar SPST (Single Pole Single Throw Switch), merupakan sakelar togel
yang terdiri dari satu kutub dengan satu arah, yaitu sebagai pemutus
dan penghubung saja. Sakelar inihanya
digunakan pada motor dengan daya >1HP.
d.
Sakelar DPDT (Double Pole Double Throw Switch), merupakan sakelar yang
terdiri dari dua kutub dengan dua arah. Sakelar jenis ini dapat
digunakan sebagai penukar. Pada instalai motor dapat digunakan sebagai
pembalik putaran motor arus arus searah dan dan motor satu fasa.
Juga dapat digunakan sebagai pelayanan dua sumber tegangan pada satu motor.
e.
Sakelar TPST (Three Pole Single Trhow Switch), merupakan sakelar dengan
satu arah pelayanan. Digunakan untuk motor 3 fasa atau system 3
fasa lainnya.
f.
Sakelar TPDT (Three Pole Double Trhow Switch), merupakan sakelar dengan
tiga kutub yang dapat bekerja kedua arah. Sakelar ini digunakan
pada instalasi motor tiga fasa atau system tiga fasa lainnya. Juga dapat
digunakan sebagai pembalik putar motor 3 fasa, layanan motor 3
fasa dari dua sumber dan juga sebagai starter bintang segitiga yang
sangat sederhana.
sehingga
perhitungan KHA penghantar untuk memilih luas penampang penghantar akan
berbeda. Drop tegangan maksimum yang diizinkan adalah dua persen untuk
penerangan dan lima persen untuk instalasi daya.
6) Steker atau
staker atau sering disebut juga colokan listrik/tusuk kontak,
karena memang berupa dua buah colokan
berbahan logam dan merupakan alat listrik yang berfungsi untuk menghubung
alat listrik dengan aliran listrik,ditancap pada kenal stp kontak sehingga alat listrik itu dapat digunakan.
Fungsi kotak
sekering adalah sebagai tempat pembagi listrik disamping sebagai pengaman dalam
instalasi rumah/banguna.kotak sekering terdiri dari
beberapa bagian diantaranya patron lebur yang berfungsi untuk memutus rangkaian
listik apabila terjadi hubung singkat. Ada dua jenis patron lebu berdasarkan
pemutusannya yaitu patron lebur manual dan Patron lebur yang bekerja secara
otomatis.
Berdasarkan
waktu pemutusannya, pengaman-pengaman otomatis dapat terbagi atas Otomat-L, Otoma-H, dan Otomat-G.
a).
Otomat-L (Untuk Hantaran)
Pada Otomat jenis ini pengaman termisnya disesuaikan dengan
meningkatnya suhu hantaran. Apabila terjadi
beban lebih dan suhu hantarannya melebihi
suatu nilai tertentu, elemen dwi logamnya akan
memutuskan arusnya. Kalau terjadi hubung singkat,
arusnya diputuskan oleh pengaman elekromagnetiknya.
Untuk arus bolak-balik yang sama dengan 4 In-6
In dan arus searah yang sama dengan 8 In
pemutusan arusnya berlangsug dalam waktu 0.2
sekon.
b). Otomat-H (Untuk Instalasi Rumah)
Secara termis jenis ini sama dengan
Otomat-L. Tetapi
pengaman elektromagnetiknya memutuskan dalam
waktu 0,2 sekon, jika arusnya sama dengan 2,5
In–3 In untuk arus bolak-balik atau sama dengan
4 In untuk arus searah. Jenis Otomat ini digunakan
untuk instalasi rumah. Pada instalasi rumah,
arus gangguan yang rendah pun harus diputuskan
dengan cepat. Jadi kalau terjadi gangguan
tanah, bagian-bagian yang terbuat dari logam
tidak akan lama bertegangan.
c). Otomat-G
Jenis Otomat ini digunakan untuk mengamankan
motor-motor listrik kecil untuk arus
bolak-balik
atau arus searah, alat-alat listrik dan juga rangkaian akhir besar untuk
penerangan,
misalnya
penerangan pabrik. Pengaman elektromagnetiknya berfungsi pada 8 In-11 In untuk
arus bolak-balik atau pada 14 In untuk arus searah. Kontak-kontak sakelarnya
dan ruang pemadam busur apinya memiliki konstruksi khusus. Karena itu jenis
Otomat ini dapat memutuskan arus hubung singkat yang besar, yaitu hingga 1500
A.
8) Perlengkapan alat ukur listrik.
Kelengkapan pada panel listrik sebagai indikator penunjuk
besaran listrik adalah alat ukur ampermeter dan voltmeter.
Alat ukur Ampermeter dipasang secara seri dengan beban
dan Voltmeter dipasang secara paralel
dengan beban.
a.
Ampermeter
Volt artinya tegangan, dan meter adalah satuan pengukuran. Volt Meter digunakan untuk mengukur tegangan yang masuk dalam suatu rangkaian, alat ukur ini lebih sering digunakan oleh teknisi elektronika karena para teknisi elektronika harus mengetahui seberapa volt tegangan yang masuk kedalam rangkaiannya, berbeda dengan para teknisi elektrikal, atau instalatir yang sudah mengetahui bahwa tegangan umum yang terdapat diindonesia adalan 200-220V untuk 1 fhasa dan 380v untuk 3 fhasa yang kurang untuk penggunaan alat ini
Cara kerja alat ukur ini adalah dengan memasangnya secara
paralel – dan + bila arus DC, F dan N bila AC 1 Fhasa dan R dan s, R dan T, S
dan T untuk AC 3 fhasa.
Volt di lambangkan dengan V