INSTALASI LISTRIK 3 FASA

 

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

 Pengertian Instalasi listrik domestik dan non domestic

        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).

 2.3  Pemasangan instalasi :

       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.

b.  Sakelar SPDT (Single Pole Double Throw Switch), merupakan sakelar yang terdiri dari satu kutub dengan dua arah hubungan. Sakelar ini dapat bekerja sebagai penukar. Dalam pemutusan dan menghubungkan hanya bagian kutub positif atau fasanya saja.

c. Sakelar DPST (Double Pole Single Throw Switch), merupakan sakelar yang terdiri dari dua kutub dengan satu arah. Jadi hanya dapat menghubung dan memutus saja. Untuk jenis konstruksi putar jenis sakelar ini banyak dijumpai pada kotak sekering instalasi rumah (panel hubung bagi yang paling sederhana).

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.

       Kemungkinan lainnnya merupakankemungkinan-kemungkinan yang akan terjadi di masa yang akan datang. Seperti penambahan beban yang akan mengacu pada kenaikan arus beban

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.

 7)  Kotak sekering

     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

 

Ampere meter berfungi untuk mengukur arus pada suatu rangkaian elektronika maupun rangkaian elektrikal, ampere meter memiliki satuan A (ampere) atau biasa di tulis dengan rumus I, dan ini susunan tangganya

 µA, mA, A, kA,

 cara kerja alat ini adalah dengan menderetkannya, atau memasang sacara seri kedalam suatu penghantar, biasanya Ampere meter dapat bekerja bila sobat pasang di bagian penghantar paling ujung.

  b.) Voltmeter

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