Bab II Bandara

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Pengertian Dasar Distribusi dan Instalasi

Secara sederhana Sistem Distribusi Tenaga Listrik dapat diartikan sebagai

sistem sarana penyampaian tenaga listrik dari sumber ke pusat beban. Sementara

untuk Sistem Instalasi adalah cara pemasangan penyalur tenaga listrik atau

peralatan listrik untuk semua barang yang memerlukan tenaga listrik, dimana

pemasangannya harus sesuai dengan peraturan yang telah ditetapkan di dalam

Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL).

Oleh karena sumber tenaga listrik untuk beban memiliki kondisi dan

persyaratan-persyaratan tertentu, maka sarana penyampaiannya pun dikehendaki

memenuhi persyaratanb tertentu pula. Kondisi dan persyaratan yang dimaksudkan

tersebut antara lain :

1. Setiap peralatan listrik dirancang memiliki rating tegangan, frekuensi,

dan daya nominal tertentu.

2. Letak titik sumber (pembangkit) dengan titik beban tidak selalu

berdekatan.

3. Pada pengoperasian peralatan listrik perlu dijamin keamanan bagi

peralatan itu sendiri, bagi manusia pengguna, dan bagi lingkungannya.

Dalam upaya antisipasi ketiga hal tersebut, maka untuk sistem penyampaian

tenaga listrik dituntut beberapa kriteria :

1. Diperlukan saluran daya (tenaga) yang efektif, ekonomis dan efisien.

2. Diperlukan tersedianya daya (tenaga) listrik dengan kapasitas yang cukup

(memenuhi), tegangan dan frekuensi yang stabil pada harga nominal tertentu,

sesuai dengan desain peralatan. Singkatnya diperlukan penyediaan daya

dengan kualitas yang baik.

3. Diperlukan sarana sistem pengaman yang baik, sesuai dengan persyaratan

pengaman (cepat kerja, peka, efektif, andal, dan ekonomis).

Untuk saluran daya digunakan bahan yang memiliki sifat konduktif

terhadap arus listrik, yaitu bahan yang resistansinyarendah, dan sifat ini dimiliki

bahan-bahan logam pada umumnya.Dalam praktek, meskipun resistansi suatu

bahan (logam) dipilih rendah, bagaimanapun tetap resistip dan tetap menimbulkan

rugi-rugi pada saluran itu.Besarnya rugi-rugi yang terjadi selain tergantung pada

besarnya resistansi bahan saluran, juga ditentukan oleh besarnya arus yang lewat

melalui saluran. Sedangkan resistansi total saluran itu sendiri selain tergantung

pada jenis bahan saluran, tergantung juga pada jarak saluran dan ukuran (luas

penampang) saluran. Keterkaitan antara besarnya rugi-rugi pada saluran dengan

saluran itu sendiri dinyatakan dalam persamaan dasar berikut ini :

Resistansi saluran (ohm) (2.1)

Di mana : = panjang saluran

= tahanan jenis bahan saluran

A = luas penampang saluran

Karena adanya sifat resistip ini maka bila saluran dilalui arus akan terjadi rugi-

rugi yaitu:

Rugi-rugi tegangan : V loss = I.R (2.2)

= I. (

) (volt)2

Rugi-rugi daya : P loss = I2.R (2.3)

= I2. . (

) (volt)3

Akibat adanya rugi-rugi ini maka terjadi selisih antara tegangan di titik sumber

dengan di titik beban :

Vk – Vt = I . (

) (volt)4 (2.4)

Dan selisih daya yang dikirimkan dari sumber dengan daya yang diterima oleh

beban sebesar :

Pk – Pt = I2. . (

) (watt)5 (2.5)

Dimana :

Vk : tegangan disisi kirim (sumber)

Vt : tegangan disisi terima (beban)

Pk : daya dari sisi kirim (sumber)

Pt : daya dari sisi terima (beban).

Rugi daya (power loses) pada saluran ini akan didisipasikan dalam bentuk

panas yang terbuang sia-sia di sepanjang saluran, sedangkan rugi tegangan

(voltage drop) akan menyebabkan harga tegangan di titik beban menjadi tidak

nominal. Dengan memperhitungkan besarnya rugi-rugi pada saluran, maka salah

satu cara untuk mempertahankan agar harga tegangan sisi terima tetap

(mendekati) nominal adalah dengan menaikan harga tegangan di sisi kirim. Cara

demikian tidak selalu dapat diterapkan, sebab tidak selalu satu tiitik sumber hanya

melayani satu titik beban, dan tidak selalu semua titik beban mengalami drop

tegangan yang sama besarnya, apalagi bila saluran distribusi terdiri atas banyak

cabang-cabangnya.

Dari persamaan tentang rugi-rugi telah diketahui bahwa faktor penentunya

adalah besarnya arus yang lewat dan besarnya resistansi saluran, yang bila

diuraikan lebih lanjut juga berarti tergantung pada jarak saluran, jenis bahan

konduktor saluran, dan ukuran penampang konduktor.

Dalam praktek, parameter-parameter konduktor adalah merupakan faktor

design dengan harga konstan (artinya harga R juga konstan).Dengan demikian,

dalam perencanaan suatu jaringan distribusi harus sudah ditentukan terlebih

dahulu jenis bahan dan ukuran konduktor serta panjang salurannya.Yang variable

mengikuti situasi beban berupa besar arus beban.

2.2 Pengertian Distribusi Tenaga Listrik

Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem

distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik

besar (Bulk Power Source) sampai ke konsumen. Jadi fungsi distribusi tenaga

listrik adalah; 1) pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat

(pelanggan), dan 2) merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung

berhubungan dengan pelanggan, karena catu daya pada pusat-pusat beban

(pelanggan) dilayani langsung melalui jaringan distribusi.

Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik besar dengan

tegangan dari 11 kV sampai 24 kV dinaikkan tegangannya oleh gardu induk

dengan transformator penaik tegangan menjadi 70 kV ,154kV, 220kV atau 500kV

kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Tujuan menaikkan tegangan ialah

untuk memperkecil kerugian daya listrik pada saluran transmisi, dimana dalam hal

ini kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir (I2.R).

Dengan daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka arus yang

mengalir semakin kecil sehingga kerugian daya juga akan kecil pula. Dari saluran

transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator penurun

tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan tersebut

penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari saluran

distribusi primer inilah gardu-gardu distribusi mengambil tegangan untuk

diturunkan tegangannya dengan trafo distribusi menjadi sistem tegangan rendah,

yaitu 220/380Volt. Selanjutnya disalurkan oleh saluran distribusi sekunder ke

konsumen-konsumen. Dengan ini jelas bahwa sistem distribusi merupakan bagian

yang penting dalam system tenaga listrik secara keseluruhan.

Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangan

setinggi mungkin, dengan menggunakan trafo-trafo step-up. Nilai tegangan yang

sangat tinggi ini (HV,UHV,EHV) menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain:

berbahaya bagi lingkungan dan mahalnya harga perlengkapan-perlengkapannya,

selain menjadi tidak cocok dengan nilai tegangan yang dibutuhkan pada sisi

beban. Maka, pada daerah-daerah pusat beban tegangan saluran yang tinggi ini

diturunkan kembali dengan menggunakan trafo-trafo step-down. Akibatnya, bila

ditinjau nilai tegangannya, maka mulai dari titik sumber hingga di titik beban,

terdapat bagian-bagian saluran yang memiliki nilai tegangan berbeda-beda.

2.3 Pengelompokan Jaringan Distribusi Tenaga Listrik

Untuk kemudahan dan penyederhanaan, lalu diadakan pembagian serta

pembatasan-pembatasan sebagai berikut:

Daerah I : Bagian pembangkitan (Generation)

Daerah II : Bagian penyaluran (Transmission) , bertegangan tinggi

(HV,UHV,EHV)

Daerah III : Bagian Distribusi Primer, bertegangan menengah (6 atau

20kV).

Daerah IV : (Di dalam bangunan pada beban/konsumen), Instalasi,

bertegangan rendah

Berdasarkan pembatasan-pembatasan tersebut, maka diketahui bahwa

porsi materi Sistem Distribusi adalah Daerah III dan IV, yang pada dasarnya dapat

dikelasifikasikan menurut beberapa cara, bergantung dari segi apa kelasifikasi itu

dibuat. Dengan demikian ruang lingkup Jaringan Distribusi adalah:

1. SUTM (Saluran Udara Tegangan Menengah), terdiri dari : Tiang dan

peralatan kelengkapannya, konduktor dan peralatan per-lengkapannya,

serta peralatan pengaman dan pemutus.

2. SKTM (Saluran Kabel Tegangan Menengah),, terdiri dari : Kabel tanah,

indoor dan outdoor termination, batu bata, pasir dan lain-lain.

3. Gardu trafo, terdiri dari : Transformator, tiang, pondasi tiang, rangka

tempat trafo, LV panel, pipa-pipa pelindung, Arrester, kabel-kabel,

transformer band, peralatan grounding, dan lain-lain.

4. SUTR (Saluran Udara Tegangan Rendah) dan SKTR (Saluran Kabel

Tegangan Rendah), terdiri dari: sama dengan perlengkapan/ material

pada SUTM dan SKTM yang membedakan hanya dimensinya.

Pembagian/Pengelompokan Tegangan Sistem Tenaga Listrik

2.4 Klasifikasi Saluran Distribusi Tenaga Listrik

Secara umum, saluran tenaga Listrik atau saluran distribusi dapat

diklasifikasikan sebagai berikut:

2.4.1 Menurut Nilai Tegangannya:

Klasifikasi saluran distribusi tenaga listrik menurut nilai tegangannya

dibedakan menjadi dua yaitu saluran distribusi primer dan saluran distribusi

sekunder

1. Saluran Distribusi Primer.

Terletak pada sisi primer trafo distribusi, yaitu antara titik Sekunder trafo

substation (G.I.) dengan titik primer trafo distribusi. Saluran ini

bertegangan menengah 20kV. Jaringan listrik 70 kV atau 150 kV, jika

langsung melayani pelanggan bisa disebut jaringan distribusi.

2. Saluran Distribusi Sekunder.

Terletak pada sisi sekunder trafo distribusi, yaitu antara titik sekunder

dengan titik cabang menuju beban.

2.4.2 Menurut Bentuk Tegangannya:

Berikut ini adalah beberapa bentuk tegangan saluran distribusi tenaga

listrik:

1. Saluran Distribusi DC (Direct Current) menggunakan sistem tegangan

searah.

2. Saluran Distribusi AC (Alternating Current) menggunakan system

tegangan bolak-balik.

2.4.3 Menurut Jenis/Tipe Konduktornya:

Berikut ini adalah beberapa jenis/tipe konduktor saluran distribusi tenaga

listrik:

1. Saluran udara, dipasang pada udara terbuka dengan bantuan support

(tiang) dan perlengkapannya, dibedakan atas:

i. Saluran kawat udara, bila konduktornya telanjang, tanpa

isolasi pembungkus.

ii. Saluran kabel udara, bila konduktornya terbungkus isolasi.

2. Saluran Bawah Tanah, dipasang di dalam tanah, dengan

menggunakan kabel tanah (ground cable).

3. Saluran Bawah Laut, dipasang di dasar laut dengan menggunakan

kabel laut (submarine cable)

2.4.4 Menurut Susunan (Konfigurasi) Salurannya:

Berikut ini adalah beberapa contoh susunan (konfigurasi) saluran distribusi tenaga

listrik:

1. Saluran Konfigurasi horisontal:

Bila saluran fasa terhadap fasa yang lain/terhadap netral, atau saluran

positif terhadap negatif (pada sistem DC) membentuk garis horisontal.

2. Saluran Konfigurasi Vertikal:

Bila saluran-saluran tersebut membentuk garis vertikal

3. Saluran Konfigurasi Delta:

Bila kedudukan saluran satu sama lain membentuk suatu segitiga (delta).

Gambar 2.2 Konfigurasi Delta

2.4.5 Menurut Susunan Rangkaiannya

Dari uraian di atas telah disinggung bahwa sistem distribusi dibedakan

menjadi dua yaitu sistem distribusi primer dan sistem distribusi sekunder.

1. Jaringan Sistem Distribusi Primer.

Sistem distribusi primer diguna kan untuk menyalurkan tenaga listrik dari

gardu induk distribusi ke pusat-pusat beban. Sistem ini dapat mengguna kan

saluran udara, kabel udara, maupun kabel tanah sesuai dengan tingkat keandalan

yang diinginkan dan kondisi serta situasi lingkungan. Saluran distribusi ini

direntangkan sepanjang daerah yang akan di suplai tenaga listrik sampai ke pusat

beban. Terdapat bermacam-macam bentuk rangkaian jaringan distribusi primer.

a). Jaringan Distribusi Radial.

Bila antara titik sumber dan titik bebannya hanya terdapat satu saluran

(line), tidak ada alternatif saluran lainnya. Bentuk Jaringan ini merupakan bentuk

dasar, paling sederhana dan paling banyak digunakan. Dinamakan radial karena

saluran ini ditarik secara radial dari suatu titik yang merupakan sumber dari

jaringan itu,dan dicabang-cabang ke titik-titik beban yang dilayani.

Catu daya berasal dari satu titik sumber dan karena adanya pencabangan-

pencabangan tersebut, maka arus beban yang mengalir sepanjang saluran menjadi

tidak sama besar. Oleh karena kerapatan arus (beban) pada setiap titik sepanjang

saluran tidak sama besar, maka luas penampang konduktor pada jaringan bentuk

radial ini ukurannya tidak harus sama. Maksudnya, saluran utama (dekat sumber)

yang menanggung arus beban besar, ukuran penampangnya relatip besar, dan

saluran cabang-cabangnya makin ke ujung dengan arus beban yang lebih kecil,

ukurannya lebih kecil pula. Spesifikasi dari jaringan bentuk radial ini adalah:

o Kelebihan:

Bentuknya sederhana.

Biaya investasinya relatip murah

o Kelemahan

Kualitas pelayanan dayanya relatip jelek, karena rugi tegangan dan

rugi daya yang terjadi pada saluran relatip besar

Kontinyuitas pelayanan daya tidak terjamin, sebab antara titik sumber

dan titik beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran

tersebut mengalami gangguan, maka seluruh rangkaian sesudah titik

gangguan akan mengalami "black out" secara total.

Untuk melokalisir gangguan, pada bentuk radial ini biasanya diperlengkapi

dengan peralatan pengaman berupa fuse, sectionaliser, recloser, atau alat pemutus

beban lainnya, tetapi fungsinya hanya membatasi daerah yang mengalami

pemadaman total, yaitu daerah saluran sesudah/dibelakang titik gangguan, selama

gangguan belum teratasi. Jadi, misalkan gangguan terjadi di titik F, maka daerah

beban K, L dan M akan mengalami pemadaman total. Jaringan distribusi radial ini

memiliki beberapa bentuk modifikasi, antara lain:

(1). Radial tipe pohon.

(2). Radial dengan tie dan switch pemisah.

(3). Radial dengan pusat beban.

(4). Radial dengan pembagian phase area.

(1) Jaringan Radial Tipe Pohon

Bentuk ini merupakan bentuk yang paling dasar. Satu saluran utama

dibentang menurut kebutuhannya, selanjutnya dicabangkan dengan saluran

cabang (lateral penyulang) dan lateral penyulang ini dicabang-cabang lagi dengan

sublateral penyulang (anak cabang).

Gambar 2.3 Jaringan Radial Tipe Pohon

Sesuai dengan kerapatan arus yang ditanggung masing-masing saluran,

ukuran penyulang utama adalah yang terbesar, ukuran lateral adalah lebih kecil

dari penyulang utama, dan ukuran sub lateral adalah yang terkecil.

Gambar 2.4 Komponen Jaringan Radial

(2) Jaringan Radial Dengan Tie dan Switch Pemisah.

Bentuk ini merupakan modifikasi bentuk dasar dengan menambahkan tie

dan switch pemisah, yang diperlukan untuk mempercepat pemulihan pelayanan

bagi konsumen, dengan cara menghubungkan areaarea yang tidak terganggu pada

penyulang yang bersangkutan, dengan penyulang di sekitarnya. Dengan demikian

bagian penyulang yang terganggu dilokalisir, dan bagian penyulang lainnya yang

"sehat" segera dapat dioperasikan kembali, dengan cara melepas switch yang

terhubung ke titik gangguan, dan menghubungkan bagian penyulang yang sehat

ke penyulang di sekitarnya.

(3). Jaringan Radial Tipe Pusat Beban.

Bentuk ini mencatu daya dengan menggunakan penyulang utama (main

feeder) yang disebut "express feeder" langsung ke pusat beban, dan dari titik pusat

beban ini disebar dengan menggunakan "back feeder" secara radial.

Jaringan Radial Tipe Pusat Beban

(4) Jaringan Radial Dengan Phase Area

Pada bentuk ini masing-masing fasa dari jaringan bertugas melayani

daerah beban yang berlainan. Bentuk ini akan dapat menimbulkan akibat kondisi

system 3 fasa yang tidak seimbang (simetris), bila digunakan pada daerah beban

yang baru dan belum mantap pembagian bebannya. Karenanya hanya cocok untuk

daerah beban yang stabil dan penambahan maupun pembagian bebannya dapat

diatur merata dan simetris pada setiap fasanya

Jaringan Radial Tipe Phase Area (Kelompok Fasa)

Jaringan Distribusi Ring (Loop).

Bila pada titik beban terdapat dua alternatip saluran berasal lebih dari satu

sumber. Jaringan ini merupakan bentuk tertutup, disebut juga bentuk jaringan

"loop". Susunan rangkaian penyulang membentuk ring, yang memungkinkan titik

beban dilayani dari dua arah penyulang, sehingga kontinyuitas pelayanan lebih

terjamin, serta kualitas dayanya menjadi lebih baik, karena rugi tegangan dan rugi

daya pada saluran menjadi lebih kecil.

Jaringan Distribusi Tipe Ring (loop)

Bentuk loop ini ada 2 macam, yaitu:

(a) Bentuk Open Loop

Bila diperlengkapi dengan normally-open switch, dalam keadaan normal

rangkaian selalu terbuka.

(b) Bentuk Close Loop

Bila diperlengkapi dengan normally-close switch, yang dalam keadaan

normal rangkaian selalu tertutup

Pada tipe ini, kualitas dan kontinyuitas pelayanan daya memang lebih baik,

tetapi biaya investasinya lebih mahal, karena memerlukan pemutus beban yang

lebih banyak. Bila digunakan dengan pemutus beban yang otomatis (dilengkapi

dengan recloser atau AVS), maka pengamanan dapat berlangsung cepat dan

praktis, dengan cepat pula daerah gangguan segera beroperasi kembali bila

gangguan telah teratasi. Dengan cara ini berarti dapat mengurangi tenaga operator.

Bentuk ini cocok untuk digunakan pada daerah beban yang padat dan memerlukan

keandalan tinggi.

Gambar Rangkaian Gardu Induk Tipe Ring

c) Jaringan Distribusi Spindle.

Selain bentuk-bentuk dasar dari jaringan distribusi yang telah ada, maka

dikembangkan pula bentuk-bentuk modifikasi, yang bertujuan meningkatkan

keandalan dan kualitas sistem. Salah satu bentuk modifikasi yang populer adalah

bentuk spindle, yang biasanya terdiri atas maksimum 6 penyulang dalam keadaan

dibebani, dan satu penyulang dalam keadaan kerja tanpa beban. Saluran 6

penyulang yang beroperasi dalam keadaan berbeban dinamakan "working feeder"

atau saluran kerja, dan satu saluran yang dioperasikan tanpa beban dinamakan

"express feeder". Fungsi "express feeder" dalam hal ini selain sebagai cadangan

pada saat terjadi gangguan pada salah satu "working feeder", juga berfungsi untuk

memperkecil terjadinya drop tegangan pada sistem distribusi bersangkutan pada

keadaan operasi normal. Dalam keadaan normal memang "express feeder" ini

sengaja dioperasikan tanpa beban. Perlu diingat di sini, bahwa bentuk-bentuk

jaringan beserta modifikasinya seperti yang telah diuraikan di muka, terutama

dikembangkan pada sistem jaringan arus bolak-balik (AC).

Gambar Jaringan Distribusi Spindle

2.5 Komponen Instalasi listrik.

2.5.1 Pemutus Daya

Salah satu faktor teknis yand peerlu diperhatikan dalam penyediaan dan

penyaluran daya listrik adalah kuslitas dari daya itu sendiri.Faktror kualitas daya

ini meliputi stabilitas tegangan, kontinyutas pelayanan, keandalan pengaman, dan

kapasitas daya yang memenuhi (sesuai) kebutuhan dan sebagainya.

Dalam hal keandalan pengaman tidak berarti bahwa penyediaan daya yang

baik adalah penyediaan daya yang tidak pernah mengalami gangguan. Sebaliknya

pengaman yang baik adalah bila setiap terjadi gangguan akan merespon alat-alat

pengaman untuk segera memutuskan hubungan (trip) sehingga bahaya terbakar

atau bahaya yang lain dapat dihindarkan.

Jenis gangguan yang seringkali terjadi pad suatu sistem yang berkerja

normal adalah gangguan beban lebih, dimana arus yang lewat pada peralatan

pembatas arysnya melebhi harga batas (Rating). Sedangkan jenis gangguan lain

yang sering terjadi adalah gangguan hubung singkat. Secara umum arus gangguan

yang terjadi pada gangguan ini jauh lebih besar dari rating nominalnya.

Fungsi dari pemutus daya yaitu:

Isolasi, memisahkan isolasi dari catu daya listrik untuk pengaman

Proteksi, pengaman terhadap kabel, peralatan listrik, manusia dari

gangguan yang terjadi.

Control, membuka dan menutup rangkaian untuk mengontrol dan

perawatan.

Gambar 2.5.1 Pemutus Daya

2.5.2. Circuit Breaker (CB)

Fungsi dari komponen ini adalah untuk memutuskan atau menghubungkan

rangkaian pada saat berbeban atau tidak berbeban serta akan membuka dalam

keadaan terjadi gangguan arus lebih atau arus hubung singkat. Dengan demikian

berbeda dengan saklar biasa, circuit breaker dapat berfungsi sebagai saklar dalam

kondisi normal maupun tidak, serta dapat memutus arus lebih dan arus hubung

singkat.

Cicuit Breaker dapat dipasang untuk dua tujuan dasar, yaitu:

Berfungsi selama kondisi pengoperasian normal, untuk

menghubungkan maupun memutus rangkaian dalam keadaan

berbeban dengan tujuan untuk pengoperasian dan perawatan dari

rangkaian maupun bebannya

Berkerja selama kondisi operasional yang tidak normal, misalnya

jika terjadi hubung singkat ataupun arus lebih.

Arus lebih maupun arus hubung singkat dapat merusak peralatan dan

instalasi suplay daya jika dibiarkan mengalir di dalam rangkaian dalam kondisi

yang cukup lama.

Komponen lain yang hamper sama dengan circuit breaker (CB) adalah

Disconnecting switch (DS) yang dipasang untuk mewujudkan suatu pemisahan

dari tegangan hidup. Sesungguhnya kegunaan Disconnecting switch (DS) muncul

saat dilakukan maintenance pada CB. Jadi DS tidak untuk memutus arus nominal

dan arus short circuit.

Jenis Circuit Breaker yang banyak digunakan untuk perlengkapan instalasi

listrik yaitu:

a) Miniature Circuit Breaker (MCB)

Miniature Circuit Breaker (MCB)adalah pengaman yang digunakan

sebagai pemutus arus rangkaian, baik arus nominal maupun arus

gangguan.MCB merupakan kombinasi fungsi pemutus arus. MCB

dapat digunakan sebagai pengganti fuse yang dapat juga untuk

mendeteksi arus lebih.

Gambar 2.5.2. Miniature Circuit Breaker

b) Moulded case circuit breaker (MCCB)

Moulded case circuit breaker (MCCB) adalah pengaman yang

digunakan sebagai pemutus arus rangkaian, baik nominal maupun arus

gangguan.MCCB mempunyai unit trip dimana dengan adanya unit trip

tersebut kita dapat mengeset Ir (merupakan pengaman terhadap arus

lebih) dan Im (merupakan pengaman terhadap arus short circuit).

Gambarv 2.5.7 Moulded Case Circuit Breaker

c) Air circuit breaker (ACB)

Air circuit breaker (ACB) adalah pengaman yang digunakan sebagai

pemutus arus rangkaian, baik nominal maupun arus gangguan, hamper

sama dengan MCCB tetapi medianya menggunakan udara.

Gambar 2.5.8 Air Circuit Breaker

Untuk mengetahui ranting dan pengaman yang dipakai dapat diketahui

dari arus nominal yang melalui saluran tersebut kemudian disesuaikan dengan

ranting dari katalog. Dan perlu juga diketahui pula arus short circuitnya.

Isc = (2.6)

Isc = Arus hubung singkat prospektif pada titik instalasi (kA)

IL = Arus beban

%Z = er unit transformer impendansi

2.5.3. Saklar

Saklar digunakan untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian

listrik. Cara kerja saklar yaitu pada saat saklar akan membuka untuk memuuskan

rangkaian, sebuah pegas akan direnggangkan. Pegas ini yang akan menggerakan

saklar sehingga dapat memutuskan rangkaian dalam waktu singkat. Jadi kecepatan

pemutusan ditentukan oleh pegas dan tidak tergantung pada pelayanan. Karena

cepatnya waktu pemutusan, maka kemungkinan timbulnya busur api antara

kontak-kontak pemutusan sangat kecil. Berbeda dengan pemisah, saklar (beban)

dapat digunakan untuk memutuskan rangkaian dalam keadaan berbeban.

Pemasangan saklar ini biasanya 1,5 m diatas lantai untuk menghindari jangkauan

anak-anak.

Pemisah digunakan untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian

listrik dalam keadaan tidak berbeban atau hampir tidak berbeban.Pemisah tidak

memiliki pemutus sesaat, karena itu kecepatan pemutusan tergantung pada

pelayanannya.

Saklar dan pemisah harus memenuhi beberapa persyaratan , antara lain:

Harus dapat dilayani secara aman tanpa memerlukan alat bantu

Jumlahnya harus sedemikian hingga semua pekerjaan pelayanan,

pemeliharaan dan perbaiakan pada instalasi dapat dilakukan

dengan aman.

Dalam keadaan terbuka, bagian-bagian saklar atau pemisah yang

bergerak harus tidak bertegangan.

Harus tidak dapat menghubungkan dengan sendirinya karena

pengaruh gaya berat

Kemampuan saklar sekurang-kurangnya harus sesuai dengan daya

alat yang dihubungkan , tetapi tidak boleh kurang dari 5 A.

2.6 Pentanahan

Sistem pentanahan pada peralatan di suatu gedung sangat penting, karena

jika sistem pentanahannya salh, maka dapat berakibat fatal, baik pada peralatan

tersebut, maupun pada apa dan siapa saja yang adalah:

Mengurangi beda tegangan antara logam yang dekat dalam suatu

area dari resiko kejutan listrik pada manusia yang berada dalam

satu area.

Agar arus yang timbul jika hubungan tanah terjadi dapat langsung

mengalir, sehingga diharapkan pengaman yang digunakan dapat

langsung putus dalam waktu yang singkat.

a. Grounding sistem

Dipakai untuk sistem grounding artinya pentanahan untuk seluruh

instalasi

b. Grounding peralatan

Dipakai untuk sistem grounding equipment, artinya pentanahan

untuk semua bagian logan dari instalasi tegangan rendah disemua

tempat yang pada keadaan normal tidak boleh bertegangan, harus

dihubungkan dengan tanah.

Tahanan pentanahan harus ≤ 5 Ω4

Maka tahanan pentanahan ditentukan:

Ra ≤ (50/Ia) Ω (2.7)

Ia = K . In (2.8)

Dimana :

Ra : Tahanan Pentanahan (Ω)

Ia : Arus pemutus dari pengaman arus lebih yang digunakan (A).

In : Kemampuan hantar arus nominal (A)

K : untuk pengaman lebur = 2,5 dan 5

Untuk pengaman lainnya = 1,25 dan 3,5

c. Elektroda tanah.

- Macam elektroda pita

Terbuat dari pita yang ditanam secara dangkal dalam bentuk radial.

- Elektroda batang

Terbuat dari besi atau baja profil yang ditanam sedalam 3 sampai 6

meter

- Elektroda plat

Terbuat dari plat tembaga dengan luas ± 1 m2

2.6.1. Pemilihan Kawat Pentanahan

Untuk pemilihan luas penampang dari kawat pentanahan atau grounding

dapat kita gunakan standar dari PUIL 2000 pada halaman 77 tabel 3.6-1 “ luas

penampang penghantar proteksi tidak boleh kurang dari nilai yang tercantum, jika

penerapan tabel 3.16-1 menghasilkan ukuran yang tidak standar, maka

dipergunakan penghantar yang mempunyai luas penampang standar terdekat”

Sumber : Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000. Page 77 tabel 3.16-1

Luas penampang penghantar

fasa instalasi S (mm2)

Luas penampang minimum

penghantar proteksi yang

berkaitan SP (mm2)

S ≤ 16 S

16 < S ≤ 32 16

S > 32 S/2

2.7 Kabel

Kabel berfungsi untuk menghantarkan arus listrik ke beban-beban yang

terpasang, oleh karena itu kabel juga merupakan salah satu sarana yang

mempunyai peranan penting dalam suatu sistem distribusi dan instalasi listrik

karena kabel menghantarkan arus ke beban yang terpasang. Perlu diketahui

secara pasti berapa besar beban yang terpasang agar kapasitas kabel memadai atau

sesuai. Pemikiran kabel mempertimbangkan beberapa hal :

a. Electrical, meliputi ukuran konduktor, type dan tebal isolasi. Bahan yang

tepat untuk desain tegangan menengah dan rendah, mempertimbangkan

kekuatan listrik, bahan isolasi, konstanta dielektrik dan faktor daya.

b. Suhu, menyesuaikan dengan suhu lingkungan dan kondisi kelebihan

beban, pengembangan dan tahanan thermal.

c. Mechanical, meliputi kekerasan dan fleksibilitas serta mempertimbangan

terhadap kehancuran, abrasi dan kelembaban.

d. Kimiawi, stabilitas dari bahan terhadap bahan kimia, cahaya matahari.

Untuk pemilihan kabel didasarkan pada arus yang mengalir pada

penghantar tersebut. Ada dua macam arus yaitu :

a. Arus bolak-balik 3 fasa :

(2.9)

Dimana :

I : arus (ampere)

P : daya/beban (watt)

E : tegangan antar fasa (volt)

Cosθ : faktor daya

b. Arus bolak-balik 1 fasa :

(2.10)

Dari persamaan di atas didapat arus nominal yang tinggal dikalikan

dengan safety factor dan hasilnya disesuaikan dengan table dari jenis yang

digunakan maka akan diketahui luas penampang dari kabel yang dipakai.

Pemilihan kabel juga harus disesuaikan dengan pemilihan rating pengaman.

2.7.1 Macam- Macam Kabel :

a) Kabel NYA

Kabel jenis ini dirancang dan direkomendasikan untuk digunakan pada

instalasi tetap dalam kotak distribusi atau rangkaian pada panel. Pemasangan

kabel ini hanya diperbolehkan untuk tempat yang kering dan tidak

direkomendasikan bila dipasang pada tempat yang basah atau langsung terkena

cuaca.

Gambar Kabel NYA

b) Kabel NYM

Kabel ini hanya direkomendasikan khusus untuk instalasi tetap di dalam

bangunan yang penempatannya bisa di dalam atau diluar plester tembok ataupun

dalam pipa pada ruangan kering atau lembab. Kabel ini tidak diiznkan untuk

dipasang di luar rumah yang langsung terkena panas dan hujan ataupun ditanam

langsung dalam tanah. Penggunaan kabel instalasi berselubung ini diatur dalam

PUIL 2000 pasal 7.12.2.

Gambar Kabel NYM

c) Kabel NYY

Kabel ini dirancang untuk instalasi tetap dalam tanah yang haruss diberikan

pelindung khusus (misalnya : ducy, pipa baja, PVC atau besi baja). Instalasi ini

bosa ditempatkan di luar atau di dalam bangunan baik pada kondisi basah ataupun

kering. Kabel jenis ini mempunyai selubung PVC warna hitam, terdiri dari 1-4

urat dengan penampang luar mencapai 56 mm. penggunaan kabel tanah NYY

diatur dalam PUIL 2000 pasal 7.15.

Gambar kabel NYY

d) Kabel NYFGBY

Kabel jenis ini biasanya digunakan untuk sirkuit power distribusi, baik

pada lokasi kering ataupun basah/lembab. Dengan adanya pelindung kawat dan

pita baja yang digalvanisasi, kabel ini memungkinkan ditanam langsung dalam

tanah tanpa pelindung tambahan. Isolasi dibuat tanpa warna dan tiga urat

dibedakan dengan non strip, strip 1 dan strip 2. Kabel ini mempunyai selubung

PVC warnah merah dengan penampang luar mencapai 57 mm

e) Kabel NYAF

Kabel jenis ini fleksibel dan dirancang untuk instalasi didalam pipa, duct

atau dalam kotak distribusi. Karena sifatnya yang fleksibel, kabel ini sangat cocok

untuk tempat yang mempunyai belokan yang tajam. Kabel dengan ukuran kurang

dari 1,5 mm2 hanya diperbolekan digunakan didalam peralatan ataupun papan

pengontrol dan tidak diperbolehkan dipasang untuk instalasi tetap

Gambar kabel NYAF

f) Twisted Cable Saluran Rumah (Service Enterance)

Kabel jenis ini khusus digunakan untuk saluran dari jaringan distribusi ke

konsumen. Dengan adanya bahan penghantar dari tembaga jenis setengah keras

atau keras, maka kabel ini memungkinkan dapat digantung antar tiang tanpa

penunjang khusus. Zat karbon hitam yang terdapat pada isolasi sangat

memungkinkan ketahananya terhadap cuaca tropis.

g) Twisted Cable Jaringan DistribusiTtegangan Rendah (ITR)

Kabel jenis ini khusus digunakan untuk jaringan distribusi tegangan

rendah yang jauh lebih praktiis dari pada hantaran telanjang. Dengan adanya

penunjang yang sekaligus sebagai netral, kabel ini memungkinkan untuk

ditegangkan. Sesuai kebutuhan kabel ini bias dilengkapi dengan saluran

penerangan jalan yang biasanya terdiri dari dua urat 16 mm2 almunium.

2.8 Pipa Instalasi

Pipa instalasi berfungsi untuk melindungi kabel terhadap gangguan dari

luar, seperti kabel yang diletakan di atas langit-langit dimasukan didalam pipa

agar tidak dimakan tikus, beberapa pipa instalasi yang biasa digunakan, yaitu :

Pipa PVC

Pipa baja dicat meni

Pipa fleksibel

Pipa instalasi harus cukup tahan terhadap panas, lembab, harus tahan

terhadap tekanan mekanis pemakaian dan tidak boleh mempunyai sifat

menjalarkan nyala api. Permukaan luar maupun dalam pipa instalasi harus licin

dan rata dan dilindungi dengan baik terhadap karat. Jadi bagian luar maupaun

dalam pipa harus dicat meni. Pipa PVC tidak dapat digunakan untuk suhu kerja

normal diatas 600C. ditempat-tempat tertentu yang diperlukan, pipa PVC harus

dilindungi terhadap kerusakan mekanis dan pipa baja yang berada dalam

jangkauan tangan dan dipasang terbuka, harus ditanahkan secara sempurnah,

kecuali bila pipa baja tersebut digunakan untuk kabel berisolasi ganda atau hanya

untuk menyelubungi kabel pentanahan.

Pipa instalasi PVC memiliki sifat-sifat, antar lain :

Daya isolasinya baik, sehingga mengurangi kemungkinan

terjadinya gangguan tanah. Gangguan tanah dapat menimbulkan

kebakaran.

Tidak menjalarkan api.

Mudah digunakan

Tahan terhadap hampir semua bahan kimia, jadi tidak perlu dicat

2.9 Jatuh Tegangan

Jatuh tegangan didefinisikan sebagai perbedaan antara tegangan ujung

kirim dan tegangan ujung terima dari penyulang. Jatuh tegangan merupakan

perbedaan nilai mutlak dari tegangan ujung kirim dan tegangan ujung terima.

Jatuh tegangan ini terjadi akibat adanya impendansi dari sistem tersebut.

Secara pendekatan jattuh tegangan atau ∆V adalah :

(2.11)

(untuk sistem satu fasa) (2.12)

(untuk sistem tiga fasa) (2.13)

(2.14)

Dimana :

A : luas penampang penghantar nominal, dalam m2

I : kuat arus dalam penghantar, dalam ampere

∆V : rugi tegangan dalam penghantar, dalam volt

I : jarak dari permulaan penghantar hingga ujung, dalam m

: daya hantar jenis dari penghantar yang digunakan dalam ohm

mm/m

10 ohm mm/m

X : reaktansi penghantar, dalam ohm

R : tahanan penghantar, dalam ohm