KOMPONEN LISTRIK INDUSTRI
Panel listrik
Panel adalah susunan beberapa bidang yang membentuk suatu
kesatuan bentuk dan fungsi. Panel listrik merupakan tempat
pengaturan pembagi dan pemutus aliran listrik. Pintu panel adalah
daun pintu yang terdiri dari beberapa keping papan kayu solid
dirangkai oleh rangka/ram.Panel kontrol listrik adalah peralatan
yang berfungsi untuk mengatur dan mengendalikan beban listrik di
bengkel listrik atau industri yang mengunakan motor listrik sebagai
penggeraknya.Pada umumnya pengontrolan di industri ada dua jenis
yaitu jenis manual dan jenis otomatis. Pengontrolan manual adalah
pengontrolan motor listrik yang dilayani dengan alat kontrol
manual. Alat kontrol manual antara lain menggunakan: TPDT, Saklar
pisau, Saklar ON/OFF, Pengontrolan tromol (drum
controller)Pengontrolan otomatis adalah pengontrolan motor listrik
yang menggunakan peralatan listrik tanpa melibatkan manual.Untuk
mengalirkan energi listrik dari pusat atau gardu induk step down
(GI Step down) ke beban Listrik (konsumen) harus melewati panel
daya dan panel distribusi listrik. Panel daya adalah tempat untuk
menyalurkan dan mendistribusikan energi listrik dari gardu listrik
step down ke panel-panel distribusinya. Sedangkan yang dimaksud
panel distribusi daya adalah tempat menyalurkan dan
mendistribusikan energi listrik dari panel daya ke beban (konsumen)
baik untuk instalasi tenaga maupun untuk instalasi penerangan.
Perhatikan gambar diagram satu garis panel daya dan panel
distribusi daya listrik dibawah ini. Gambar 1. Diagram satu garis
Panel Daya dan Panel distribusi daya listrikPanel daya maupun panel
distribusi daya merupakan keharusan, hal tersebut akan
memudahkan:a)Pembagian energi listrik secara merata dan
tepatb)Pengamanan instalasi dan pemakaian listrikc)Pemeriksaan,
perbaikan atau pemeliharaanUntuk itu didalam pembuatan panel harus
diperhatikan hal-hal yang penting agar:a)Mudah dilayani dan
amanb)Dipasang pada tempat yang mudah dicapaic)Di depan panel
ruangannya harus bebasd)Panel tidak boleh di tempatkan pada tempat
yang lembab
Perlu diketahui juga dalam pemasangan instalasi panel ditribusi
listrik harus memperhatikan persyaratan sesuai dengan PUIL.a)Semua
penghantar/kabel harus disusun rapib)Semua komponen harus dipasang
rapic)Semua bagian yang bertegangan harus terlindungd)Semua
komponen terpasang dengan kuate)Jika tejadi gangguan tidak akan
meluasf)Mudah diperluas/dikembangkan jika diperlukang)Mempunyai
keandalan yang tinggi2) KONSTRUKSI
Ada beberapa komponen yang dipasang pada panel distribusi
listrik antara lain: Saklar utama/pemisah, Pembatas arus Miniatur
Circuit Breaker (MCB), Eart Leak Circuit Breaker (ELCB), Saklar
Terminal, rel omega, busbar, yang semuanya berada didalam panel.
Rangka bagian depan, atas bawah dan bagian belakang tertutup rapat,
sehinga petugas pelayanan akan terlindung dari bahaya sentuh
bagian-bagian aktif. Untuk panel distribusi tertutup pasangan dalam
biasanya pada bagian depan terpasang alat ukur, tombol dan saklar.
Perhatikan Gambar 2.
Gambar 2. Panel Daya Tertutup bentuk almariSedangkan konstruksi
panel pasangan luar harus memenuhi hal-hal sebagai berikut:a)
Rangka terbuat dari bahan yang tahan cuaca luarb) Lubang ventilasi
harus dilindungi, agar binatang atau benda-benda kecil serta air
yang jatuh tidak mudah jatuh didalamnya.c) Semua komponen di dalam
panel, yang hanya dapat dilayanai dengan jalan membuka tutup yang
terkunci (ayat 610 c 11 sub 3)d) Rangka panel harus terbuat dari
bahan yang tidak dapat terbakar, tahan lembab dan kokoh (610
A1)
Gambar 3. Panel harus kuat dan kokoh
Konstruksi Panel pada ruang lembab: Harus berbentuk lemari atau
kotak tertutup dengan bahan yang memadai (ayat 821 A5) Saluran
kabel ditutup dengan paking kedap air Konstruksi Panel pada ruang
berdebu: harus dari jenis tertutup dan kedap debu (ayat 823 A2)
Konstruksi Panel pada ruang dengan bahan debu gas korosif: rangka
dari bahan bahan TAHAN KOROSI ATAU DILINDUNGI sehingga cukup bebas
dari korosi dan tertutup RAPAT (ayat 824 A1) Konstruksi Panel pada
perusahaan kasar berupa LEMARI HUBUNG BAGI YANG TERTUTUP DAN TAHAN
KERUSAKAN MEKANIS (ayat 830 A1) Jika PHB terbuat dari bahan dan
konstruksi biasa harus diberi perlindungan sehingga tahan gangguan
mekanis (ayat 610 B 2) Konstruksi Panel pada ruang/tempat pekerjaan
pembangunan, Lemari hubung bagi harus diberi perlindungan terhadap
PERCIKAN AIR (ayat 845 A6), Perhatikan gambar sebagai berikut,
Gambar 4. Panel pada pekerjaan bangunan
PENEMPATAN PANEL DISTRIBUSIBerdasarkan peraturan (PUIL1987)
penempatan kotak hubung bagi adalaha) Mudah dicapaib)
Setinggi-tingginya 1,5 meter dari lantai untuk rumahc)
Setinggi-tingginya 1,2 meter dari lantai untuk tempat umumd) Panel
distribusi dilarang dipasang pada kamar mandi, kamar kecil, diatas
kompor (PUIL 640 b 6)e) Ditempat-tempat untuk pekerjaan kasar
dengan adanya gangguan mekanis panel hubung bagi konstruksinya
harus kuat atau diberi perlindungan terhadap mekanis. Panel yang
kokoh dengan pengaman untuk bagian yang bertegangan dan terdapat
beberapa pengaman ELCB, MCB, lihat gambar berikut ini:
Gambar 5. Panel dengan dilengkapi pengaman ELCB
Sedangkan gambar berikut ini contoh Panel yang mempunyai
pengaman beberapa kelompok dan harus ada daftar nomor untuk tiap
kelompok untuk melayani tiap ruangan atau beban dan nomor alat
pengaman yang dilayani, sehingga mudah dalam pelaksanaan
pemeliharaan dan pengujian. Lihatlah konstruksi panel yang
dilengkapi daftar nomor berikut ini:
Gambar 6. Panel dilengkapi dengan daftar nomor pengaman
Gambar 7. Panel yang dilengkapi dengan alat ukur pandangan dari
dalam.
MOTOR LISTRIK
Motor listrik ialah adalah alat untuk mengubah energi listrik
menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah
energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau
dinamo. Motor listrik dapat ditemukan pada peralatan rumah tangga
seperti kipas angin, mesin cuci, pompa air dan penyedot debu.Motor
listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik
asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor
asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik
NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam
horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW).Motor listrik IEC dibagi
menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi yang dimilikinya,
sebagai standar di EU, pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2 dan
EFF3. EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit
memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan
dalam lingkungan EU, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit
listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang
terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan.
MCB
MCB adalah Sebuah rangkaian pemutus aliran listrik yang
dioperasikan secara otomatis, dirancang untuk melindungi sirkuit
listrik dari kerusakan yang disebabkan oleh kelebihan beban atau
hubungan pendek. Fungsi dasarnya adalah untuk mendeteksi suatu
kondisi kesalahan dan menginterupsi kontinuitas untuk segera
menghentikan aliran listrik. Tidak seperti sekering, yang
beroperasi sekali dan kemudian harus diganti, pemutus sirkuit dapat
direset (baik secara manual atau secara otomatis) untuk melanjutkan
operasi normal. Pemutus arus dibuat dalam berbagai ukuran, dari
perangkat kecil yang melindungi individu peralatan rumah tangga
hingga saklar besar yang dirancang untuk melindungi rangkaian
tegangan tinggi yang melibatkan seluruh kota. Prinsip kerjanya
ialah Pemutus arus harus bisa mendeteksi kondisi kesalahan, dalam
rangkaian tegangan rendah breakers ini biasanya dilakukan di bagian
dalam pemutus. Sirkuit pemutus untuk arus yang besar atau tegangan
tinggi biasanya diatur dengan perangkat utama yang merasakan suatu
kesalahan saat ini dan untuk mengoperasikan perjalanan mekanisme
pembukaan. Perjalanan solenoida yang melepaskan latch biasanya
didukung oleh baterai yang terpisah, meskipun beberapa tegangan
tinggi pemutus arus yang self-contained dengan transformator arus,
perlindungan relay, dan sumberpengendalianinternal.
Sekali kesalahan terdeteksi, kontak dalam pemutus arus harus
terbuka untuk mengganggu rangkaian, beberapa mekanis-energi yang
tersimpan (menggunakan sesuatu seperti air atau udara terkompresi)
yang terkandung dalam pemutus digunakan untuk memisahkan kontak,
meskipun beberapa dari energi yang dibutuhkan dapat diperoleh dari
kesalahan sendiri saat ini. Pemutus sirkuit kecil dapat
dioperasikan secara manual, unit yang lebih besar untuk perjalanan
solenoida mekanisme, dan motor listrik untuk mengembalikan energi
ke air.
Kontak pemutus arus harus membawa arus beban berlebihan tanpa
pemanas, dan harus juga menahan panas dari busur dihasilkan ketika
memotong rangkaian. Kontak terbuat dari tembaga atau paduan
tembaga, perak paduan, dan bahan lainnya.
Ketika arus terganggu, busur dihasilkan. Busur ini harus berisi,
didinginkan, dan dipadamkan dengan cara yang terkendali, sehingga
kesenjangan antara kontak dapat menahan tegangan pada rangkaian.
Pemutus rangkaian yang berbeda menggunakan vakum, udara, isolasi
gas, atau minyak sebagai medium bentuk busur.
RELAY
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang
digerakkan oleh arus listrik. Secaraprinsip, relai merupakan tuas
saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di
dekatnyaKetika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik
karena adanya gaya magnet yang terjadi padasolenoid sehingga kontak
saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan
hilang,tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali
terbuka.Relay biasanya digunakan untukmenggerakkan arus/tegangan
yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V)
denganmemakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt
DC). Dalam pemakaiannya biasanyarelay yang digerakkan dengan arus
DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel denganlilitannya
dan dipasang terbalik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada
tegangan (+). Inibertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik
yang terjadi pada saat relay berganti posisi darion ke offagar
tidak merusak komponen di sekitarnyaPenggunaan relay perlu
memperhatikan tegangan pengontrolnya serta kekuatan relay
men-switcharus/tegangan. Biasanya ukurannya tertera pada body
relay. Misalnya relay 12VDC/4 A 220V, artinyategangan yang
diperlukan sebagai pengontrolnya adalah 12Volt DC dan mampu
men-switch arus listrik(maksimal) sebesar 4 ampere pada tegangan
220 Volt. Sebaiknya relay difungsikan 80% saja darikemampuan
maksimalnya agar aman, lebih rendah lagi lebih aman.Relay jenis
lain ada yang namanyareedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini
berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecilyang
dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi
tersebut akan menjadi magnet dansaling menempel sehingga menjadi
saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan
magnethilang dan kontak kembali terbuka (off).Penemu relay pertama
kali adalah Joseph Henry pada tahun 1835.Relaymerupakan suatu
komponen (rangkaian) elektronika yang bersifat elektronis dan
sederhana sertatersusun oleh saklar, lilitan, dan poros besi.
Penggunaan relay ini dalam perangkat-perangkatelektronika sangatlah
banyak. Terutama di perangkat yang bersifat elektronis atau
otomatis. Contoh diTelevisi, Radio, Lampu otomatis dan
lain-lain.Cara kerja komponen ini dimulai pada saat mengalirnya
arus listrik melalui koil,lalu membuat medanmagnet sekitarnya
sehingga dapat merubah posisi saklar yang ada di dalam relay
terserbut, sehinggamenghasilkan arus listrik yang lebih besar.
Disinilah keutamaan komponen sederhana ini yaitu denganbentuknya
yang minimal bisa menghasilkan arus yang lebih besar.
Magnetic Contactor
Magnetic Contactor (MC) adalah sebuah komponen yang berfungsi
sebagai penghubung/kontak dengan kapasitas yang besar dengan
menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan
kapasitas yang besat. Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama
dan kontak bantu (aux. contact). Untuk menghubungkan kontak utama
hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai
spesifikasinya.Komponen utama sebuah MC adalah koil dan kontak
utama. Koil dipergunakan untuk menghasilkan medan magnet yang akan
menarik kontak utama sehingga terhubung pada masing masing
pole.Magnetic Contactor atau Kontaktor AC, perangkat pengendalian
otomatis, sangat cocok untuk menggunakan di sirkuit sampai tegangan
maksimal 690v 50Hz atau 60Hz dan arus sampai 780A dari 6A dalam
penggunaannya kontaktor dengan struktur lebih simple / kompak,
ukuran kecil dan ringan, secara luas diaplikasikan dalam rangkaian
pengendalian, terutama mengendalikan motor atau perangkat listrik
lainnya.Untuk aplikasi yang lebih, MC mempunyai beberapa
accessories. Dan yang paling banyak dipergunakan adalah kontak
bantu. Jika kontak bantu yang telah tersedia kurang bisa dilakukan
penambahan di samping atau depan. Pneumatic Timer juga sering
dipakai dalam wiring sebuah system, misalnya pada Star Delta
Starter.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.
Switch Push Button
Switch push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk
menghubungkan atau memisahkan bagian bagian dari suatu instalasi
listrik satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button
terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untuk
emergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO
(normally open) Prinsip kerja Push Button adalah apabila dalam
keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila
ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan)
dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya
digunakan pada sistem pengontrolan motor motor induksi untuk
menjalankan mematikan motor pada industri industri. Push button
dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu:
Selector switch
Selektor switch adalah sebuah saklar mini yang berfungsi
memindahkan kontrol atau arus listrik ke meter atau ke alat lain
yang kita inginkan.Fuse
Fuse adalah alat pengaman listrik yang paling familiar dan
sering kita jumpai. Fuse terpasang dalam rangkaiaan listrik
tersusun secara seri, sehingga jika terlewati arus yang melebihi
kapasitas kerja dari fuse tersebut, maka fuse akan terbakar dan
memutus arus yang ada dalam rangkaian tersebut. Element penghantar
yang terdapat dalam fuse tersebut akan meleleh, dan memutus
rangkaian listrik tersebut sebagai pengaman terhadap
komponen-komponen lain dalam rangkaian listrik tersebut dari bahaya
arus besar.Jika kita dapati fuse yang telah terbakar atau putus
elementnya kita harus menggantinya dengan yang baru, tetapi yang
perlu diingat adalah penggantian dengan kapasitas arus yang sama.
Jika menggantinya dengan kapasitas arus yang lebih besar maka akan
berakibat kerusakan pada rangkaian listrik tersebut, karena jika
ada arus lebih dalam rangkaian tersebut, fuse tidak akan putus atau
terbakar.
Sistem listrik 3 phaseSistem listrik 3phase adalah listrik AC
(alternating current) yang menggunakan 3 penghantar yang mempunyai
tegangan sama tetapi berbeda dalam sudut phase sebesar 120degree.
Ada 2 macam hubungan dalam koneksi 3 penghantar tadi :hubungan
bintang (Y atau star) daan hubungan delta. Sesuai dengan
bentuknya,yang satu seperti huruf Y dan yang satunya lage seperti
simbol delta.
Gambar disamping adalah contoh sistem 3 phase yang dihubung
bintang. Titik pertemuan dari masing-masing phase disebut dengan
titik netral. Titik netral ini merupakan common dan tidak
bertegangan. Ada 2 macam tegangan listrik yang dikenal dalam sistem
3-phase ini : Tegangan antar phase (Vpp :voltage phase to phaseatau
ada juga yang menggunakan istilahVoltage line to line) dan tegangan
phase ke netral (Vpn :Voltage phase to netralatauVoltage line to
netral). Sistem tegangan yang dipakai pada gambar dibawah adalah
yang digunakan PLN pada trafo distribusi JTR (380V/220V), dengan
titik netral ditanahkan Pada istilah umum di Indonesia, sistem
3-phase ini lebih familiar dengan nama sistem R-S-T. karena memang
umumnya menggunakan simbol R, S , T untuk tiap penghantar phasenya
serta simbol N untuk penghantar netral. Kita langsung saja pada
sistem yang dipakai PLN. Seperti pada gambar tersebut, di dalam
sistem JTR yang langsung ke perumahan, PLN menggunakan tegangan
antar phase 380V dan tegangan phase ke netral sebesar 220V.
Sistem listrik 1 phaseSingle-fase beban/ Listrik 1 Phase. Beban
fasa-tunggal dapat dihubungkan ke sistem tiga-fasa dalam dua cara.
Entah memuat dapat dihubungkan di dua konduktor hidup, atau memuat
dapat dihubungkan dari konduktor fasa hidup untuk konduktor netral.
Fasa-tunggal beban harus didistribusikan secara merata di antara
fase dari sistem tiga-fasa untuk efisiensi penggunaan transformator
pasokan dan konduktor pasokan. Jika tegangan line-to-netral adalah
tegangan beban standar, misalnya 230 volt pada sistem 400 volt tiga
fasa, fasa-tunggal muatan dapat terhubung ke fase dan netral.
Muatan dapat didistribusikan melalui tiga tahap untuk
menyeimbangkan beban. Dimana tegangan line-to-netral bukanlah
tegangan standar misalnya 347 volt yang dihasilkan oleh sistem 600
V, fasa-tunggal beban yang terhubung melalui sebuah transformator
step-down