BAB II DASAR TEORI. Sistem penyaluran dan cara pemasangan instalasi listrik di Indonesian harus

6 BAB II

DASAR TEORI

2.1 PERATURAN UMUM INSTALASI LISTRIK [7] 2.1.1 Peraturan

Sistem penyaluran dan cara pemasangan instalasi listrik di Indonesian harus mengikuti aturan yang ditetapkan oleh PUIL (Peraturan umum Instalasi Listrik) yang diterbitkan tahun 1977, kemudian direvisi tahun 1987 dan terakhir tahun 2000. Tujuan dari Peraturan umum Instalasi Listrik di Indonesia adalah:

1. Melindungi manusia terhadap bahaya sentuhan dan kejutan arus listrik. 2. Keamanan instalasi dan peralatan listrik.

3. Menjaga gedung serta isinya dari bahaya kebakaran akibat gangguan listrik.

4. Menjaga ketenagaan listrik yang aman dan efisien.

Agar energi listrik dapat dimanfaatkan secara aman dan efisien, maka ada syarat-syarat yang harus dipatuhi oleh pengguna energi listrik. Peraturan instalasi listrik terdapat dalam buku Peraturan Umum Instalasi Listrik atau yang seing disingkat dengan PUIL. Di mulai dari tahun 2000, kemudian direviri tahun 1987, dan terakhir tahun 2000. Sistem instalasi listrik yang dimulai dari sumber listrik (tegangan, frekwensi), peralatan listrik, cara pemasangan, pemeliharaan dan keamanan, sudah diataur dalam PUIL. Jadi setiap perencana instalasi listrik, instalatir (pelaksana), Operator, pemeriksa dan pemakai jasa listrik wajib mengetahui dan memahami Peraturan Umum Instalasi listrik (PUIL). PUIL tidak berlaku bagi beberapa sistem intalasi listrik tertentu seperti :

a. Bagian instalasi tegangan rendah untuk menyalurkan berita atau isyarat. b. Instalasi untuk keperluan telekomunikasi dan instalasi kereta rel listrik. c. Instalasi dalam kapal laut, kapal terbang, kereta rel listrik, dan kendaraan

yang digerakan secara mekanis.

d. Instalasi listrik pertambangan di bawah tanah.

e. Instalasi tegangan rendah tidak melebihi 25 V dan daya kurang dari 100 W.

f. Instalasi khusus yang diawasi oleh instansi yang berwenang (misalnya : instalasi untuk telekomunikasi, pengawasan, pembangkitan, transmisi, distribusi tenaga listrik untuk daerah wewenang instansi kelistrikan tersebut).

Pada ayat 103 A1 dari PUIL merupakan peraturan lain yang berkaitan dengan instalasi listrik, yakni :

a. Undang-Undang No. 1 tahun 1970, tentang Keselamatan Kerja.

b. Peraturan Bangunan Nasional.

c. Peraturan Pemerintah No. 18 tahun 1972, tentang Perusahaan Listrik Negara.

d. Peraturan lainnya mengenai kelistrikan yang tidak bertentangan dengan PUIL.

Suatu peralatan listrik boleh dipergunakan untuk instalasi apabila :  Memenuhi ketentuan-ketentuan PUIL 2000.

 Telah mendapat pengesahan atau izin dari instansi yang berwenang (ayat 202 A2)

Berdasarkan ketentuan PUIL 2000 ayat 202 B1 : semua instalasi yang selesai dipasang sebelum dipergunakan harus diperiksa dan diuji lebih dahulu.

2.1.2 Pengujian Peralatan Listrik [11]

Di negara kita semua peralatan listrik sebelum digunakan oleh konsumen harus melalaui uji kelayakan. Menurut ayat 202 A2 semua peralatan listrik yang akan dipergunakan instalasi harus memenuhi ketentuan PUIL. Di Indonesia peralatan listrik diuji oleh suatu lembaga dari Perusahaan Umum Listrik Negara, yaitu Lembaga Masalah Kelistrikan disingkat LMK. Peralatan listrik yang mutunya diawasi oleh LMK dan disetujui, diizinkan untuk memakai tanda LMK. Bahan yang berselubung bahan termoplastik, misalnya berselubung PVC, tanda ini dibuat timbul dan diletakan pada selubung luar kabel. Lambang persetujuan ini dipasang pada kabel yang berselubung PVC, misalnya kabel NYM. Sedangkan unruk kabel yang kcelil seperti NYA, lambang persetujuan dari LMK berupa kartu. Di negara kita peralatan listrik yang telah diawasi mutu produksinya oleh LMK baru kabel-kabel buatan dalam negeri.

2.1.3 Simbol-simbol Instalasi Listrik [7]

Selain menguasai peraturan dan memiliki pengetahuan tentang peralatan instalasi, seorang ahli listrik juga harus mahir membaca gambar instalasi. Denah ruangan yang akan dilengkapi dengan instalasi pada umumnya digambar dengan skala 1 : 100 atau 1 : 50. Ukuran gambar menentukan ukuran lambang yang digunakan, tetapi supaya hasilnya rapi maka perbandingan antara ukuran lambang haru seragam. Jumlah lambang dibatasi sedapat mungkin hanya yang perlu digambar saja dan sesederhana mungkin. Apabila ada alat yang lambangnya belum

dilakukan, maka dipilih suatu lambang dan artinya dijelaskan dalam gambar. Lambang yang penting dapat digambar lebih tebal atau lebih besar sehingga lebih menonjol.

2.1.4 Gambar Instalasi Listrik

Gambar instalasi listrik secara umum dibagi dua bagian yaitu : menurut tujuan

dan Cara menggambar. Pembagian gambar menurut tujuan meliputi :

a. Diagram yang sifatnya menjelaskan : diagram dasar, diagram lingkaran arus, dan diagram instalasi.

b. Diagram Pelaksanaan, yaitu : diagram pengawatan dan dan diagram saluran

c. Gambar Instalasi. d. Gambar situasi.

Sedangkan pembagian menurut cara mengambar dibedakan berdasarkan kepada : cara menggambar dengan garis tunggal dan cara mengambar dengan garis ganda.

a. Diagram Dasar

Diagram dasar dimaksudkan untuk menjelaskan cara kerja suatu instalasi secara elementar gambar 2.1 a memperlihatkan diagram dasar suatu perlengkapan hubung bagi (PHB) yang digambar dengan cara disederhanakan, gambar 2.1 b memperlihatkan diagram yang sama diagram secara terperinci.

Gambar 2.1 Contoh gambar instalasi

b. Diagram Lingkaran Arus

Diagram lingkaran arus maksudnya untuk menjelaskan cara kerja suatu rangkaian, merencanakan suatu rangkaian yang rumit dan untuk mengatasi kerusakan yang terjadi pada rangkaian. Diagram lingkaran arus digambarkan dengan saklar selalu bergerak dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas.

c. Diagram Pengawatan

Diagram Pengawatan memperlihatakan cara pelaksanaan pengawatan peralatan

instalasi listrik.

d. Diagram Saluran

Diagram saluran memperlihatkan hubungan antara bagian-bagian instalasi. Diagram ini dapat digambarkan berupa diagram topografis yang menggambarkan

saluran sebenarnya.

e. Gambar Instalasi dan Diagram Instalasi

Gambar instalasi dapat berupa titik beban tanpa digambarkan saluran instalasinya, bagi seorang instalatir dapat menentukan sendiri letak saluran instalasinya tetapi dengan ketentuan harus aman dari bahaya kebakaran / hubung singkat. Untuk

instalasi pada bangunan yang luas dan melayani beban yang banyak saluran-salurannya harus digambarkan secara jelas. Pada gambar instalasi harus disertai dengan diagram instalasi. Diagram instalasi ini memberikan gambaran hubungan dengan meter listrik, jumlah beban yang harus dilayani, jenis kabel, dan kapasitas pengaman yang harus dipasang pada instalasi sebenarnya. Gambar instalasi sering dilengkapi dengan diagram instalasi. Gambar 2.2 memperlihatkan diagram instalasi sederhana. Dari keterangan yang tercantum dalam diagram instalasi dapat ditentukan apakah instalasinya sesuai dengan peraturan atau tidak.

Gambar 2.2 Contoh gambar diagram instalasi

f. Gambar Situasi

Gambar situasi memberikan gambaran secara jelas letak gedung serta instalasi yang akan dihubungkan dengan jaringan PLN. Keterngan ini diperlukan oleh PLN

untuk memudahkan menetukan kemungkinan penyambungan serta pembiayaanya.

g. Diagram Garis Ganda dan Diagram Tunggal

Diagarm garis tunggal biasanya disebut digram perencanaan instalasi listrik, sedangkan diagram garis ganda disebut diagram pelaksanaan. Diagram garis tunggal diterapkan pada instalasi rumah sederhana maupun instalasi gedung – gedung sederhana hingga gedung besar / bertingkat dan juga pada diagram panel

bagi dan rekapitulasi beban. Contoh diagram garis tunggal dapat dilihat pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Diagram garis ganda dan garis tunggal

2.2 KOMPONEN-KOMPONEN INSTALASI LISTRIK [11]

2.2.1 Komponen Pokok Instalasi

Komponen instalasi listrik merupakan perlengkapan yang paling pokok dalam suatu rangkaian instalasi listrik. Dalam pemasangan instalasi listrik banyak macamnya, untuk memudahkan bagi instalatir komponen tersebut dikelompokan :

 Bahan Penghantar  Kotak Kontak  Fiting  Saklar  Pengaman  Peralatan Pelindung

Komponen instalasi listrik yang akan dipasang pada instalasi listrik, harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

b. Keamanan, komponen instalasi yang dipasang dapat menjamin keamanan system instalasi listrik.

c. Kontinuitas, komponren dapat bekerja secara terus menerus pada kondisi normal.

2.2.2 Bahan Penghantar

a. Jenis bahan penghantar

Penghantar yang digunakan pada instalasi listrik pada umumnya digunakan bahan tembaga dan alumunium. Untuk penghantar tembaga kemurniannya minimal 99,9 %. Tahanan jenis yang disyaratkan tidak melebihi 0,017241 ohm mm2/m pada suhu 200⁰ C, atau sama dengan daya hantar 50 siemen =100% IACS (International Annealid Copper Standard). Koefisien suhu pada suhu awal 200⁰ C adalah 0,04% per derajat celcius. Bila terjadi kenaikan suhu 100⁰ C akan terjadi kenaikan tahanan jenis 4%. Luas penamapang penghantar teambaga harus memenuhi standar internasional.

b. Kabel instalasi berselubung

Penggunaan kabel instalasi berselubung jika dibandingkan dengan dalam pipa diantaranya :

 Lebih mudah dibengkokan.

 Lebih tahan terhadap pengaruh asam dan uap atau gas tajam.  Sambungan dengan alat pemakai dapat ditiup lebih rapat.

2.2.3 Kontak Listrik

a. Kotak-kontak (stop kontak)

Kotak kontak merupakan tempat untuk mendapatkan sumber tegangan listrik yang diperlukan untuk pesawat atau alat listrik. Tegangan Sunber listrik ini diperoleh dari hantaran fasa dan netaral yang berasal dari PLN. Simbol dan jenis kotak kontak dapat dilihat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Jenis Kotak Kontak

b. Kontak hubung bagi

Kotak PHB harus dibuat dari bahan yang tidak dapat terbakar, tahan lembab dan kukuh (ayat 610 A1). Pada setiap hantaran fasa keluar suatu perlengkapan hubung bagi harus dipasang pengaman arus (ayat 602 D1). Pada hantaran netral tidak boleh dipasang pengaman arus, kecuali bila potensial hantaran netralnya tidak selalu mendekati potensial tanah. Setiap peralatan listrik, kecuali kotak -kontak dengan kemampuan hantar arus nominal 16 A atau lebih, harus merupakan rangkaian akhir tersendiri kecuali jika peralatan tersebut bagian yang tidak

terpisahkan dari suatu unit instalasi (ayat 602 N1). Gambar 2.5 a memperlihatkan diagram rangkaian akhir sederhana untuk satu fasa, dan gambar 2.5 b menunjukkan bentuknya.

Gambar 2.5 Perlengkapan hubung bagi dan diagramnya

Kontak hubung bagi juga harus memenuhi persyaratan antara lain :

 Kontak hubung bagi harus kokoh, terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar dan tahan lembab.

 Pada kontak hubung bagi yang berdiri sendiri sekurang-kurangnya harus mempunyai satu saklar dengan kemampuan sakelar sekurang-kurangnya sama dengan kemampuan arus nominal pengaman tetapi tidak kurang dari 10A.

 Sakelar masuk boleh ditiadakan kalau kontak hubung bagi merupakan suplai dari hubung bagi lainnya

 Setiap hantaran fasa keluar harus dipasang pengaman arus.

Komponen-komponen penting dari kontak hubung bagi adalah :

a. Kontak rel, (panel) berfungsi sebagai terminal untuk menyambungkan pada beberapa saluran ke beban.

c. Kotak Sakelar yang merupakan satu kesatuan dari kontak hubung bagi.

2.2.4 Fiting

Fiting adalah tempat memasang bola lampu listrik, dan 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.

2.2.5 Sakelar

Sakelar berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan rangkaian listrik. Sakelar dan pemisah harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain :

a. Dapat dilayani secara aman tanpa harus memerlukan alat bantu

b. Jumlahnya harus sesuai hingga semua pekerjaan pelayanan, pemeliharaan, dan perbaikan instalasi dapat dilakukan dengan aman.

c. Dalam keadaan terbuka, bagian sakelar atau pemisah bergerak harus tidak bertegangan (ayat 206 B1).

d. Harus tidak dapat terhubungkan sendiri karena pengaruh gaya berat (ayat 206 B1).

e. Kemampuan sakelar minimal sesuai dengan gaya daya alat yang dihubungkannya, tetapi tidak boleh kurang dari 5 A (ayat 840 C6).

Menurut konstruksinya sakelar dikelompokkan menjadi : sakelar kontak, sakelar tumpuk atau sakelar paket, sakelar sandung, sakelar tuas, dan sakelar giling. Sedangkan ditinjau dari cara kerjanya (jenis alat penghubungnya), dapat dikelompokkan menjadi : sakelar putar, sakelar balik, sakelar tarik, sakelar jungkit, dan sakelar tombol tekan. Jika ditinjau dari hubungan dan jenis alat penghubung, sakelar dibedakan menjadi : sakelar tunggal, sakelar dwi-kutub (kutub ganda), sakelar tri-kutub, sakelar seri, sakelar tukar dan sakelar silang. Penggolongan sakelar berdasarkan penyambungannya dapat dijelaskan pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 Simbol sakelar berdasarkan prinsip hubungan sakelar

2.2.6 Pengaman

Pengaman adalah suatu alat yang digunakan untuk melindungi sistem instalasi dari beban arus yang melebihi kemampuannya. Biasanya arus yang mengalir pada suatu penghantar akan menimbulkan panas, baik pada saluran penghantar maupun pada alat listriknya sendiri. Untuk mencegahnya digunakan pengaman lebur dan pengaman otomat. Alat ini digunakan untuk :

 Mengamankan system instalasi listrik (hantaran, perlengkapan listrik dan alat / pesawat yang menggunakan listrik).

 Melindungi/membatasi arus lebih yang disebabkan oleh pemakaian beban yang berlebihan dan akibat hubung singkat antara fasa dengan fasa, fasa dengan netral atau fasa dengan badan (body).

 Melindungi hubung singkat dengan badan mesin atau perlengkapan lainnya.

Pengaman lebur harus memutuskan rangkaian yang diamankan kalau arusnya menjadi terlalu besar. Bagian pengaman yang memutuskan rangkaian disebut patron lebur. Untuk aus nominal sampai dengan 25 A, menurut ayat 630 B15 harus digunakan patron lebur jenis D, yaitu berupa patron ulir dan biasanya digunakan maksimum 63 A.

2.2.7 Peralatan Pelindung dan Hantaran Listrik [11]

a. Pipa Instalasi

Pipa instalasi digunakan untuk pemasangan kabel listrik yang dihubungkan dengan sakelar, kotak-kontak, kotak hubung bagi dan sambungan listrik lainya, serta untuk melindungi bahaya listrik terhadap sentuhan langsung dengan manusia. Pipa ini terbuat dari pelat dan PVC (pipa union). Pipa ini dibuat beberapa macam ukuran agar lebih ekonomis pemakaiannya berdasarkan garis tengah (inchi), sedangkan panjang pila pada umumnya sama yaitu 400 cm. Besar dan jumlah kawat yang boleh dimasukkan dalam pipa diatur oleh peraturan. Jenis kabel yang dimasukan dalam pipa adalah NYA atau NGA, tetapi untuk jenis kabel NYM tidak perlu dimasukkan dalam pipa, karena sudah aman terhadap bahaya sentuhan langsung dengan manusia.

b. Sengkang (klem)

Sengkang atau klem adalah suatu bahan yang dipakai untuk menahan pipa agar dapat dipasang pada dinding atau langit-langit. Sengkang dibuat dari pelat besi, serupa dengan bahan pipa. Besar atau ukurannya disesuaikan dengan ukuran pipanya. Sengkang dipasang dengan disekerupkan pada tempat menggunakan sekrup kayu. Sengkang dipasang sebagai penahan kotak penyambung atau

pencabangan, potongan penyambung, sakelar, kotak-kontak, dan sebagainya dengan jarak maksimum 10 cm dar benda tersebut. Untuk meninggikan pemasangan pipa dipakai pelana, misalnya dekat kotak sekering, terkadang pada kotak penyambungan atau pencabangan dan tempat lain yang diperlukan. Bentuk sengkang ada beberapa macam, yaitu : sengkang setengah, sengkang ganda, sengkang majemuk, dan sebagainya. Pembuatan berbagai macam sengkang disesuaikan dengan keperluan pemakaiannya, seperti :

 Sengkang setengah, dipakai pada tempat yang sempit.  Sengkang ganda , untuk dua pipa sejajar.

 Sengkang majemuk, untuk pemasangan beberapa pipa yang sejajar.

c. Kotak sambung

Penyambungan kabel atau kawat dalam instalasi listrik harus dilakukan dalam kotak sambung dan tidak boleh dilakukan dalam pipa, sebab dikhawatirkan akan mengalami putus akibat penarikan, selain itu sambungan listrik dalam pipa pelat akan memudahkan terjadi kontak listrik dengan pipa sehingga berbahaya bagi manusia. Tujuan penyambungan kawat ada beberapa macam, seperti sambungan lurus, pencabangan atau penyekatan. Banyaknya pencabanganpun bermacam-macam sehingga perlu disediakan beberapa jenis kotak sambung. Kotak sambung listrik dapat dilihat dari cabangnya, seperti : kotak sambung cabang satu, cabang dua, cabang tiga dan cabang empat. Contoh kotak sambung listrik dan penggunaanya dapat dilihat pada gambar 2.7. Pada dasarnya bentuk kotak sambung tersebut ada dua macam, yaitu persegi dan bundar.

Gambar 2.7 Jenis-jenis kotak sambung

2.3 Resistans Insulasi Instalasi Listrik [12]

Resistans insulasi harus diukur antara konduktor aktif dan konduktor proteksi yang dihubungkan ke susunan pembumian. Untuk keperluan pengujian ini, konduktor aktif dapat dihubungkan bersama.

Tabel 2.1 Nilai minimum Resistans Insulasi

Resistans insulasi, yang diukur dengan voltase uji yang tercantum dalam Tabel 2.1 adalah memenuhi bila setiap sirkit, dengan peranti didiskoneksi, mempunyai resistans insulasi tidak kurang dari nilai yang sesuai yang tercantum dalam Tabel 2.1

2.4 Sistem Pentanahan Instalasi Milik Langganan (IML) [13]

• Berbagai sistem pentanahan dalam PUIL SNI (04‐0225‐2000/Amd1‐2006)

• Ada lima macam skema pentanahan netral sistem, yaitu:

1. TN (Terra Neutral) System PNP (Pembumian Netral Pengaman), terdiri dari 3 jenis skema, yaitu:

a. TN‐C : Di mana fungsi netral dan fungsi proteksi tergabung dalam penghantar

tunggal di seluruh sistem dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Sistem TN-C Fungsi netral dan proteksi tergabung dalam penghantar tunggal di seluruh sistem

b. TN‐C‐S : Di mana fungsi netral dan fungsi proteksi tergabung dalam penghantar tunggal di sebagian sistem dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Sistem TN-C-S Fungsi netral dan proteksi tergabung dalam penghantar tunggal di sebagian sistem

c. TN‐S : Di mana digunakan penghantar proteksi terpisah di seluruh sistem dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Sistem TN-S

2. TT (Terra Terra), PP (Pembumi Pengaman)

Sistem tenaga listrik TT mempunyai satu titik yang dibumikan langsung. BKT instalasi dihubungkan ke elektrode bumi yang secara listrik terpisah dari elektrode bumi sistem tenaga listrik dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Sistem TT

3. IT (Impedance Terra)

Sistem tenaga listrik IT mempunyai semua bagian aktif yang diisolasi dari bumi, atau satu titik dihubungkan ke bumi melalui suatu impedans. BKT instalasi listrik dibumikan secara independen atau secara kolektif atau ke pembumian sistem dapat dilihat pada Gambar 2.12.

Keterangan

1) sistem dapat diisolasi dari bumi.

Netral boleh didistribusikan atau tidak didistribusikan. Gambar 2.12 Sistem IT

2. 5 Perhitungan Energi Listrik [8]

Daya listrik adalah besaran listrik yang menyatakan besarnya energi yang digunakan untuk mengaktifkan komponen atau peralatan listrik / elektronik. Dengan kata lain, daya listrik atau dalam bahasa Inggris disebut dengan Electrical Power adalah jumlah energi yang diserap atau dihasilkan dalam sebuah sirkuit / rangkaian. Sumber energi seperti tegangan listrik akan menghasilkan daya listrik, Sedangkan beban yang terhubung dengannya akan menyerap daya listrik tersebut. Dengan kata lain, Daya listrik adalah tingkat konsumsi energi dalam sebuah sirkuit atau rangkaian listrik.

Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik. Satuan International Daya Listrik adalah Watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (Joule / detik).

Dirumuskan sebagai berikut:

P = V . I 2.1

Dimana:

P = Daya (watt atau W)

I = Arus (ampere atau A)

Energi listrik atau daya listrik yang hilang pada penghatar dihitung dengan persamaan energi dan daya listrik sebagai berikut:

𝑤 = 𝐼2_{𝑥 𝑅 𝑥 𝑡 2.2}

𝑃 = 𝐼2𝑥 𝑅 2.3

Dimana :

W = Energi listrik (joule)

I = Arus (ampere)

R = Hambatan (ohm)

t = Waktu

P = Daya listrik (watt)

Menghitung Energi Listrik yang dikonsumsi, maka dihitung dengan persamaan :

𝐸 = 𝑃 𝑥 𝑡 2.4

Dimana :

E = Energi (kWh)

P = Daya nyata (Watt)

T = Waktu / jam nyala (jam)

Menghitung selisih pemakaian kWh selama 21 hari dari awal pemasangan

E_terpakai= Jumlah kWh awal − Jumlah kWh pengukuran 2.5

Jumlah kWh awal : 447.10 kWh

Jumlah kWh pengukuran : Jumlah pemakaian token selama 21 hari

Faktor penyebab jatuh tegangan dipengaruhi beberapa faktor

a. Panjang penghantar

Semakina panjang kabel penghantar yang digunakan, maka semakin besar kerugian tegangan atau tegangan jatuh yang terjadi.

b. Besar arus

Semakin besar arus listrik yang mengalir pada penghantar, maka semakin besar kerugian tegangan atau tegangan jatuh yang terjadi.

c. Tahanan jenis

Semakin besar tahanan jenis dari bahan penghantar yang digunakan, maka semakin besar kerugian tegangan atau tegangan jatuh yang terjadi. Besar kecilnya tahanan jenis penghantar tergantung pada bahan penghantar yang digunakan.

d. Luas penampang penghantar

Semain besar ukuran luas penampang penghantar yang digunakan, maka semakin kecil kerugian tegangan atau tegangan jatuh yang terjadi.

2.6 Karakteristik Listrik Dari Saluran [14]

Karakteristik listrik dari saluran ialah konstanta – konstanta saluran, yaitu : tahanan R, induktansi L, konduktansi G, dan kapasitansi C. Pada saluran udara konduktansi G sangat kecil sehingga dengan mengabaikan konduktansi G itu perhitungan – perhitungan akan jauh lebih mudah dan pengaruhnya pun masih dalam batas – batas yang dapat diabaikan.

Tabel 2.2 Resistivitas dari bahan – bahan Konduktor standar untuk berbagai Temperatur Material Mikro – Ohm - cm ρ0 ρ20 ρ25 ρ50 ρ75 ρ80 ρ100 Cu 100 % 1,58 1,72 1,75 1,92 2,09 2,12 2,26 Cu 97,5 % 1,63 1,77 1,80 1,97 2,14 2,18 2,31 Al 61 % 2,60 2,83 2,89 3,17 3,46 3,51 3,74

Rumus mencari resistivitas penghantar

𝑅 = 𝜌𝑙

𝐴 2.6

Dimana :

Ρ = Resistivitas bahan konduktor pada suhu

l = Panjang penghantar (cm)

A = luas penampang konduktor (𝑐𝑚2)

2.7 SAMBUNGAN TENAGA LISTRIK TEGANGAN RENDAH (SLTR) [1]

Sambungan tenaga listrik tegangan rendah (SLTR) adalah sambungan listrik dengan tegangan pelayanan sebesar 220 / 380 Volt dan dengan daya sebesar-besarnya 197 kVA. Konstruksi Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah dimulai dari titik sambung di Jaringan Tegangan Rendah sampai dengan Alat Pembatas dan Pengukur (APP) pada bangunan pelanggan baik melalui Saluran Udara maupun Bawah Tanah. Batas tingkat mutu pelayanan adalah + 5 % sampai

± 10 % dari tegangan pelayanan secara keseluruhan. Jatuh tegangan pada Sambungan Tenaga Listrik dibatasi 1 % dan untuk listrik pedesaan 2% .

2.8 Meter Prabayar [10]

Meter energi untuk sistem prabayar adalah meter statik fase tunggal terkoneksi langsung (direct connected meter) dengan cara pengawatan dua kawat. Meter harus mempunyai kemampuan mendeteksi dan mengukur energi dan daya listrik secara total sampai harmonisa ke 15 dari dua arah (forward dan reverse). Acuan untuk perhitungan pemakaian kWh menggunakan nilai arus terbesar dari hasil pengukuran sensor arus pada fase dan netral.

Tabel 2.3 Nilai pengenal dan spesifikasi

2.8.1 Kelas Komponen

Komponen utama pada meter energi, yaitu: mikro-prosesor, layar tampilan (display), kapasitor untuk catu daya, komponen untuk sistem pengukuran, rele/kontaktor, varistor, super kapasitor, sistem konverter (ADC / DAC), dan kristal, harus memiliki kualitas kelas industri dan dibuktikan dengan sertifikat keaslian produk (certificate of origin) atau data pendukung dari pabrikan

komponen. Super kapasitor harus mampu mencapai kapasitas penuhnya bila dienerjais maksimal 60 menit dan harus mampu mencatu daya layar tampilan serta sistem meter selama minimum 48 jam menyala terus menerus.

2.8.2 Fitur

Fitur minimum dari meter prabayar dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Fitur minimum

2.9 Persyaratan Pengamanan Terhadap Penyalahgunaan

Meter harus dapat memberikan pengamanan terhadap upaya-upaya penyalahgunaan (tampering), meliputi:

a) Pengawatan terbalik.

b) Sirkit arus dihubung-langsung (by-pass).

c) Kawat netral diputus pada kabel saluran masuk pelayanan (SMP).

d) Kawat netral diputus pada kabel SMP dan dipasang alat pengatur tegangan pada instalasi pelanggan.

f) Induksi medan magnet dari luar minimal 400 mT (4000 Gauss).

g) Pembukaan tutup terminal (termasuk dalam keadaan tidak bertegangan).

Bila terjadi penyalahgunaan selain pembukaan tutup terminal, meter harus tetap mengukur secara normal serta menambah kWh pakai (mengurangi kredit token) dan meter tidak dapat diisi token kredit baru (kecuali engineering token). Pada saat kredit mencapai nol, rele harus membuka untuk memutus pasokan daya ke konsumen. Untuk semua jenis penyalahgunaan, sebelum dilakukan perbaikan, meter harus dapat merekam kejadian dan atau memberikan indikasi terus menerus sesuai kemampuannya dalam mengaktifkan tampilan. Pada saat tampilan meter dapat aktif kembali dan penyalahgunaan belum diperbaiki, maka meter harus mampu menampilkan indikasi penyalahgunaan tersebut. Meter harus mampu menyimpan status terakhir keadaan rele, dan mengkondisikan sesuai keadaan tersebut pada saat supply normal kembali.

2.9.1 Segel Pengaman

Meter harus mempunyai fasilitas untuk segel pengaman terdiri dari:

a. Segel metrologi dua buah terpasang pada tutup kotak meter b. Segel PLN satu buah, terpasang pada tutup terminal.

2.10 Persyaratan Mekanikal

Persyaratan mengikuti butir 5 IEC 62055-31 untuk meter pasangan dalam, dengan tambahan ketentuan, yaitu: PCB, Rele, komponen bantu harus dipasang secara kuat dan tidak terpengaruh oleh goncangan.

2.10.1 Kotak Meter

Konstruksi kotak meter sedemikian sehingga tidak dapat dibuka tanpa merusak segel. Kotak meter dapat dikonstruksi secara terpadu dengan MCB, bentuk tidak ditetapkan secara khusus, tetapi meter harus dilengkapi dengan pelat dasar (base plate) dari bahan logam dan tahan karat. Ketentuan segel pada kotak meter jenis ini mengikuti SPLN D3.003 : 2008.

2.10.2 Terminal

Terminal harus dari jenis press screw system (baut pengencang konduktor kabel dilengkapi dengan pelat penekan) dan mampu menerima kabel masukan ukuran 6 s/d 16 mm² dari jenis aluminium atau tembaga. Terminal pembumian harus tersambung secara listrik dengan terminal netral dan bagian meter berbadan logam yang dapat diakses. Konfigurasi dan susunan terminal dapat dilihat pada gambar 2.13.

CATATAN Pada penginstalasian, terminal ‘G’ harus dihubungkan dengan sistem pembumian instalasi konsumen.

2.10.3 Tutup Terminal

Tutup terminal harus dapat menutup semua terminal, baut pengencang konduktor kabel dan sebagian dari insulasi kabel.

2.10.4 LED Indikator

Meter harus dilengkapi minimal tiga buah lampu LED indikator menyala terang, dengan ketentuan warna dan fungsi sebagai berikut :

 merah : Imp / kWh (keluaran pulsa)  kuning : penyalahgunaan (tamper)

 hijau : catu daya dan informasi jumlah pulsa token rendah. Untuk jumlah pulsa token rendah, warna LED indikator berubah menjadi merah dan berkedip.

Setiap LED harus dituliskan fungsinya.

2.10.5 Papan Tombol

Papan tombol (keypad) terbuat dari bahan polimer dengan tombol angka 5 ada tanda timbul (noktah) dan harus terlindung dari kemungkinan tirisan cairan. Masing-masing tombol harus dapat beroperasi minimum 20.000 kali. Konstruksi papan tombol dapat menjadi satu dengan meter atau terpisah (remote). Jika terpisah papan tombol harus dilengkapi layar tampilan berbentuk electronic display. Konfigurasi angka mengikuti standar telefoni 12 digit (3 kolom – 4 baris) seperti pada gambar 2.14.

Gambar 2.14 Papan tombol (keypad)

2.10.6 Layar Tampilan dan Indikator

Layar dari LCD dan menggunakan latar cahaya (back-light) atau menggunakan sistem lain yang lebih baik dan effisien, seperti LED atau teknologi lain yang lebih maju. Layar tampilan harus didukung oleh memori tak-terhapus (non-volatile), minimum 4 kbyte, dilengkapi super kapasitor untuk pemberi catu daya jika listrik padam. Super kapasitor harus mempunyai kemampuan mencatu daya layar tampilan minimum 48 jam menyala terus menerus. Layar tampilan mempunyai dua baris informasi:

a. Baris pertama untuk Simbol dan Kode, dengan tinggi karakter minimum 4,5 mm.

b. Baris kedua untuk Teks dalam Bahasa Indonesia, dengan ukuran karakter minimum: lebar 4 mm dan tinggi 8 mm.

Gambar 2.15 Informasi pada layar tampilan

Kode pada baris pertama menampilkan informasi mengenai:

b. Nomor kode singkat (short-code).

c. Jumlah digit dari token yang sudah dimasukkan pada Teks baris kedua.

Teks pada baris kedua, mempunyai sekurang-kurangnya 8 digit dalam satu kesatuan waktu dan berjalan dari kanan ke kiri, menampilkan:

a. Angka token yang telah dimasukkan melalui papan tombol

Sebagai contoh adalah Gambar 2.15, yang memperlihatkan tampilan setelah token 2341-2453-2318-16750 telah berhasil dimasukkan. 346-6750 adalah 7 angka terakhir yang ditampilkan pada layar. Jumlah dari digit yang dimasukkan ditampilkan pada Kode yaitu 20.

CATATAN

Proses Enter dalam pengisian token setelah 20 digit token dimasukan, dapat menggunakan metode delay waktu persetujuan, atau menekan tombol

b. Informasi mengenai respon pemasukkan token, seperti tercantum pada Tabel 2.3.

Jika token diterima akan ditampilkan nilai kWh beli dan kemudian jumlah total sisa kWh. Perubahan tampilan nilai kWh beli dan total kWh berselang 1 detik dengan nyala tampilan informasi 2 detik, diikuti dengan simbol ’kWh’. Contoh: 12345678901234567890 (nomer token yang dimasukkan) – (informasi dari meter) – 156 (nilai kWh beli) – 245 (nilai total kWh).

c. Informasi nilai dari parameter yang diukur.

d. Informasi dari kode singkat yang tampil pada Kode baris pertama. e. Indikasi dan peringatan beban-lebih.

f. Informasi terkait penyalahgunaan.

Tabel 2.5. Tampilan informasi teks

CATATAN: *) Untuk tampilan teks yang menggunakan sistem 7-LED. Bila tampilan menggunakan sistem yang lebih baik maka tulisan tersebut dapat disesuaikan.

2.11 Informasi Parameter yang Diukur

Informasi parameter yang harus ditampilkan secara terus menerus adalah nilai sisa/saldo kredit dan simbol kWh.

2.11.1 Informasi kode singkat

Tampilan kode-singkat dengan masukan manual melalui papan tombol, sekurang-kurangnya menampilkan informasi:

 Sisa kredit (kWh)  Energi kumulatif (kWh)  Tegangan rms (V)  Arus rms (A)  Daya sesaat (W)  Batas daya (W)  ID meter  Indeks tarif

 Jumlah trip karena beban lebih

 Jumlah sumber listrik padam

 Durasi alarm

 Batas-rendah kredit alarm

Kodifikasi yang digunakan tercantum pada Lampiran A. Untuk keperluan evaluasi, data / event / history ditempatkan pada memori tak-terhapus dan sekurang-kurangnya mampu merekam 50 kejadian terakhir, meliputi : gabungan informasi dari: meter off, beban lebih, penyalahgunaan, pembukaan tutup atau terminal, credit run out, reset meter, kredit token. Transfer data (download) menggunakan komputer dengan standar acuan IEC 62056-21: 2002-05, meter kontinyu kirim data dengan sinkronisasi setiap 30 detik dengan kecepatan kirim baud rate: 4800 bps atau 9600 bps.

2.11.2 Respon Terhadap Beban Lebih

Beban yang melebihi daya terpasang, harus direspon dengan bunyi buzzer dan tampilan pada teks ” ” dan bila:

 Beban-lebih berlangsung kontinyu selama 45 detik, rele harus membuka dan menutup kembali secara otomatis setelah 150 detik.

 Selama 30 menit terjadi beban-lebih tidak kontinyu beberapa kali dengan akumulasi waktu 45 detik, rele harus membuka dan menutup kembali secara otomatis setelah 150 detik.

Bila akumulasi waktu tersebut kurang dari 45 detik, data akumulasi waktu di-reset kembali ke nol.

 Selama 30 menit terjadi pembukaan rele akibat beban-lebih 5 kali berturut-turut, rele harus membuka dan menutup kembali secara otomatis setelah 45 menit.

2.11.3 Respon Terhadap Batas Kredit

Pada saat nilai kredit mencapai batas-rendah, LED indikasi warna hijau berubah menjadi merah-berkedip dan buzzer berbunyi. Bunyi dapat dihentikan dengan menekan sembarang tombol pada papan tombol. Jika dalam xxx menit kemudian, tidak ada kredit token yang dimasukkan, buzzer berbunyi lagi. Semakin rendah nilai kredit token, semakin cepat durasi bunyi . Batas-rendah harus dapat diatur secara mudah melalui papan tombol yang berinteraksi dengan kode singkat pada layar tampilan.

CATATAN:

- Waktu tunda dapat diatur melalui papan tombol dengan kode 123xxx, dengan xxx = waktu dalam menit.

- Peringatan batas-rendah kredit dapat diatur melalui papan tombol dengan kode 456xx, dengan xx = energi dalam kWh, minimum 05 kWh.

Bila kredit mencapai nol, rele harus membuka secara otomatis dan hanya dapat menutup kembali setelah dimasukkan kredit token baru.

2.11.4 Respon Terhadap Penyalahgunaan

Meter harus mampu merespon terhadap upaya penyalahgunaan seperti tercantum pada Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Reaksi meter terhadap penyalahgunaan

2.11.5 Respon Terhadap Kegagalan Proses Internal

Meter harus dapat mendeteksi kegagalan proses internalnya dan mampu memberikan perintah membuka rele untuk memutus pasokan daya. Pada kondisi ini meter tidak dapat digunakan lagi, semua LED padam, buzzer berbunyi kontinyu tiap detik dan meter harus diganti.

2.11.6 Diagram Rangkaian

Diagram rangkaian harus dipasang pada bagian sekitar terminal. Setiap terminal harus diberi label identifikasi. Jumlah sensor dan rele serta notasi terminal pada label identifikasi tersebut harus tergambar pada diagram rangkaian.

2.12 Persyaratan Klimatik

Persyaratan mengikuti Butir 6 IEC 62055-31 untuk meter pasangan dalam, dengan tambahan ketentuan bahwa batas atas suhu uji untuk pengujian-pengujian pengaruh klimatik mengikuti batas atas dari julat penyimpanan dan transportasi. Setiap setelah pengujian, meter harus tidak memperlihatkan tanda kerusakan dan perubahan informasi dan dapat beroperasi normal.

2.12.1 Julat Suhu

Julat suhu meter adalah sebagaimana tercantum pada Tabel 2.7.

Tabel 2.7. Julat suhu

2.13 Persyaratan Elektrikal

Persyaratan mengikuti Butir 7 IEC 62055-31 untuk meter pasangan dalam, dengan tambahan ketentuan berikut.

2.13.1 Proteksi Tegangan Surja dan Tegangan Lebih Injeksi

Meter harus dilengkapi dengan varistor atau surge absorber untuk dapat memotong tegangan lebih dan surja. Meter harus tetap terlindungi dari kerusakan bila terjadi tegangan dan arus-lebih secara kontinyu dari kedua sisi (sumber dan beban) yang melebihi julat operasi pada IEC 62055-31 butir 7.2. Hal ini

dimaksudkan untuk melindungi meter dari kerusakan dan kesalahan dalam pengukuran.

2.13.2 Perubahan Akurasi Akibat Pengaruh Arus Lebih dan Pemanasan Sendiri

Batas perubahan prosentase kesalahan akibat pengaruh arus lebih waktu-singkat dan pemanasan sendiri tercantum pada Tabel 2.8.

Tabel 2.8. Batas kesalahan akibat arus lebih dan pemanasan sendiri

2.14 Persyaratan Ketelitian

Persyaratan mengikuti butir 8 IEC 62055-31, kecuali disebutkan secara khusus pada ketentuan berikut.

2.14.1 Kondisi Acuan Untuk Pengukuran Ketelitian

Persyaratan kondisi uji untuk pengukuran ketelitian adalah sebagai berikut:

a) Meter harus diuji dengan selungkup terpasang dan tutup berada pada posisinya; semua bagian yang dimaksudkan untuk dihubungbumikan harus terhubung dengan pembumian.

Tabel 2.9. Kondisi acuan

CATATAN

 Bila pengujian dilakukan tidak pada julat suhu acuan, hasil uji harus dikoreksi menggunakan koefisien suhu yang sesuai untuk meter yang diuji.

 Pengujian dilakukan pertama-tama dengan meter terhubung normal dan setelah itu koneksi dari sirkit tegangan dan sirkit arus dibalik. Setengah dari perbedaan antara kedua kesalahan (error) adalah variasi kesalahan. Karena fase medan eksternal tidak diketahui, pengujian dilakukan pada 0,05 In pada faktor daya 1 dan 0,1 In pada faktor daya 0,5.

2.14.2 Batas Kesalahan Akibat Variasi Arus

Prosentase kesalahan meter untuk setiap arah pengukuran pada semua sensor harus tidak melebihi batas yang ditetapkan pada Tabel 2.10.

Tabel 2.10. Batas kesalahan akibat variasi arus

Pengujian dua arah pengukuran pada semua sensor hanya dilakukan untuk faktor daya 1.

2.14.3 Batas Kesalahan Akibat Besaran-besaran Berpengaruh

Pertambahan prosentase kesalahan akibat besaran-besaran berpengaruh terhadap kondisi acuannya, tidak boleh melampaui batas-batas sebagaimana ditetapkan pada Tabel 2.11.