MODUL I KARAKTERISTIK BEBAN LISTRIK

(1)

(2)

P

Q S

ϕ

M OD UL I

KARAKTERI STI K BEBAN LI STRI K

1 .1 Pe n da h u lu a n

Terdapat t iga m acam sifat - sifat beban list rik yait u resist if, indukt if dan kapasit if. Di dalam rangkaian list rik arus bolak – balik, t erdapat t iga buah daya list rik yang diserap oleh beban, yait u daya nyat a

P

, daya reakt if

Q

, dan daya sem u

S

.

Apabila t erdapat arus y ang m engalir pada beban list rik sebesar

I

( A) dan besarnya t egangan adalah

V

( Volt ) , m aka besarnya daya sem u

S

( VA) yang dibut uhkan oleh beban list rik t ersebut adalah :

VI

S

=

( 1.1)

Sedangkan daya r eal

P

( Wat t ) yang digunakan, dirum uskan sebagai :

ϕ

cos

VI

S

P

=

( 1.2)

Sehingga :

S

P

pf

=

ϕ

cos

( 1.3)













=

−

S

P

1

cos

ϕ

( 1.4)

Di m ana

cos

ϕ

adalah fakt or daya (pow er fact or,

pf

) . Unt uk beban yang bersifat indukt if,

pf

lagging di m ana arusnya t ert inggal dari t egangannya. Dan unt uk

beban yang ber sifat kapasit if,

pf

leading di m ana arusnya m endahului t egangannya.

ϕ

disebut sudut daya list rik, yang m erupakan sudut ant ara daya akt if dan daya sem u j uga m erupakan sudut ant ara t egangan dan arus list rik.

Dan besarnya daya reakt if

Q

( KVAR) adalah :

ϕ

sin

VI

S

Q

=

( 1.5)

Hubungan daya beban list rik digam barkan sebagai segit iga daya sebag ai berikut :

(3)

P

S

=

1 .2 Pe r coba a n 1

Ka r a k t er ist ik Be ban Re sist if

1 .2 .1 D a sa r Te or i

Beban list rik yang bersifat resist if sering dij um pai dan digunakan dalam kehidupan sehari- hari. Salah sat u cont oh penggunaan beban list rik yang bersifat resist if adalah lam pu pij ar ( dop) . Lam pu pij ar sebagai beban list rik, akan m enyerap arus list rik dan m engubah sem ua energi list rik yang didapat kannya m enj adi energi cahaya dan energi panas sem uanya. Cont oh lain penggunaan beban list rik ang ber sifat resist if adalah pem anas ( heat er) , set erika list rik, kom por list rik, di m ana beban list rik t ersebut akan m engubah sem ua energi list rik yang dit erim anya m enj adi energi panas.

Energi cahaya dan energi panas yang dihasilkan oleh beban list rik yang bersifat resist if m erupakan ener gi nyat a (real) , sehingga beban j enis ini hanya m em punyai daya nyat a

P

.

ϕ

cos

VI

P

=

( 1.6)

Karena hanya m em punyai daya real

P

, m aka :

0

=

Q

( 1.7)

Sehingga,

P

S

=

( 1.8)

Karena nilai daya akt if

P

sam a dengan daya sem u

S

, m aka fakt or daya

pf

dari beban r esist if m em punyai nilai 1, di m ana :

1

=

S

P

pf

cos

ϕ

( 1.9)

Dan sudut daya

ϕ

m em punyai nilai nol,

ϕ

=

0

Gam bar 1.2 Segit iga Daya Beban Resist if

(4)

MULTIMETER DIGITAL input output

+ - +

-Sumber Teg. AC

Beban lampu pijar

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i karakt erist ik beban list rik yang ber sifat resist if

2. Mahasisw a dapat m enget ahui dan m em aham i pengaruh beban resist if t erhadap daya list rik

3. Mahasisw a dapat m enget ahui dan m em aham i pengaruh beban resist if t erhadap fakt or daya list rik

4. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i segit iga daya dari beban resist if

1 .2 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al : 1 buah 2. Clam p Met er : 1 buah 3. Lam pu pij ar : 6 buah 4. Kot ak hubung : secukupnya 5. Kabel penguhubung : secukupnya

1 .2 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Gam bar 1.3 Rangkaian percobaan karakt erist ik beban resist if

1 .2 .5 . La ngk a h Ker j a

1. Siapkan sem ua peralat an yang digunakan

2. Rangkailah sem ua peralat an sesuai dengan gam bar percobaan 3. Hubungkan rangkaian dengan sum ber t egangan AC 220 V 4. Cat at alah param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.1.

5. Tam bahkan beban lam pu pij ar sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.1.

7. Ulangi langkah 5 dan 6 sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum

(5)

Tabel 1.1 Hasil percobaan karakt erist ik beban r esist if

No Beban

V

( Volt )

I

( Am per e)

P

( Wat t )

cos

ϕ

1

2

3

4

5

6

1 .2 .7 . Pe r h it u nga n

 Daya k om pleks

S

 Daya reakt if

Q

 cos

ϕ

1 .2 .8 . Gr a fik

 Perubahan arus t erhadap daya dan fakt or daya :

)

(

I

f

P

=

;

S

=

f

(

I

)

;

Q

=

f

(

I

)

;

cos

ϕ

=

f

(

I

)

 Perubahan fakt or daya t erhadap daya list rik

)

(cosϕ

f

P

=

;

Q

=

f

(cosϕ

)

;

S

=

f

(cosϕ

)

 Diagram segit iga daya

1 .3 . Pe r coba a n 2

(6)

P

Q S

ϕ

1 .3 .1 D a sa r Te or i

Beban list rik yang ber sifat indukt if ant ara lain adalah t ransform at or , balas dari lam pu TL, m ot or induksi sat u fasa m aupun t iga fasa yang biasa digunakan unt uk m enggerakkan kipas angin, pom pa air, lift , eskalat or, kom presor, k onveyor dan lain- lain. Sepert i beban list rik yang bersifat r esist if yang m enghasilkan panas sebagai w uj ud dari daya nyat a ( real) , beban – beban list rik yang bersifat indukt if j uga m enyerap daya reakt if yang ber sifat im aj iner ( t ak t am pak) yang digunakan unt uk m enghasilkan m edan m agnet .

Karena selain energi panas yang dihasilkan oleh beban list rik yang ber sifat indukt if, m aka daya k om pleks

S

t erdiri dari dua yait u daya real ( akt if)

P

dan daya reakt if

Q

, di m ana :

jQ

P

S

=

+

( 1.10)

ϕ

cos

VI

S

P

=

( 1.11)

ϕ

sin

VI

S

Q

=

( 1.12)

Beban list rik yang bersifat indukt if m em punyai arus list rik yang t ert ingal dari t egangannya, kar ena sifat beban indukt if yang m enyim pan arus list rik, sehingga nilai fakt or daya

pf

dari beban indukt if adalah t ert inggal at au disebut lagging ( lag) , di m ana :

S

P

pf

=

cos

ϕ

=

( 1.13)

Dan sudut daya nya ber nilai posit if, di m ana













=

−

S

P

1

cos

ϕ

( 1.14)

Gam bar 1.4 Segit iga Daya Beban I ndukt if

(7)

+ - +

-Sumber Teg. AC

Beban lampu TL

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i karakt erist ik beban list rik yang ber sifat indukt if

2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban indukt if t erhadap daya list rik

3. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban indukt if t erhadap fakt or daya

4. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i segit iga daya unt uk beban indukt if

1 .3 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al : 1 buah 2. Clam p m et er : 1 buah 3. Lam pu TL : 6 buah 4. Kot ak hubung : secukupnya 5. Kabel penguhubung : secukupnya

Gam bar 1.5 Rangk aian percobaan karakt erist ik beban indukt if

1 .3 .5 . La n gk a h Ke r j a

5. Tam bahkan beban lam pu TL sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.2.

(8)

No Beban

V

( Volt )

I

( Am per e)

P

( Wat t )

cos

ϕ

1

2

3

4

5

6

1 .3 .7 . Pe r h it u nga n

 Daya k om pleks

S

 Daya reakt if

Q

 cos

ϕ

1 .3 .8 . Gr a fik

)

(

I

f

P

=

;

S

=

f

(

I

)

;

Q

=

f

(

I

)

;

cos

ϕ

=

f

(

I

)

(cosϕ

f

P

=

;

Q

=

f

(cosϕ

)

;

S

=

f

(cosϕ

)

1 .4 . Pe r coba a n 3

(9)

P

Q

S

ϕ

1 .4 .1 D a sa r Te or i

Beberapa cont oh beban list rik yang ber sifat kapasit if ant ara lainkapasit or dan m ot or sinkron. Fungsi dari kapasit or dan m ot or sinkron di dalam sist em t enaga list rik adalah sebagai reakt or , penyim pan t egangan, dan unt uk perbaikan fakt or daya. Sepert i beban list rik yang bersifat indukt if, beban – beban list rik yang bersifat kapasit if j uga m enyerap daya akt if dan daya r eakt if yang bersifat im aj iner ( t ak t am pak) , di m ana daya reakt if ini digunakan unt uk m enghasilkan m edan list rik.

Daya k om pleks

S

unt uk beban kapasit if t erdiri dari dua yait u daya real ( akt if)

P

dan daya r eakt if

Q

, di m ana :

jQ

P

S

=

−

( 1.15)

ϕ

cos

VI

S

P

=

( 1.16)

ϕ

sin

VI

S

Q

=

( 1.17)

Beban list rik yang bersifat kapasit if m em punyai t egangan yang t ert ingal dari arus list rikya, karena sifat beban kapasit if yang m enyim pan t egangan, sehingga nilai fakt or daya

pf

dari beban kapasit if adalah m endahului at au disebut leading ( lead) , di m ana :

S

P

pf

=

cos

ϕ

=

( 1.18)

Nam un sudut daya nya bernilai negat if, di m ana













=

−

S

P

1

cos

ϕ

( 1.19)

(10)

+ - +

-Sumber Teg. AC

Beban lampu pijar

Beban Kapasitor

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i karakt erist ik beban list rik yang ber sifat kapasit if

2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban k apasit if t erhadap daya list rik

3. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban kapasit if t erhadap fakt or daya

4. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i segit iga daya unt uk beban kapasit if

1 .4 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al : 1 buah

2. Clam p m et er : 1 buah

3. Kapasit or : 6 buah

4. Lam pu Pij ar : 1 buah

5. Kot ak hubung : secukupnya

6. Kabel penguhubung : secukupnya

Gam bar 1.7 Rangkaian percobaan karakt erist ik beban kapasit if

1 .4 .5 . La ngk a h Ker j a

5. Tam bahkan beban kapasit or sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.3.

(11)

Tabel 1.3 Hasil percobaan karakt erist ik beban k apasit if

No Beban

V

( Volt )

I

( Am per e)

P

( Wat t )

cos

ϕ

1

2

3

4

5

6

1 .4 .7 . Pe r h it u nga n

 Daya k om pleks

S

 Daya reakt if

Q

 cos

ϕ

1 .4 .8 . Gr a fik

)

(

I

f

P

=

;

S

=

f

(

I

)

;

Q

=

f

(

I

)

;

cos

ϕ

=

f

(

I

)

(cosϕ

f

P

=

;

Q

=

f

(cosϕ

)

;

S

=

f

(cosϕ

)

1 .5 . Pe r coba a n 4

(12)

P 1

ϕ

₂

1 S 2 S 1 L Q 2 L Q C Q

1 .5 .1 . D a sa r Te or i

Di dalam m et ode perbaikan fakt or day a, daya nyat a ( r eal) at au daya akt if sebelum dan sesudah perbaikan fakt or daya m em punyai nilai yang t et ap, di m ana :

P

₁

=

₂

=

( 1.20)

Daya k om pleks sebelum dan sesudah perbaikan fakt or daya adalah :

1 1

1

ϕ

cos

P

S

=

dan

2 2

2

ϕ

cos

P

S

=

( 1.21)

Daya reakt if sebelum dan sesudah perbaikan fakt or daya adalah :

1 1

1

ϕ

sin

ϕ

tan

ϕ

cos

sin

P

S

Q

_L

=

( 1.22)

2 2

2

ϕ

sin

ϕ

tan

ϕ

cos

sin

P

S

Q

_L

=

( 1.23)

Selisih nilai daya reakt if kar ena perbaikan fakt or daya :

(

1 2

)

2 1

2

1

−

=

tan

ϕ

−

tan

ϕ

=

tan

ϕ

−

tan

ϕ

=

Q

P

Q

_C _L _L ( 1.24)

Gam bar 1.8 Perbaikan fakt or daya

Nilai reakt ansi kapasit if

XC

dari kapasit or yang dipasang adalah :

(

1 2

)

2 2

ϕ

tan

−

=

P

V

Q

V

XC

C ( 1.25)

Nilai kapasit ansi dari kapasit or yang dipasang adalah :

(

)

2 2 1

2

1

fV

P

fXC

C

π

ϕ

π

tan

−

=

( 1.26)

1 .5 .2 . Tu j ua n Per coba a n

(13)

+ - +

-Sumber Teg. AC

Beban lampu TL

Beban Kapasitor

2. Mahasiaw a dapat m enent ukan besarnya nilai kapasit or unt uk perbaikan fakt or daya

1 .5 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al : 1 buah 2. Clam p m et er : 1 buah 3. Kapasit or : 6 buah 4. Lam pu TL : secukupnya 5. Kot ak hubung : secukupnya 6. Kabel penguhubung : secukupnya

1 .5 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Gam bar 1.5 Rangkaian percobaan perbaikan fakt or daya

1 .5 .5 . La ngk a h Ker j a

5. Tam bahkan beban kapasit or sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.4.

1 .5 .6 . H a sil Pe r coba a n

(14)

No Beban

V

( Volt )

I

( Am per e)

P

( Wat t )

cos

ϕ

1

2

3

4

5

6

1 .5 .7 . Pe r h it unga n

 Daya k om pleks

S

set iap perubahan

 Daya reakt if

Q

_L dan

Q

_C set iap perubahan

 cos

ϕ

set iap perubahan

 Nilai kapasit ansi set iap perubahan

1 .5 .8 . Gr a fik

)

(

I

f

P

=

;

S

=

f

(

I

)

;

Q

=

f

(

I

)

;

cos

ϕ

=

f

(

I

)

(cosϕ

f

P

=

;

Q

=

f

(cosϕ

)

;

S

=

f

(cosϕ

)

(15)

2 .1 . Pe n da h u lu a n

I llum inasi at au penerangan sangat dibut uhkan oleh m anusia unt uk m engenali suat u obj ek secara visual. Organ t ubuh yang m em pengaruhi penglihat an, yait u m at a, syaraf dan pusat syar af penglihat an di ot ak. Pada banyak in dust ri, penerangan m em punyai pengaruh t erhadap kualit as produk. Kuat penerangan baik yang t inggi, rendah, m aupun yang m enyilaukan berpengar uh t erhadap kelelahan m at a m aupun ket egangan syaraf. Unt uk m em per oleh kualit as penerangan yang opt im al I ES (I llum inat ion EngineeringSociet y) m enet apkan st andar kuat pener angan unt uk ruangan.

Cahaya adalah suat u gej ala fisis. Suat u sum ber cahaya m em ancarkan energi. Sebagian dari energi ini diubah m enj adi cahaya t am pak. Peram bat an cahaya di ruang bebas dilakukan oleh gelom bang- gelom bang elekt r om anet ik. Jadi cahaya m erupakan suat u gej ala get aran. Gej ala- gej ala get eran sej enis dengan cahaya adalah gelom bang- gelom bang panas, radio, t elevisi, radar dan sebagainya. Gelom bang- gelom bang t ersebut hanya berbeda fr ekuensinya saj a.

Silau disebabkan cahay a berlebihan yang langsung dari sum ber cahaya at au hasil pant ulan ke arah m at a pengam at . Silau berpengaruh t erhadap m at a, yait u ket idakm am puan m at a m er espon cahaya dengan baik, at au m enyebabkan perasaan t idak nyam an, karena m anik m at a harus m em icing disebabkan kont ras yang berlebihan.

I ES m endefinisikan cahaya sebagai pancaran energi yang dapat dievaluasi secara visual. Secara sederhana, cahaya adalah bent uk energi yang m em ungkinkan m akhluk hidup dapat m engenali sekelilingnya dengan m at a. Hubungan kecepat an cahaya (

v

) dalam km / dt , dengan panj ang gelom bang (

λ

) dalam m dan frekuensi dalam Hz adalah :

f

v

=

λ

( 2.1 )

Kecepat an ram bat

v

gelom bang- gelom bang elekt rom agent ik di ruang bebas sam a dengan 3.105 km per det ik.

Unt uk lebih m em aham i t ent ang t eknik illum inasi ( penerangan) , diperlukan suat u pengert ian dan pem aham an t erlebih dahulu m engenai definisi- definisi yang relevan t ent ang sudut ruang (

ω

) , energi cahaya (

Q

_) , arus cahaya (

Φ

) , int ensit as cahaya

(

~

I

) , int ensit as ( kuat ) penerangan (

E

) , lum inansi (

L

) , dan beberapa fakt or penerangan lainnya. Besaran penerangan yang sering dikacaukan pem aham annya adalah illum inasi ( kuat penerangan) dan lum inansi. Walaupun sat uannya sam a yang m em bedakan k eduanya adalah kuat penerangan sebagai besaran penerangan yang dihasilkan oleh sum ber pener angan, sedangkan lum inansi m erupakan kuat penerangan yang sudah dipengaruhi oleh fakt or lain.

2 .2 . Pe r coba a n 1

(16)

2 .2 .1 . D a sa r Te or i

Arus cahaya adalah aliran rat a – rat a energi cahaya yang dipancarkan oleh sebuah lam pu penerangan. Arus cahaya disebut j uga fluks cahaya. Arus cahaya didefinisikan sebagai j um lah t ot al cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sum ber cahaya set iap det iknya.

Besarnya arus cahaya dinyat akan dengan sat uan lum en ( lm ) , di m ana :

t

Q

_

=

Φ

( 2.2)

Dengan

Φ

: Arus cahaya ( lum en,lm )



Q

: Energi cahaya ( lm .det ik)

t

: Det ik

Set iap lam pu penerangan m em punyai nilai efikesi, yait u besarnya arus cahaya yang dihasilkan oleh sebuah lam pu penerangan dalam set iap w at t nya, di m ana :

P

efikesi

=

Φ

( 2.3)

Dengan

efikesi

: ( lum en/ w at t )

Φ

: Arus cahaya ( lm )

P

: w at t

Energi cahaya disebut j uga kuant it as cahaya

Q

_ m erupakan produk radiasi visual

pada rent ang w akt u t ert ent u, dinyat akan dengan :

∫

Φ

=

t

dt

Q

_

.

( 2.4)

2 .2 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh perubahan t egangan t erhadap arus cahaya pada sebuah lam pu penerangan

2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh perubahan arus list rik t erhadap arus cahaya pada sebuah lam pu penerangan

3. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh daya list rik t erhadap arus cahaya pada lam pu penerangan

1. Sum ber t egangan AC variabel ( aut ot rafo) 2. Lam pu Pij ar

(17)

2 .2 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Gam bar 2.1 Rangkaian percobaan arus cahaya pada lam pu penerangan

2 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 2.1 Hasil percobaan arus cahaya pada lam pu penerangan

No

V

( Volt )

I

( Am per e)

P

( Wat t )

1

2

3

4

5

6

2 .2 .6 . Pe r h it u nga n

• Arus cahaya

Φ

2 .2 .7 . Gr a fik

)

(

V

f

=

Φ

;

Φ

=

f

(

I

)

;

Φ

=

f

(

P

)

2 .3 . Pe r coba a n 2

I n t en sit as Ca h a ya

2 .3 .1 . D a sa r Te or i

+ - +

-Sumber Teg. AC Variabel

Beban lampu pijar

Ket. :

(18)

Kaw at t ahanan yang dialiri arus list rik akan berpij ar dan m em ancar kan cahaya. Sebuah sum ber cahaya akan m em ancarkan energi cahaya k e sem ua arah. Tet api energi radiasinya t idak m erat a. Jum lah energi radiasi yang dipancarkan sebagai cahaya k e suat u arah t ert ent u disebut I nt ensit as Cahaya.

I nt ensit as cahaya diukur dalam sat uan candela ( cd) . I st ilah candela berasal dari kat a candle yang ber art i lilin, yang m erupakan sat uan t ert ua pada t eknik penerangan, dan diukur berdasarkan int ensit as cahaya st andar. Fot o m et er st andar prim er m erupakan black body radiasi yang int inya t erbuat dari plat ina dan t horium osida, dan int ensit as cahaya diukur pada t em perat ur plat ina ( 2042 K) .

Apabila sebuah sum ber cahaya dit em pat kan di t it ik pusat dalam ruangan berbent uk bola yang m em punyai j ari- j ari 1 m et er, m aka sum ber cahaya t er sebut akan m em ancarkan 1 candela ( cd) ke set iap arah. Sehingga perm ukaan bola akan m endapat kan penerangan yang m erat a.

I nt ensit as cahaya didefinisikan sebagai fluks cahaya per sat uan sudut ruang yang dipancarkan ke suat u ar ah t ert ent u, di m ana :

ω

Φ

=

~

I

( 2.5)

Dengan

~

I

: I nt ensit as cahaya ( cd)

Φ

: Fluks cahaya ( lm )

ω

: sudut ruang ( st eradian,sr)

Sum ber cahaya berbent uk t it ik yang dit em pat kan dalam bola, dilingkupi oleh 4π st er adian, sehingga sum ber t ersebut m em ancarkan fluks cahaya sebesar :

~ ~

I

π

ω

=

4

=

Φ

( 2.6)

2 .3 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang int ensit as cahaya pada sebuah lam pu penerangan

2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i hubungan ant ara int ensit as cahaya dan arus cahaya pada lam pu penerangan

3. Kabel Penguhubung 4. Lux Met er

(19)

+ - +

Beban lampu pijar

Luxmeter

h

2 .3 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Gam bar 2.2 Rangkaian percobaan I nt ensit as cahaya pada lam pu penerangan

Tabel 2.2 Hasil percobaan I nt ensit as cahaya

No

V

( Volt )

P

( w at t )

~

I

( cd)

1

2

3

4

5

6

2 .3 .6 . Pe r h it u nga n

• Arus cahaya

Φ

• Hit ung efikesi lam pu sesungguhnya

2 .3 .7 . Gr a fik

)

(

~

V

f

I

=

;

(

)

~

P

f

I

=

;

I

=

f

( )

Φ

~

2 .4 . Pe r coba a n 3

I n t en sit as Pe n e r anga n

2 .4 .1 . D a sa r Te or i

Ket. :

(20)

I nt ensit as ( kuat ) pener angan at au illum inasi adalah pernyat aan kuant it at if arus ( fluks) cahaya yang j at uh pada perm ukaan suat u bidang. I nt ensit as penerangan dilam bangkan dengan

E

, dan di ukur dengan sat uan lux ( lx) , di m ana :

A

E

=

Φ

( 2.7)

Dengan

E

: I nt ensit as pener angan ( lx)

Φ

: Fluks cahaya ( lm )

A

: luas perm ukaan bidang ( m2)

Apabila sum ber cahaya berbent uk t it ik yang dit em pat kan dalam ruangan berbent uk bola, m aka luas perm ukaan bola adalah

4

π

r

2

=

ω

r

2 (

r

= j ari- j ari bola) . Karena penyebaran cahay a m eruang seluas per m uk aan bola, m aka persam aan 2.7. m enj adi :

2

r

E

ω

Φ

=

( 2.8)

Dengan m em asuk kan per sam aan 2.6. k e dalam persam aan 2.8, m aka int ensit as penerangan m enj adi :

2 2

r

I

r

I

E

~ ~

=

ω

( 2.9)

Dengan m enganggap sum ber penerangan sebagai t it ik yang j araknya

h

m et er dari bidang penerangan, sehingga j arak

h

t egak lurus dengan t it ik penerangan, di m ana

h

sam a j ari- j ari

r

, m aka :

2

h

I

E

~

=

( 2.10)

2 .4 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang int ensit as penerangan at au illum inasi

2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang j arak penerangan t erhadaap illum inasi

(21)

+ - +

Beban lampu pijar

Luxmeter

h

2 .4 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

No

h

( m )

E

( lux)

~

I

( cd)

1

2

3

4

5

6

2 .4 .6 . Pe r h it u nga n

• I nt ensit as cahaya

~

I

• Arus cahaya

Φ

2 .4 .7 . Gr a fik

)

(

h

f

E

=

;

(

)

~

h

f

I

=

;

Φ

=

f

( )

h

2 .5 . Pe r coba a n 4

Su du t Pen e r an ga n

2 .5 .1 . D a sa r Te or i

Ket. :

(22)

P

Q

h

r

l

α

X

Apabila

h

adalah j arak t egak lurus sum ber penerangan ( t it ik X) dengan bidang penerangan di t it ik P,

r

adalah j arak ant ara sum ber penerangan dengan t it ik Q, di m ana keduanya m em bent uk sudut

α

, dan

l

adalah j arak ant ara P dan Q, sepert i pada gam bar berikut ini :

Gam bar 2.4. Sudut penerangan

Bila

α

cos

h

r

=

( 2.13)

Dapat di form ulasikan kuat pener angan sepanj ang bidang P – Q adalah :

α

2 2

cos

~

h

I

E

=

( 2.14)

2 .5 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang perubahan sudut penerangan t erhadap int ensit as cahaya

2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang perubahan sudut penerangan t erhadap k uat pener angan

5. Mult im et er

Kuat penerangan di t it ik P adalah :

2

h

I

E

_P

~

=

( 2.11)

Kuat penerangan di t it ik Q adalah :

(23)

2 .5 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

No

l

( m )

r

( m )

α

E

( lux)

~

I

( lm )

1

2

3

4

5

6

2 .5 .6 . Pe r h it u nga n

• I nt ensit as cahaya

~

I

• Arus cahaya

Φ

2 .4 .7 . Gr a fik

)

(

α

f

E

=

;

(

)

~

α

f

I

=

;

Φ

=

f

( )

α

M OD UL I I I

I N STALASI PEN ERAN GAN

3 .1 . Pe n da h u lu a n

+ - +

-Sumber Teg. AC

Beban lampu pijar

Luxmeter h

l

α

Ket. :

(24)

Unt uk pem asangan suat u inst alasi list r ik, har us t er lebih dahulu dibuat gam bar -gam bar per encanannya berdasarkan daer ah bangunan, di m ana inst alasinya akan dipasang. Gam bar - gam bar r encana t er sebut harus j elas, art inya dapat dibaca dan dim engert i oleh or ang lain. Gam bar - gam bar r encana inst alasi t er sebut ant ar a lain yait u :

1. Gam bar sit uasi, yait u gam bar unt uk m enyat akan let ak bangunan, di m ana inst alasinya akan dipasang, ser t a r encana penyam bungan dengan j ar ingan PLN.

2. Gam bar inst alasi, yait u gam bar yang m ener angkan t ent ang penem pat an sem ua peralat an yang akan dipasang dan sarana pelayanannya, r encana penyam bungan ant ara per alat an list r ik dengan sar ana pelayanannya, dan dat a t eknis yang pent ing dar i set iap peralat an list r ik yang akan dipasang.

3. Diagram gar is t unggal (single line diagram) , adalah diagr am yang

m ener angkan hubungan ant ara per alat an list r ik dengan sar ana pelayanannya yang digam bar kan dengan sat u gar is.

4. Diagram gar is banyak (m ult i line diagram) , adalah diagram yang

m ener angkan hubungan ant ara per alat an list r ik dengan sar ana pelayanannya yang digam bar kan dengan lebih dar i sat u gar is.

Selain it u, dalam pem asangan inst alasi list r ik har us sesuai dengan st andar isasi dan per at uran- per at uran yang ber laku. Tuj uan dar i st andar isasi adalah unt uk m encapai keseragam an m engenai ukuran, bent uk m ut u barang, car a m enggam bar dan cara ker j a. Dengan m akin r um it nya konst ruksi dan m akin m eningkat nya j um lah dan j enis bar ang yang dihasilkan, st andar isasi m enj adi suat u kehar usan. Beber apa or ganisasi st andar isasi int er nat sional ant ar a lain

I nt er nat ional Elect r ot echnical Com m ission ( I EC), I nt er nat ional Or ganizat ion for St andardizat ion ( I SO), I nt er nat ional Elect r ical Elect r onic Engineer ing ( I EEE). Di I ndonesia t er dapat suat u st andar isasi unt uk pr oduk indust r i yait u St andar I ndust r i I ndonesia ( SI I ) . Unt uk bidang t eknik list r ik arus kuat , t erdapat per at uran dan st andarisasi yang dibuat oleh Perusahaan List r ik Negara ( PLN) yang beker j a sam a dengan Lem baga I lm u Penget ahuan I ndonesia ( LI PI ) , yait u Per at ur an Um um I nst alasi List r ik ( PUI L) .

Per alat an yang digunakan dalam inst alasi list r ik banyak sekali m acam nya. Penggunaan per alat an inst alasi t er sebut t ergant ung dar i kebut uhan dan pelayanan yang dim int a dar i seorang pelanggan, sert a t er gant ung dar i sifat r uangan dan keadaan lingkungan, di m ana inst alasinya akan dipasang.

Beber apa j enis per alat an inst alasi list r ik yang digunakan ant ara lain :

1. Per lengkapan hubung bagi, adalah suat u per lengkapan unt uk m engont r ol dan m em bagi t enaga list r ik dan m elindungi r angkaian sert a pem anfaat an r angkaian.

2. KWH m et er , adalah per alat an list r ik yang digunakan unt uk m engukur energi list r ik yang digunakan pada suat u inst alasi list r ik.

3. Saklar , adalah peralat an list r ik yang digunakan unt k m em ut uskan dan m enghubungkan r angkaian list r ik. Saklar banyak sekali m acam nya t ergant ung dar i penggunaan dan kebut uhannya.

(25)

dibuat dar i bahan yang t idak t er bakar dan t ahan lem bab, dan harus cukup kuat .

5. Kabel, adalah penghant ar list r ik yang digunakan unt uk m enghubungkan per alat an list r ik yang sat u dengan yang lain. Kabel list r ik banyak m acam nya sesuai dengan bahan penyusun isolasi dan bahan hant arannya. Unt uk inst alasi t iga fasa, t er dapat st andarisasi pewarnaan kabel yang digunakan :

 Fasa 1 ( R ) : m erah

 Fasa 2 ( S ) : kuning

 Fasa 3 ( T ) : hit am

 Net r al : biru

 Pent anahan : hij au kuning

6. Lam pu pij ar , m erupakan sum ber pener angan yang di dalam nya berupa ham pa udara at aupun gas

7. Lam pu TL ( neon) , sum ber pener angan di m ana cahaya diper oleh kar ena ionisasi

8. Kot ak hubung, adalah peralat an list r ik yang digunakan sebagai t erm inal bant u unt uk penyam bungan rangkaian inst alasi list r ik. Di dalam inst alasi list r ik, penyam bungan kabel hanya boleh dilakukan di dalam kot ak hubung, di m ana sam bungannya harus baik dan kuat .

3 .2 . Pe r coba a n 1

I n st a la si Pe n er a n ga n Sa t u Fa sa M en ggu n ak a n Sa k la r Tu n gga l, La m pu Pij a r D a n St op Kon t a k

3 .2 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

(26)

S 1 L 1 STK 1 Kotak

Hubung

Kotak Hubung

L N Pe

5. Saklar Tunggal 6. Lam pu Pij ar 7. St op Kont ak 8. Kot ak Hubung 9. Kabel Penguhubung 10. Mult im et er

Gam bar 3.1 Single line diagram percobaan 3.1

Gam bar 3.2 Mult i line diagram percobaan 3.1 3 .2 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 3.1 Hasil Per cobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Menggunakan Saklar Tunggal, Lam pu Pij ar Dan St op Kont ak

No

Posisi Saklar

Tegangan ( V )

Ar us ( A )

Daya ( Wat t )

S1 L1 STK1 L1 STK1 L1 STK1

S 1 L 1 STK 1

2 2 3

3 4

(27)

1 Off

2 On

3 .2 .5 Pe r h it u nga n

♦ Daya S ( VA) unt uk set iap beban dan sist em

♦ Cos ϕ unt uk set iap beban dan sist em

3 .3 . Pe r coba a n 2

I n st a la si Pe n er a n ga n Sa t u Fa sa M e n ggu n ak a n Sa k la r Se r i, D u a Bu a h La m pu Pij a r D a n St op Kon t a k

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan seder hana yang m enggunakan dua lam pu yang dilayani dengan sat u saklar ser i

3 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

(28)

3. St op Kont ak 4. Kot ak Hubung 5. Kabel Penguhubung 6. Mult im et er

Tabel 3.2 Hasil percobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Menggunakan Saklar Ser i, Dua Buah Lam pu Pij ar Dan St op Kont ak

No

Posisi Saklar Tegangan

( V )

Ar us ( A )

Daya ( Wat t )

S1- 1 S1- 2 L1 L2 STK1 L1 L2 STK1 L1 L2 STK1

1 Off Off

2 Off On

S 1 L 1 STK 1

Kotak Hubung

L N Pe

L 2 Kotak Hubung

S 1 L 2 STK 1

3 2 3

3 5

Suplai

L 1

(29)

3 On Off

4 On On

3 .3 .5 . Pe r h it u nga n

3 .4 . Pe r coba a n 3

I n st a la si Pen e r an ga n Sa t u Fa sa M enggu n a k an Sa k la r Tu k a r , D a n La m pu TL

3 .4 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan seder hana yang m enggunakan dua lam pu yang dilayani dengan dua saklar t ukar

(30)

Tabel 3.3 Hasil per cobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Menggunakan Saklar Tukar , Dan Lam pu TL

No

( V )

Ar us ( A )

Daya ( Wat t )

S1 S2 L1 L2 L1 L2 L1 L2

1 Off Off

2 Off On

3 On Off

4 On On

S 1 L 2

3 2

2 3

Suplai

2 2

S 2

3

L 1

S 1 L 1

Kotak Hubung

L N

L 2 Kotak

Hubung

(31)

3 .4 .5 . Pe r h it u nga n

3 .5 . Pe r coba a n 4

I n st a la si Pe n er a n ga n Sa t u Fa sa Sist em Se r i - Pa r a le l

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan sederhana yang m enggunakan m enggunakan syst em ser i - par alel

3 .5 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Saklar Tunggal 2. Lam pu Pij ar 3. Kot ak Hubung 4. Kabel Penguhubung 5. Mult im et er

2 2

Suplai ₃

2 2 2 2

(32)

Gam bar 3.8 Mult i line diagram percobaan 3.4

Tabel 3.4 Hasil per cobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Sist em Ser i - Par alel

No

( V )

Ar us ( A )

Daya ( Wat t )

S1 S2 S3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3

1 Off Off Off

2 Off Off On

3 Off On Off

4 Off On On

5 On Off Off

6 On Off On S 1 Kotak Hubung

Kotak Hubung

L N

Kotak Hubung

S 2 S 3 L 1

Kotak Hubung

L 2

Kotak Hubung

(33)

Modul 1 - Karakteristik Beban Listrik 32

7 On On Off

8 On On On

3 .5 .5 . Pe r h it u nga n

♦ Daya S ( VA) unt uk set iap beban dan sist em , baik saat sist em ser i m aupun sist em par alel

♦ Cos ϕ unt uk set iap beban dan sist em , baik saat sist em ser i m aupun sist em par alel

3 .6 . Pe r coba a n 5

I n st a la si Pe n e r anga n Sa t u Fa sa Le n gk a p m en ggu n a k an Pe r a la t a n H u bun g Ba gi D a n KW H M e t e r

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan seder hana yang m enggunakan peralat an hubung bagi dan kWh m et er

3 .6 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

6. Saklar Tunggal 7. Lam pu Pij ar 8. St op Kont ak 9. Kot ak Hubung 10. Kabel Penguhubung 11. Mult im et er

3 2 3

3 5

2 4

(34)

3 .6 .4 . H a sil Pe r ocoba a n

Tabel 3.5 Hasil per cobaan 3.5 gr oup 1

No

Posisi Saklar

Tegangan ( V )

Ar us ( A )

Daya ( Wat t )

S2 L1 STK1 L1 STK1 L1 STK1

1 Off

2 On

No Posisi Saklar Tegangan

( V )

Ar us ( A )

Daya ( Wat t )

S2 S3 L2 L2 L2

1 Off Off

2 Off On

(35)

4 On On

No Posisi Saklar Tegangan

( V )

Ar us ( A )

Daya ( Wat t )

S4- 1 S4- 2 L3 L4 STK2 L2 L3 STK2 L3 L4 STK2

1 Off Off

2 Off On

3 On Off

4 On On

3 .6 .5 . Pe r h it u nga n

♦ Daya S ( VA) unt uk set iap beban, set iap gr oup, dan sist em

♦

Cos

ϕ

unt uk set iap beban, set iap group dan sist em

M OD UL I V

I N STALASI TEN AGA

4 .1 . Pe n da h u lu a n

Dalam dunia indust r i, m ot or - m ot or list r ik ser ing digunakan unt uk m em bant u dan m enj alankan pr oses pr oduksi. Penggunaan m ot or list r ik di dunia indust ri ant ar a lain, unt uk konveyor, sebagai pengger ak pom pa, kom pr essor, m ixer, dan lain sebagainya. Mot or list r ik yang ser ing digunakan pada indust r i adalah m ot or induksi t iga fasa, dengan alasan kar ena harganya m ur ah, per awat annya m udah, dan handal.

Ter dapat t iga m acam cara pengasut an m ot or induksi t iga fasa secara konvensional, yait u :

1. DOL ( Dir ect On Line) , adalah cara pengasut an yang m enghubungkan secar a langsung sum ber t enaga dengan t erm inal belit an m ot or

2. St ar - Delt a, adalah cara pengasut an yang m enggunakan hubungan bint ang pada saat m ot or st art dan set elah m ot or ber put ar pada kecepat an nom inalnya, hubungan belit an diubah m enj adi delt a

(36)

Di dalam per encanaan inst alasi t enaga m ot or –m ot or list r ik, t erdapat beber apa gam bar / diagr am , yang digunakan unt uk m enget ahui hubungan kom ponen-kom ponennya, yait u :

1. Diagram r angkaian t enaga ( ut am a) , adalah diagr am yang m enggam barkan hubungan rangkaian dar i sum ber list r ik sam pai ke t erm inal m ot or list r ik 2. Diagram rangkaian kont r ol, adalah diagr am yang m enggam barkan

hubungan kom ponen- kom ponen yang m engat ur cara ker j a m ot or list r ik t er sebut

Kom ponen- kom ponen yang dipergunakan di dalam inst alasi t enaga m ot or list rik ant ar a lain :

1. MCB, adalah pengam an yang digunakan unt uk m em ut uskan r angkaian dan dilengkapi dengan pengam an t erm is unt uk beban lebih dan r ele unt uk ar us lebih at au hubung singkat . Pem ilihan besarnya kapasit as MCB yang dipasang t er gant ung dar i besarnya daya m ot or yang dilayani dan cara pengasut annya. Nilai nom inal set elan t ert inggi MCB sebagai pengam an r angkaian hubung singkat unt uk pem ut us t ebaga adalah :

 Mot or induksi dengan pengasut an st ar - delat , DOL, at au t ahanan luar

adalah 2,5xI n

 Mot or induksi dengan pengasut an aut ot rafo dan m ot or sinkr on adalah

2xI n

 Mot or r ot or lilit dan arus sear ah adalah 1,5xI n

2. TOLR, Therm al Over Load Relay adalah suat u peralat an pengam an yang

ber fungsi unt uk m engam ankan dan m endet eksi adanya arus lebih,m engisolir dan hanya m em ut uskan pada bagian yang berbeban saj a. Jenis pengam an ini m enggunakan pr insip bim et el, dim ana panas yang t er j adi akibat beban lebih pada bim et al diubah m enj adi em er gi m ekanik. Ker j a bim et al ini diat ur sesuai dengan ar us nom inal pada beban

3. Tom bol t ekan, adalah per alat an list r ik yang ber fungsi sebagai saklar , t et api alat ini beker j a hanya sesaat saj a, yait u pada saat dit ekan. Dan apabila t obol t ersebut dilepaskan, m aka r angkaian akan kem bali seper t i sem ula. Tom bol t ekan ada dua j enis, yait u :

 Tom bol t ekan NO, Norm ally Open adalah t om bol t ekan dalam keadaan

norm al t er buka

 Tom bol t ekan NC, Norm ally Close adalah t om bol t ekan dalam keadaan

norm al t er t ut up

4. Kont akt or , adalah suat u alat yang m enghubungkan dan m em ut uskan r angkaian t enaga list r ik. Alat ini beker j a ber dasar kan gaya elekt r om agnet ik yang dihasilkan oleh kum paran m agnet ic. Kont akt or m agnet t erdir i dar i beberapa bagian, ant ar a lain :

(37)

 Kont ak Bant u, t er dir i dar i beber apa kont ak NO dan NC yang ber fungsi unt uk m engat ur ker j a kont ak ut am a, m engat ur rangkaian lain at u sebagai pengunci

 Coil ( kum par an) , beker j a sebagai m agnet apabila t erdapat arus list r ik yang m engalir inya. Gaya m agnet akan m enar ik logam yang dihubungkan dengan t uas unt uk m enggerakkan kont ak - kont aknya.

4 .2 . PERCOBAAN 1

I n st a la si M ot or I ndu k si Tiga Fa sa D en ga n Pen ga su t a n D ir e ct On Lin e H u bu n g Bin t a n g

□ Dapat m em baca dan m em aham i diagram r angkaian kont r ol dan t enaga

□ Dapat m em aham i dan t eram pil m elaksanakan pem asangan inst alasi m ot or

induksi t iga fasa yang diasut secara DOL

11. MCB

12. Tom bol t ekan NO 13. Tom bol t ekan NC 14. Kont akt or m agnet ik 15. TOLR

16. Mot or induksi t iga fasa 17. Kabel penghubung 18. Mult im et er

(38)

Rangkaian t enaga Rangkaian kont rol

Gam bar 4.1 Diagram Rangkaian t enaga & kont r ol percobaan 4.1

L1 F S1 S2 K1 K1 13 14 A1 A2 95 96 N 3

M

L3 L2 L1 Q1 K1 TOLR A1 A2 97 98 96 95

1 3 5

6 4 2

T O L R 95 96 98 97 5 6 4 2 13 14 21 22 33 34 41 42 A1 A2 KONTAKTOR MAGNETIK M C B

(39)

Modul 1 - Karakteristik Beban Listrik 38 Gam bar 4.2 Diagram pengaw at an percobaan 4.1

Tabel 4.1 Hasil per cobaan I nst alasi Mot or I nduksi Tiga Fasa Dengan Pengasut an Dir ect On Line Hubung Bint ang

No S1 S2 Tegangan Mot or Ar us Mot or Ket erangan

Van Vbn Vcn Ian Ibn Icn

1 - On

2 On -

4 .3 . PERCOBAAN 2

I n st a la si M ot or I n du k si Tiga Fa sa D e nga n Pe n gope r asia n D a r i D u a Te m pa t

induksi t iga fasa yang dioperasikan dar i dua t em pat

1. MCB

4 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

L1

F L3

(40)

T O L R 95

96 98 97

M

5

6 4 2

13

14

21

22 33

34

41

42 A1

A2 KONTAKTOR MAGNETIK M C B

U V W

T S

R N

L3 L2

L1 N

SUMBER LISTRIK

S2 S4

1 3

S1 S3

(41)

Modul 1 - Karakteristik Beban Listrik 40 Gam bar 4.4 Diagram pengaw at an per cobaan 4.2

Tabel 4.2 Hasil percobaan I nst alasi Mot or I nduksi Tiga Fasa Dengan Pengoperasian Dar i Dua Tem pat

No S1 S2 S3 S4 Tegangan Mot or Ar us Mot or

Van Vbn Vcn Ian Ibn Icn Ket erangan

1 - - on -

2 on - - -

3 - - - on

4 - On - -

5 - - on -

6 - On - -

7 - - - On

8 on - - -

4 .4 . PERCOBAAN 3

I n st a la si M ot or I n du k si Tiga Fa sa D e n ga n M e m ba lik Ar a h Pu t a r a n

4 .4 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n :

induksi t iga fasa dengan m em bali ar ah put ar an m ot or

4 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n :

1. MCB

4 .4 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n :

L1

F

95 L3

L2 L1

(42)

T O L R

95

96 98 97

M

5

6 4 2

13

14 21

22 33

34 41

42 A1

A2

KONTAKTOR MAGNETIK 1 M C B

U V W T S

R N

L3 L2

L1 N

SUMBER LISTRIK

S2 S3

1 3

S1

5

6 4 2

13

14 21

22 33

34 41

42 A1

A2

KONTAKTOR MAGNETIK 2

1 3

(43)

Gam bar 4.4 Diagram pengaw at an per cobaan 4.3

Tabel 4.3 Hasil per cobaan I nst alasi Mot or I nduksi Tiga Fasa Dengan Mem balik Ar ah Put ar an

No S1 S2 S3 Tegangan Mot or Ar us Mot or

Van Vbn Vcn Ian Ibn Icn Ket erangan

1 - on -

2 on - -

3 - - on

4 on -

5 - on -

6 - - on

7 on - -

4 .5 . PERCOBAAN 4

I n st a la si Du a Bu a h M ot or I n du k si Tiga Fa sa Ya n g D iope r a sik a n Se ca r a M a n dir i

4 .5 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n :

□ Dapat m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi dua

buah m ot or induksi t iga fasa yang dioper asikan secara m andir i

4 .5 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n :

1. MCB

4 .5 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n :

L3 L2 L1

Q1

L1

(44)

T O L R 1 95 96 98 97

M1

3 5 6 4 2 13 14 21 22 33 34 41 42 A1 A2

U V W

T S R N L3 L2 L1 N SUMBER LISTRIK S2 S1 1 3 S4

T O L R 2

95 96 98 97

M2

3 5 6 4 2 13 14 21 22 33 34 41 42 A1 A2

U V W

1 3

S3

(45)

Modul 1 - Karakteristik Beban Listrik 44 Gam bar 4.8 Diagram pengaw at an per cobaan 4.4

Tabel 4.4 Hasil per cobaan I nst alasi Dua Buah Mot or I nduksi Tiga Fasa Yang Dioperasikan Dar i Sat u Tem pat

No S1 S2 S3 S4

Tegangan

M1 Ar us M1 Tegangan M2 Ar us M2

Van Vbn Vcn Ian Ibn Icn Van Vbn Vcn Ian Ibn Icn

1 - - On -

2 on - - -

3 - - - On

4 - on - -

5 - - On -

6 - on - -

7 - - - On

8 on - - -

4 .6 . PERCOBAAN 5

I n st a la si Du a Bu a h M ot or I n du k si Tiga Fa sa Ya n g D iope r a sik a n Se ca r a Be r u r u t an

□ Dapat m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi dua

buah m ot or induksi t iga fasa yang dioper asikan secara ber urut an

1. MCB

4 .6 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

L3 L2 L1

Q1

1 3 5 1 3 5

L1

F

S1 K1 33

(46)

T O L R 1 95 96 98 97

M1

3 5 6 4 2 13 14 21 22 33 34 41 42 A1 A2

U V W T S R N L3 L2 L1 N SUMBER LISTRIK S2 S1 1 3 S4

T O L R 2

95 96 98 97

M2

3 5 6 4 2 13 14 21 22 33 34 41 42 A1 A2

U V W 1 3

S3

Gam bar 4.9 Diagram Rangkaian t enaga & kont r ol percobaan 4.5

(47)

Tabel 4.5 Tabel per cobaan 4.5 I nst alasi Dua Buah Mot or I nduksi Tiga Fasa Yang Dioperasikan Secara Ber ur ut an

No S1 S2 S3 S4

Tegangan

M1 Ar us M1 Tegangan M2 Ar us M2

Van Vbn Vcn Ian Ibn Icn Van Vbn Vcn Ian Ibn Icn

1 - - On -

2 on - - -

3 - - - on

4 - on - -

5 - - On -

6 - on - -

7 - - - on

8 on - - -

M OD UL V

PEN GUJI AN RESI STAN SI PAD A I N STALASI LI STRI K

5 .1 . Pe n da h u lu a n

Bangunan gedung yang digunakan oleh m anusia haruslah m em punyai

fungsi keselam at an, kenyam anan, kesehat an dan dan kem udahan. Persyar at an

keselam at an sebagaim ana t er kandung di dalam Perat ur an Pem er int ah no 36

t ahun 2005 t ent ang Bangunan Gedung pasal 32 m eliput i per syar at an

kem am puan bangunan gedung unt uk m endukung beban m uat an, sert a

kem am puan bangunan gedung dalam m encegah dan m enanggulangi bahaya

kebakaran dan bahaya pet ir .

Pem asangan inst alalasi pet ir har us dipasang pada gedung yang t er let ak

secar a geografis m erupakan daerah sam bar an pet ir . Sist em penangkal pet ir

yang dir ancang dan dipasang har us dapat m engur angi secar a nyat a r isiko

ker usakan yang disebabkan sam bar an pet ir t erhadap bangunan gedung dan

per alat an yang dipr ot eksinya, sert a m elindungi m anusia di dalam nya. Secara

t eknis, t ahanan suat u elekt r oda pent anahan yang dihubungkan dengan sist em

penangkal pet ir , har us m em punyai nilai r esist ansi yang sesuai dengan st andar

yang dit ent ukan. Kar ena, bila t ahanan suat u gr ounding penangkal pet ir t er lalu

besar , dikhawat ir kan t idak dapat dengan cepat m enyalur kan arus list r ik ke

(48)

Selain inst alasi penangkal pet ir , inst alasi list r ik sangat harus

diperhat ikan pada suat u bangunan gedung, hal ini t erkandung pada pasal 36 PP

36 t ahun 205. Pem asangan inst alasi list r ik harus sesuai dengan St andar

Nasional I ndonesia ( SNI ) 04- 0225- 2000 at au yang lebih dikenal dengan nam a

Per at ur an Um um I nst alasi List r ik ( PULI 2000) . Bahan dan per alat an yang

dugunakan pada inst alasi list r ik suat u bangunan gedung, haruslah sesuai

dengan st andar m inim al yang diper syarat kan, selain it u pem asangan inst alasi

list r ik it u sendir i j uga harus sesuai dengan prosedur dan st andar yang ber laku.

Unt uk m enget ahui baik dan buruknya suat u sist em penget anahan

inst alasi dan inst alasi list r ik suat u bangunan, per lu dilakukan pengukuran at au

penguj ian t ahanan r esist ansi penget anahan dan isolasi inst alasi list r ik, yang

dilakukan secar a ber kala dan berkesinam bungan.

5 .2 . PERCOBAAN 1

Pe n guk ur a n Tah a na n Pe n t a n ah a n I n st a la si

5 .2 .1 . D a sa r Te or i

Pengukuran t ahanan pent anahan dilakukan dengan m enggunakan

m et ode t iga t it ik, di m ana t it ik per t am a m er upakan bat ang pent anahan yang

akan diukur r esist ansinya, t it ik ke dua dan ket iga m er upakan bat ang

pengent anahan bant u. Met oda t iga t it ik diperlihat kan pada gam bar ber ikut ini :

V

A

1 2 3

Gam bar 5.1. Pengukuran t ahanan pent anahan m et ode t iga t it ik

Bila t it ik 1 adalah elekt r oda bat ang penget anahan, t it ik 2 adalah bat ang

elekt r oda bant u yang m erupakan elekt r oda pot ensial, sedangkan t it ik 3 adalah

(49)

t egangan arus bolak- balik dengan nilai konst an ant ar a t it ik 1 dan 3, sehingga

m engalir kan arus

I

pada salur an t ersbut . Dan j ika t er j adi perbedaan beda

pot ensial ant ar a t it ik 1 dan 2 sebesar

V

, m aka nilai t ahanan pent anahan pada

elekt r oda 1 adalah :

I

V

R

x

=

( 5.1.)

Jarak opt im al yang paling baik unt uk m endapat kan nilai r esist ansi adalah

5 sam pai 10 m et er unt uk set iap elekt r oda, di m ana j arak ant ar a t it ik 1 dan 2 5

sam pai 10 m , begit u j uga j arak ant ara t it ik 2 dan 3 adalah 5 sam pai 10 m et er .

Resist ansi pent anahan yang baik m enur ut st andart adalah kurang dar i 10 Ω,

nam un pada pr akt eknya ser ing digunakan m aksim al 2 Ω.

5 .2 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

□ Dapat m elakukan penguj ian t ahanan pent anahan suat u inst alasi list rik □ Dapat m elakukan penguj ian t ahanan pent anahan suat u inst alasi pet ir

□ Dapat m enganalisa t ent ang perm asalahan pada t ahanan pent anahan

19. Ear t h Resist ance Test er 20. Kabel penghubung 21. Pasak pent anahan

5 .2 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

E P C

x y

merah

kuning

hijau

Gam bar 5.2 Diagram Rangkaian Pengukuran Pent anahan

5 .2 .5 . La ngk a h Ker j a

(50)

9. Rangkailah sem ua peralat an sesuai dengan gam bar percobaan di at as

10. Put ar lah saklar pada pengukuran t egangan pent anahan, j ika t egangan lebih dar i 10 V, pengukuran dihent ikan, kar ena t er j adi kesalahan pada inst alasi t er sebut .

11. Lanj ut kan pengukuran dengan nilai j arak x dan y yang ber var iasi, ant ar a 4 sam pai 7 m et er .

12. Cat at nilai r esist ansi pada t abel 5.1.

5 .2 .6 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 5.1. Hasil pengukuran nilai t ahanan pent anahan

X 4 5 6 7

Y 4 5 6 7 4 5 6 7 4 5 6 7 4 5 6 7

Rx

Cat at an : x dan y dalam sat uan m et er

5 .3 . PERCOBAAN 2

Pe n gu k ur a n Tah a na n I sola si I n st a la si List r ik

5 .3 .1 . D a sa r Te or i

Resist ansi isolasi dari suat u isolasi didefinisikan sebagai r esist ansi

( dalam m egohm ) yang dit im bulkan oleh isolasi kar ena dit erapkan t egangan DC.

Ar us yang dihasilkan disebut arus isolasi dan t erdir i dar i dua kom ponen yang

ut am a, yait u ar us yang m engalir di dalam isolasi, yang t er dir i dar i arus

kapasit ansi, arus dielekt r ik absorpsi, dan ar us konduksi t et ap. Kom ponen yang

kedua adalah arus yang m engalir diat as perm ukaan isolasi, yang ser ing disebut

sebagai arus bocor .

Teor i pengukur an r esist ansi isolasi dan absor psi dielekt r ik yait u ket ika

suat u t egangan dc dar i suat u t egangan t inggi, inst rum en t est dc isolasi t

iba-t iba diiba-t er apkan pada isolasi, arus isolasi akan m ulai pada suaiba-t u nilai yang

t inggi, secar a ber angsur - angsur berkur ang, dan akhir nya m encapai level off

kenilai yang st abil. Resist ansi isolasi aw al yang r endah disebabkan oleh arus

kapasit ansi charging aw al yang t inggi. Arus kapasit ansi ini dengan cepat

ber kur ang ke suat u nilai yang dapat diabaikan ( pada um um nya 15 det ik) .

Resist ansi isolasi aw al yang r endah sebagian disebabkan oleh arus absor psi

dielekt r ik awal yang t inggi. Arus ini j uga berkurang ber dasar kan wakt u, t et api

(51)

j am unt uk m encapai nilai yang dapat diabaikan. Resist ansi isolasi ber var iasi

sepert i halnya ket ebalan dan kebalikannya sebagai ar ea isolasi yang diuj i.

Suat u kurva yang diplot ant ar a ar us isolasi dan w akt u ( at au r esist ansi isolasi

dan wakt u ) dikenal sebagai kur va dielekt r ik absor si.

PUI L 2000 m ensyarat kan nilai r esist ansi isolaso m inim um adalah sebagai

ber ikut :

No Tegangan Norm al Rangkaian Tegangan Uj i DC Resist ansi I solasi

1 Tegangan ekst r a r endah 250 V

≥

0

,

25

2 Tegangan sam pai 500 V 500 V

≥

0

,

5

3 Tegangan di at as 500 V 1000 V

≥

0

,

1

5 .3 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

□ Dapat m elakukan penguj ian t ahanan isolasi suat u inst alasi list r ik

□ Dapat m enganalisa t ent ang perm asalahan pada t ahanan isolasi

1. I nsulasion Test er Digit al 2. Kabel penghubung 3. Penunj uk wakt u ( j am )

Sumber Listrik Sistem Instalasi Listrik

Gam bar 5.3 Diagram Rangkaian Pengukuran t ahanan isolasi

5 .3 .5 . La ngk a h Ker j a

2. Mat ikan sum ber list r ik ut am a, dengan m enurunkan t uas MCB

(52)

4. Lanj ut kan pengukuran ant ar a saluran fasa dengan salur an fasa yang lain 5. Cat at nilai r esist ansi pada t abel 5.2.

Tabel 5.2. Hasil pengukuran nilai t ahanan isolasi

No Wakt u Tahanan Fasa - Net ral Tahanan Fasa – Fasa

R- N S- N T- N R- S S- T T- R

1 1 m enit

2 10 m enit