i
REKONSTRUKSI PANEL DAYA BEBAN MOTOR
MENURUT STANDAR PUIL 2000
RECONSTRUCTION OF THE POWER PANEL LOAD MOTOR
ACCORDING TO STANDARD OF PUIL 2000
Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Oleh :
RIPAN EPENDI NIM : 091321092
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2012
ii
iii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : Ripan Ependi
NIM : 091321092
Tempat, tanggal lahir : Ciamis, 18 Oktober 1990
Alamat : Jln. Raya Samarang RT/RW 03/10 Kp.
Hampor Kel Sukagalih Kec. Tarogong Kidul Kab. Garut 44151
Agama : Islam
No. Telepon : 082121816327
E-Mail : Ripan_e@yahoo.co.id
SD lulus tahun : 2003 di SD Negeri Sukagalih
SMP lulus tahun : 2006 di SMP Negeri 1 Tarogong Kaler SMA lulus tahun : 2009 di SMK Negeri 1 Tarogong Kaler
Hobi : Olah Raga
Pengalaman Organisasi : 1.Anggota Himpunan Mahasiswa Listrik (HML)
Polban 2009 – 2012 Divisi Kastra
2.Anggota Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa Elektro Bandung (FKHMEB) 2009 - 2012
3. Ketua Garuters POLBAN
Motto hidup : “Berjuang Tanpa Mengenal Putus Asa”
iv
KATA MUTIARA
“ Maka bersabarlah kamu, karena sesungguhnya janji Allah itu benar, dan mohonlah ampunan untuk dosamu dan bertasbihlah seraya memuji Tuhanmu pada waktu petang dan pagi ” ( Al – Mu’min ayat 55 )
“ Janganlah kamu bersikap lemah, dan janganlah (pula) kamu bersedih hati, padahal kamulah orang-orang yang paling tinggi (derajatnya), jika kamu orang-orang yang beriman ”
( Ali ‘Imran ayat 139 )
“ Dan sekali-kali janganlah kamu termasuk orang-orang yang mendustakan ayat-ayat allah yang menyebabkan kamu termasuk orang-orang yang rugi” ( Yunus ayat 95 )
Ya Robb kabulkanlah apa yang menjadi inginku, dan berikanlah apa yang terbaik bagiku, serta jauhkanlah apa yang buruk bagiku.
Proyek Akhir ini Kupersembahkan untuk :
Ibunda, Ayahanda, dan seluruh Keluarga Tercinta yang selalu memberikan kasih sayang, semangat dan do’anya, serta kepada semua orang yang telah menyayangiku.
v
ABSTRAK
Panel Daya sangat dibutuhkan di dunia industri. Kontrol motor dengan beberapa pengasutan dalam satu panel sangat berperan penting supaya bila ada gangguan operator mudah untuk mengontrol kembali dari sumber utama.
Di dalam Panel Daya selalu dibutuhkan suatu petunjuk pengoperasian dan pemeliharaan. Standarisasi (PUIL 2000) untuk pembuatan panel sangat dibutuhkan sebagai acuan dalam bekerja, sehingga bila ada kesalahan sistem yang keluar dari jalurnya akan bisa diidentifikasi dan mudah untuk penggantian.
Pemeliharaan dan perhitungan spesifikasi komponen serta penghantar yang digunakan merupakan fungsi yang penting dalam Panel Daya untuk menjamin kelancaran proses kerjanya juga untuk mencegah timbulnya kerusakan (breakdown). Selain itu kegiatan pemeliharaan sangat dibutuhkan untuk keandalan suatu peralatan di dalam Panel Daya tersebut.
Kata Kunci : Perancangan Panel Daya dengan acuan standarisasi PUIL
2000.
vi
ABSTRACT
Control panel is ini need of power installations in the industrial world. Starting of motor control with a panel in a very important role when there is disruption to the operator easy to control the back of the main sources.
In the control panel power installations are always needed an operation and maintenance instructions. Standardization (PUIL 2000) for the manufacture of panel is needed as a reference in the work, so if there are system errors out of the track will be indentified and easily for replacement.
Maintenance and component specifications as well as the calculation of conductor used is an important function in the control panel power to ensure a smooth installation process works well to prevent damage (break down). Otherwise it is in need of maintenance activities for the reliability of the equipment in the control panel power installation .
Keywords: Design of the power panel with reference to the standardization PUIL 2000.
vii
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah Swt yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini dengan judul “Rekonstruksi Panel Daya Beban Motor
Menurut PUIL 2000”.
Tidak sedikit hambatan dan rintangan yang penulis hadapi dalam penyusunan Proyek Akhir ini, namun berkat doa dan dukungan dari berbagai pihak yang telah memberikan bantuan, saran dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir ini, Insya Allah dengan baik. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ayah dan Ibu, serta adik yang telah membantu dalam hal moril maupun materil serta kaka dan adik tercinta, sebagai pemberi doa dan motivasi bagi penulis untuk senantiasa sukses dalam kehidupan.
2. Bapak Hari Purnama, Ir., M.Eng. selaku ketua jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung.
3. Bapak Sunarto, ST, M.Eng. Selaku ketua program studi Teknik Listrik. 4. Bapak Robert A Philipus., SST., M.Eng. selaku pembimbing utama
yang telah banyak meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan berbagi ilmu kepada penulis. Terima kasih juga atas nasehat-nasehat dan semangatnya.
5. Bapak Yudi Prana Hikmat, ST., MT., selaku pembimbing pendamping yang selalu meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan serta masukan-masukan yang berharga kepada penulis.
6. Bapak Yudi Prana Hikmat, ST., MT., selaku Dosen Wali kelas 3C. 7. Seluruh staf pengajar program studi teknik listrik, terima kasih atas
ilmu yang telah diberikan.
viii
8. Seluruh panitia Proyek Akhir yang telah senantiasa membimbing dan memotovasi dalam proses Proyek Akhir.
9. Keluarga besar HML 2009, 2010, 2011 dan Team Installation Crew. 10. Teman-teman kelas 3C, Terima kasih atas kebersamaannya selama ini. 11. Seluruh teman-teman Mahasiswa Teknik Listrik 2009 Politeknik
Negeri Bandung yang sama-sama melaksanakan Proyek Akhir. Sahabat-sahabat .
12. Terimakasih kepada Riska Asyisyifa, yang telah menginspirasi, semangat dan memotivasi kepada penulis dalam menjalani semua aktifitas kehidupan.
13. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan dukungan baik secara langsung maupun tidak langsung.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan laporan Proyek Akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan. Dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik serta saran yang dapat menjadi arahan dalam penyusunan laporan yang lebih baik.
Akhir kata penulis mengharapkan semoga dengan adanya penulisan Laporan Proyek Akhir ini bisa menjadikan suatu pendorong agar lebih meningkatkan keberhasilan belajar di masa yang akan datang, dan tidak lupa penulis memohon maaf apabila terdapat kesalahan dan kekurangan.
Bandung, Juli 2012 Penulis
ix
DAFTAR ISI
halaman HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN ...i
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ...ii
KATA MUTIARA ...iii
ABSTRAK ...iv
ABSTRACT ...v
KATA PENGANTAR ...vi
DAFTAR ISI ...viii
DAFTAR GAMBAR ...xiii
DAFTAR TABEL ...xvi
DAFTARLAMPIRAN...xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang... .. 1 1.2 Tujuan Penulisan ... 2 1.3 Perumusan Masalah ... 2 1.4 Pembatasan Masalah ... 3
1.5 Metode Penyelesaian Masalah ... 3
1.6 Metode Penulisan ... 3
1.7 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Perencanaan Instalasi Listrik ... 5
2.2 Pengertian Panel Hubung Bagi (PHB) dan Fungi PHB ... 5
2.2.1 Konfigurasi Panel ... 7 2.2.2 Kriteria Panel ... 8
x
2.2.3 Jenis Panel dan Tipe Panel ... 10
2.2.4 Penataan PHB ... 12
2.2.5 Ruang Pelayanan dan Ruang Bebas Sekitar PHB ... 13
2.2.6 Penandaan ... 13
2.2.7 Pemasanagan Sakelar Masuk ... 14
2.2.8 Pemasangan Sakelar Keluar ... 15
2.2.9 Pengelompokan Perlengkapan Sirkit ... 16
2.2.10 Penempatan Pengaman Lebur, Sakelar dan Rel ... 16
2.2.11 Jarak Minimum Antar Bagian Yang Telanjang ... 16
2.2.12 Pembebanan Yang Berlebihan ... 17
2.2.13 Bahan ... 17
2.2.14 Pembumian Rel PHB ... 17
2.2.15 Perlengkapan Hubung Bagi dan Kendali (PHB) tertutup ... 18
2.2.16 Komponen yang dipasang pada Perlengkapan Hubung Bagi dan Kendali (PHB) ... 19
2.2.17 Sakelar, pemisah, pengaman lebur dan pemutus ... 19
2.2.18 Instrumen Ukur dan Indikator ... 20
2.2.19 Penghantar Rel ... 20
2.2.20 Komponen Gawai Kendali ... .21
2.2.21 Terminal dan Sepatu Kabel ... 21
2.3 Komponen-Komponen Panel Hubung Bagi... 22
2.3.1 Miniature Circuit Breaker (MCB) ... 22
2.3.2 Kontaktor Magnetik (Magnetic Contactor) ... 28
2.3.3 Thermal Overload Relay (TOR) ... 30
2.3.4 Sakelar Tekan ... 33
2.3.5 Lampu Indikator ... 35
2.3.6 Penghantar ... 36
2.3.7 Kemampuan Hantar Arus (KHA) ... 40
2.3.8 Sepatu Kabel ... 42
xi
2.3.9 Busbar ... 44
2.3.10 Cable Tidy (Spiral) ... 45
2.3.11 Wiring Duct ... 46
2.3.12 Cable Gland ... 46
2.3.13 Line Up Terminal ... 48
2.4 Beban (Motor Induks) ... 49
2.5 Timer On Delay ... 49
2.6 Labelling Sistem Penghantar dan Komponen ... 51
2.6.1 Label Komponen ... 51
2.6.2 Label Kawat Hantaran... 52
2.6.3 Pemasangan Label ... 54
2.7 Kode Indeks Proteksi ... 55
2.7.1 Contoh Penggunaan Kode IP ... 57
2.8 Proteksi Hubung Pendek Sirkit Cabang ... 58
2.9 Pembumian ... 60
2.9.1 Pembumian Pengaman ... 60
2.9.2 Sistem Pembumian Pengaman ... 61
2.10 Pengujian Tahanan Isolasi... 64
2.11 Drop Tegangan ... 66 2.12 Kondisi Suhu ... 67 2.13 Kondisi Lingkungan ... 68 2.14 Kekuatan Mekanis ... 68 2.15 Kemungkinan Perluasan ... 68 2.16 Standar Warna ... 69
BAB III PERENCANAAN 3.1 Prosedur Perencanaan ... 70 3.2 Tujuan Perencanaan ... 70 3.3 Langkah Kerja ... 71
xii
3.4 Tahapan Perencanaan ... 72
3.5 Pengenalan Panel ... 74
3.5.1 Bentuk dan Ukuran Panel Daya ... 74
3.5.2 Penempatan Panel Daya ... 75
3.5.3 Perencanaan Realisasi Panel Daya Beban Motor... 78
3.6 Perancangan Panel Kontrol Motor ... 79
3.7 Diagram Satu Garis (Single Line Diagram) ... 79
3.8 Beban Motor Induksi ... 80
3.9 Spesifikasi Komponen ... 81
3.9.1 Pemilihan Penghantar... 82
3.9.2 Spesifikasi Thermal Overload Relay (TOR) ... 86
3.9.3 Spesifikasi Kontaktor Magnetik ... 88
3.9.4 Spesifikasi Miniature Circuit Breaker (MCB) ... 90
3.9.5 Spesifikasi Push Button ... 98
3.9.6 Spesifikasi Lampu Indikator ... 99
3.9.7 Spesifikasi Busbar ... 101
3.10 Gambar Teknik Rangkaian ... 102
3.10.1 Direct On Line 1 (DOL) ... 104
a. Diagram Satu Garis (DOL 1) ... 104
b. Diagram Kontrol (DOL 1) ... 105
c. Diagram Daya (DOL 1) ... 106
3.10.2 Direct On Line 2 (DOL 2) ... 107
a. Diagram Satu Garis DOL 1 ... 107
b. Diagram Kontrol DOL 1 ... 108
c. Diagram Daya DOL 1 ... 109
3.10.3 Forward Reverse (F-R) ... 110
a. Diagram Satu Garis F-R ... 110
b. Diagram Kontrol F-R ... 111
c. Diagram Daya DOL 1 ... 112
xiii
3.10.4 Bintang Segitiga (Y/∆) ... 113
a. Diagram Satu Garis (Y/∆) ... 113
b. Diagram Kontrol (Y/∆) ... 114
c. Diagram Daya (Y/∆) ... 115
3.11 Pembuatan Bill Of Quantity (BQ ... 116
BAB IV ANALISA DAN REALISASI 4.1 Realisasi Proyek Akhir ... 117
4.1.1 Tampak Depan ... 117
4.1.2 Tampak Dalam ... 118
4.1.3 Dalam Panel (Cover Dibuka) ... 121
4.2 Analisa Single Line Diagram ... 126
4.3 Analisa Perhitungan Pemutus Daya ... 127
4.3.1 Setelan Maksimal Pemutus Daya ... 128
4.3.2 KHA (Kuat Hantar Arus) ... 129
4.4 Data Pengujian ... 131
4.4.1 Analisa Arus ... 132
4.4.2 Analisa Tegangan ... 133
4.5 Analisa Hasil Uji Tahanan Isolasi ... 145
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 149 5.2 Saran ... 150 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konfigurasi Panel ... 7
Gambar 2.2 Miniature Circuit Breaker (MCB) ... 23
Gambar 2.3 Kurva Karakteristik tipe B ... 24
Gambar 2.4 Kurva Karakteristik tipe C ... 24
Gambar 2.5 Kurva Karakteristik tipe D ... 25
Gambar 2.6 Name Plate MCB ... 25
Gambar 2.7 Kurva Standar Operasi Untuk Pemutus Sirkit Thermal-Magnetik ... 26
Gambar 2.8 Konaktor Magnetik ... 29
Gambar 2.9 Bentuk TOR (Thermal Overload... 31
Gambar 2.10 Kurva Karakteristik TOR class 10... ... 33
Gambar 2.11 Bentuk fisik Sakelar Tekan (Push Button) ... 34
Gambar 2.12 Bentuk fisik Pilot lamp ... 35
Gambar 2.13 Kontruksi kabel NYA... 38
Gambar 2.14 Kontruksi kabel NYM... ... 39
Gambar 2.15 Kontruksi kabel NYAF ... 39
Gambar 2.16 Kontruksi kabel NYY... 39
Gambar 2.17 Sepatu Kabel dengan Sekrup... 43
Gambar 2.18 Sepatu Kabel dengan Penekan ... 43
Gambar 2.19 Pematrian Sepatu Kabel... .. 44
Gambar 2.20 Busbar... ... 45
Gambar 2.21 Spiral atau Cable Tidy... ... 46
Gambar 2.22 Wiring Duct... ... 46
Gambar 2.23 Cable Gland... ... 48
Gambar 2.24 Line Up Terminal... ... 49
Gambar 2.25 Motor Induksi 3fasa... .. 49
Gambar 2.26 On Delay... ... 50
Gambar 2.27 Timer On Delay Sistem Pneumatik ... 50
xv
Gambar 2.28 Timer On Delay Sistem Motorized... ... 50
Gambar 2.29 Timer On Delay System Elektronik ... 50
Gambar 2.30 Diagram Timer On Delay... .. 51
Gambar 2.31 Label Penghantar... .... 53
Gambar 2.32 Menentukan Pemutus Daya dan KHA ... 59
Gambar 2.33 Saluran Tanah dan Netral disatukan (TN-C)... 62
Gambar 2.34 Saluran Tanah dan Netral disatukan (TN-CS)... ... 62
Gambar 2.35 Saluran Tanah dan Saluran Bagian Sistem Terpisah (TT)... ... 63
Gambar 2.36 Saluran Tanah Melalui Impedansi (IT)... ... 64
Gambar 2.37 Insulation Tester... .... 65
Gambar 2.38 Menguji Seluruh Instalasi Dengan Insulation Tester... . 65
Gambar 3.1 Flow Chart Perencanaan... ... 72
Gambar 3.2 Bentuk Fisik Panel Daya……... ... 75
Gambar 3.3 Ukuran Panel …... .... 75
Gambar 3.4 Penempatan Panel Daya ... 77
Gambar 3.5Perencanaan Realisasi Panel Daya... 78
Gambar 3.6 Single Line Diagram Panel Daya... ... 79
Gambar 3.7 Motor Induksi... .... 80
Gambar 3.8 Simulasi Beban Motor... ... 80
Gambar 3.9 TOR (Thermal Overload Relay)... ... 87
Gambar 3.10 Kontaktor Magnetik... ... 89
Gambar 3.11 Name Plate Trafo Distribusi di Lab. DTM... 92
Gambar 3.12 MCB 3 fasa 10 A... ... 94
Gambar 3.13 MCB 3 fasa 25 A... ... 94
Gambar 3.14 Kurva Karakteristik MCB Tipe C ... 97
Gambar 3.15 Push Button ... 98
Gambar 3.16 Lampu Indikator... ... 100
Gambar 3.17 Busbar... 102
Gambar 3.18 Diagram Satu Garis DOL 1 ... 104
xvi
Gambar 3.19 Diagram Kontrol DOL 1. ... 105
Gambar 3.20 Diagram Daya DOL 1 ... 106
Gambar 3.21 Diagram Satu Garis DOL 2 ... 107
Gambar 3.22 Diagram Kontrol DOL 2 ... 108
Gambar 3.23 Diagram Daya DOL 2 ... 109
Gambar 3.24 Diagram Satu Garis Forward Reverse (F-R) ... 110
Gambar 3.25 Diagram Kontrol Forward Reverse (F-R) ... 111
Gambar 3.26 Diagram Daya Forward Reverse (F-R) ... 112
Gambar 3.27 Diagram Satu Garis Bintang Segitiga (Y/∆) ... 113
Gambar 3.28 Diagram Kontrol Bintang Segitiga (Y/∆)... 114
Gambar 3.29 Diagram Daya Bintang Segitiga (Y/∆)... 115
Gambar 4.1 Tampak Depan Panel ... 118
Gambar 4.2 Tampak Balik Pintu ... 119
Gambar 4.3 Single Line Diagram dan Denah Lokasi ... 119
Gambar 4.4 Kartu Pemeliharaan ... 120
Gambar 4.5 Bounding ... 120
Gambar 4.6 Cover, Label Pengaman dan Kontraktor ... 121
Gambar 4.7 Tampak Dalam Panel saat Cover Dibuka ... 122
Gambar 4.8 Line Up Terminal ... 122
Gambar 4.9 Wire Duct ... 123
Gambar 4.10 Miniature Circuit Breaker (MCB) ... 123
Gambar 4.11 Kontraktor ... 123
Gambar 4.12 Kodefikasi Warna Kabel ... 124
Gambar 4.13 Label Kabel (Kodefikasi Kabel) ... 124
Gambar 4.14 Busbar... 125
Gambar 4.15 Sepatu Kabel ... 125
Gambar 4.16 Cable Gland ... 126
Gambar 4.17 Single Line Diagram ... 126
Gambar 4.18 Perhitungan Pemutus Daya dan KHA ... 127
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Pemgenal atau Setelan Tertinggi Sirkit Motor Terhadap
Hubung Pendek (PUIL 5.5-2) ... 27
Table 2.2 Simbol Input dan Output Kontak Utama ... 29
Tabel 2.3 Notasi Kontak pada TOR ... 31
Tabel 2.4 Standarisasi warna Push Button ... 34
Tabel 2.5 Standarisasi warna Lampu Indikator... 36
Tabel 2.6 Standarisasi warna Kabel ... 37
Tabel 2.7 Luas Penampang Penghantar.. ... 41
Tabel 2.8 Arus Pada Penampang Busbar... ... 45
Tabel 2.9 Petunjuk Pemasangan Kabel... ... 54
Tabel 2.10 Penjelasan Elemen kode IP... ... 56
Tabel 2.11 Rugi Tegangan... ... 67
Tabel 2.12 Kode Warna Inti... ... 69
Tabel 2.13 Kode Warna Selubung Kabel... ... 69
Tabel 3.1 Spesifikasi Beban Motor Induksi 3 Fasa dan Simulasi Beban Motor... 81
Tabel 3.2 Standarisasi Warna Kabel ... 83
Tabel 3.3 Spesifikasi Kabel dan Penggunaannya ... 84
Tabel 3.4 Luas Penampang Penghantar ... 85
Tabel 3.5 Luas Penampang Minimum Penghantar Fasa (Tabel 3.16-2 PUIL 2000) ... 86
Tabel 3.6 Data Teknis Spesifikasi TOR ... 88
Tabel 3.7 Data Teknis Spesifikasi Kontaktor ... 89
Tabel 3.8 Jumlah Kontak Kontaktor ... 90
Tabel 3.9 Spesifikasi Kabel... 92
Tabel 3.10 Perhitungan MCB... ... 93
Tabel 3.11 Data Teknis Spesifiksai MCB 3 Fasa 10A dan 25 A... ... 94
xviii
Tabel 3.12 Kesesuaian Ratting MCB... ... 96
Tabel 3.13 Data Teknis Spesifikasi dan Penggunaan Pushbutton ... 99
Tabel 3.14 Pemilihan Lampu Tanda ... 101
Tabel 3.15 Spesifikasi Busbar ... 102
Tabel 3.16 Bill Of Quantity... ... 116
Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Arus... ... 132
Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Tegangan... ... 134
Tabel 4.3 Hasil Uji Tahanan Isolasi... ... 145
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Diagram Satu Garis Motor Lampiran B Diagram Kontrol
Lampiran C Diagram Daya
Lampiran D Katalog MCB Merlin Gerin Lampiran E Panel Sebelum Penggantian Lampiran F Panel Sesudah Penggantian Lampiran G Kartu Pemeliharaan Panel Daya Lampiran H Single Line Diagram Panel Daya Lampiran I Penempatan Panel Daya
Lampiran J RAB
xx
