Jaringan Distribusi Tenaga Listrik

(1)

Jaringan Distribusi Tenaga Listrik

Tedi Ruswandi Sukmana Jajang Zaelani

bidang keahlian Teknologi dan Rekayasa

jilid 1

Teknik Jaringan Tenaga Listrik program keahlian Teknik Ketenagalistrikan

(2)

JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

REDAKSIONAL

Pengarah:

Direktur Pembinaan SMK

Kepala Sub Direktorat Kurikulum Kepala Seksi Penilaian

Kepala Seksi Pembelajaran Penulis:

Tedi Ruswandi Sukmana Jajang Zaelani Pengendali Mutu:

Winih Wicaksono Penyunting:

Rais Setiawan Erna Fauziah Editor:

Raditya Setyo Hardani Desain Sampul Sonny Rasdianto Layout/Editing:

Indah Mustika Ar Ruum Apfi Anna Krismonita Ratna Murni Asih

(3)

iv TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK

KATA PENGANTAR

Dalam menyediakan referensi materi pembelajaran bagi guru dan peserta didik di SMK, Direktorat Pembinaan SMK berupaya menyediakan bahan ajar kejuruan yang sesuai dengan kebutuhan pembelajaran di SMK pada mata pelajaran C2 dan CJ dari 142 kompetensi keahlian yang ada pada Perdirjen Dikdasmen Nomor 06/D.DS/KK/2018 tanggal 7 Juni 2018 tentang Spektrum Keahlian SMK/

MAK dan Struktur Kurikulum 2013 sesuai Perdirjen Dikdasmen Nomor 07/D.

DS/KK/2018 tanggal 7 Juni 2018 ten tang Struktur Kurikulum SMK/MAK.

Bah an ajar yang disusun pad a tahun anggaran 2019 diharapkan dapat rnenumbuhkan motivasi belajar bagi peserta didik maupun guru kejuruan di SMK. Karena bahan ajar yang telah disusun ini selain menyajikan materi secara tertulis, juga dilengkapi dengan beberapa materi yang bersifat interaktifdengan penggunaan tautan pencarian yang dapat mernperluas pernahaman individu yang menggunakannya.

Bahan ajar kejuruan yang disusun pada tahun 2019 ini disusun oleh para guru kejuruan di SMK yang telah berpengalalaman menyelenggarakan proses pembelajaran sesuai dengan kompetensi keahlian masing-rnasing. Oleh karena itu, diharapkan dapat menjadi referensi bagi guru yang mengarnpu mata pelajaran yang sama pada program keahlian sejenis di SMK seluruh Indonesia.

Kepada para guru penyusun bahan ajar kejuruan yang telah mendedikasikan waktu, kompetensi, clan perhatiannya, Direktorat Pembinaan SMK menyampaikan ucapan terimakasih. Diharapkan karya ini bukan merupakan karya terakhir, namun seterusnya akan dilanjutkan dengan karya-karya berikutnya, sehingga SMK rnempunyai guru-guru yang procluktif dan kreatif dalam menyumbangkan pemikiran, potensi dan kornpetensinya bagi pengembangan pernbelajaran di SMK.

SMK Bisa! SMK Hebat!

KATA PEN-

GANTAR

(4)

PRAKATA PRAKATA

Jaringan Distribusi Tenaga Listrik adalah salah satu mata pelajaran pada kompetensi keahlian Teknik Jaringan Tenaga listrik. Penyusunan buku Jaringan Distribusi Tenaga Listrik ini bertujuan untuk memenuhi bahan pembelajaran siswa Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) program keahlian Teknik Ketenagalistrikan, khususnya pada kompetensi keahlian Teknik Jaringan Tenaga Listrik pada semester tiga dan empat.

Buku teks ini disusun berdasarkan kurikulum 2013 revisi 2018. Isi materi dalam buku ini mengacu pada kompetensi inti dan kompetensi dasar yang merupakan acuan pembelajaran di SMK. Melalui buku teks ini, siswa akan mempelajari jaringan distribusi tenaga listrik mulai dari sistem tenaga listrik, jaringan tegangan rendah, sampai sambungan pelanggan.

Penyusun mengucapkan terima kasih sebanyak-banyaknya kepada pihak-pihak yang telah memberi dorongan, semangat, dan bantuan pemikiran dalam penyusunan buku ini. Penyusun menyadari bahwa masih banyak hal-hal yang diperlukan dalam penyempurnaan penyusunan buku ini. Kritik dan saran yang konstruktif kami terima dengan senang hati, demi peningkatan kualitas buku Jaringan Distribusi Tenaga listrik di kemudian hari.

Karawang, Januari 2020

Tedi Ruswandi Sukmana Jajang Zaelani

(5)

vi TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK

DAFTAR ISI

DAFIS

KATA PENGANTAR ... iv

PRAKATA ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... xii

PETUNJUK PENGGUNAAN BUKU ... xiii

PETA KONSEP BUKU ... xiv

APERSEPSI ... xv

BAB I JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK ... 1

A. Sistem Tenaga Listrik ...3

B. Komponen Jaringan Distribusi Tenaga Listrik ...4

C. Sistem Distribusi ...6

D. Konfigurasi Sistem Distribusi ...7

E. Keandalan Kontinuitas Penyaluran ... 13

BAB II ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP) ...17

A. Pengertian ... 18

B. Alat Pengukur dan Pembatas (APP) 3 Fasa ... 20

C. Alat Pengukur dan Pembatas (APP) 1 Fasa ... 22

D. Peralatan dan Bahan dalam Pemasangan Alat Pengukur dan Pembatas (APP) ... 23

E. Memasang Alat Pengukur dan Pembatas (APP) ... 32

BAB III PENGOPERASIAN INSTALASI ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP) ...40

A. Instalasi APP Pengukuran Langsung ... 42

B. Instalasi APP Pengukuran Tidak Langsung ... 54

BAB IV GANGGUAN DAN CARA PERBAIKAN PADA ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP)...70

A. Jenis-jenis Gangguan pada APP ... 72

B. Penyebab Gangguan pada APP ... 73

C. Prosedur Perbaikan APP ... 79

D. Cara Melakukan Perbaikan APP ... 82

BAB V SALURAN TENAGA LISTRIK TEGANGAN RENDAH ...92

A. Jenis Konstruksi Sambungan ... 94

B. Bahan Konstruksi Sambungan Tegangan Rendah ... 98

C. Bahan Saluran Listrik Tegangan Rendah ...101

PENILAIAN AKHIR SEMESTER GASAL ...110

DAFTAR ISI

(6)

DAFTAR ISI

BAB VI JARINGAN TEGANGAN RENDAH ...118

A. Konsep Dasar Saluran Udara Tegangan Rendah...119

B. Macam-macam Kabel-kabel Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) .121 C. Macam-macam Konektor Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR)...127

D. Pengujian dan pemeriksaan kabel Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) ...130

E. Pengujian dan Pemeriksaan konektor kabel Saluran Udara Tegangan Rendah ...134

F. Pemasangan Jaringan Tegangan Rendah ...136

BAB VII SALURAN UDARA TEGANGAN RENDAH (SUTR) DAN SALURAN KABEL TANAH TEGANGAN RENDAH (SKTR) ...143

A. Prosedur Pengoperasian Sutr ...146

B. Mengoperasikan Sutr ...150

BAB VIII SISTEM PEMBUMIAN ...158

A. Konsep Dasar Sistem Pembumian ...160

B. Pembumian pada Jaringan Distrbusi Tenaga Listrik ...169

C. Pembumian pada Gardu Induk ...171

D. Pembumian Penghantar Tanah ...176

E. Memasang dan Mengukur Instalasi Pembumian ...178

BAB IX SAMBUNGAN PELANGGAN ...185

A. Prosedur Pemasangan Sambungan Pelanggan ...186

B. Memasang Sambungan Pelanggan ...190

C. Prosedur Pengoperasian Sambungan Pelanggan ...197

D. Mengoperasikan Sambungan Pelanggan ...198

BAB X PERALATAN HUBUNG BAGI ...204

A. Pengertian ...206

B. Jenis-Jenis Peralatan Hubung Bagi ...206

C. Komponen-Komponen pada Peralatan Hubung Bagi ...210

D. Prosedur Pengoperasian Peralatan Hubung Bagi ...215

E. Mengoperasikan Peralatan Hubung Bagi ...217

F. Prosedur Pemeriksaan Peralatan Hubung Bagi ...222

G. Memeriksa Hasil Pengoperasian Peralatan Hubung Bagi ...223

PENILAIAN AKHIR SEMESTER GENAP ...234

DAFTAR PUSTAKA ...240

GLOSARIUM ...246

BIODATA PENULIS ...252

(7)

viii TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Penyaluran Energi Listrik ...2

Gambar 1.2 Pola Sistem Tenaga Listrik ...3

Gambar 1.3 Proses Penyaluran Tenaga Listrik ...4

Gambar 1.4 Gardu Induk ...5

Gambar 1.5 Trafo Distribusi ...6

Gambar 1.6 Jaringan Tegangan Menengah ...6

Gambar 1.7 Jaringan Distribusi Radial ...7

Gambar 1.8 Jaringan Distribusi Loop ...8

Gambar 1.9 Konfigurasi Tulang Ikan (Fishbone). ...9

Gambar 1.10 Konfugurasi Klaster (Leap Frog) ...9

Gambar 1.11 Konfigurasi Spindel (Spindle Configuration) ...10

Gambar 1.12 Konfigurasi Fork ... 10

Gambar 1.13 Konfigurasi Spotload (Parallel Spot Configuration) ...11

Gambar 1.14 Konfigurasi Jala‐jala (Grid, Mesh) ...11

Gambar 1.15 Konfigurasi Struktur Garpu ...12

Gambar 1.16 Konfigurasi Struktur Bunga ... 12

Gambar 1.17 Konfigurasi Struktur Rantai. ... 12

Gambar 1.18 Penghasil Listrik di Dunia ... 14

Gambar 2.1 kWh Meter dan MCB Sebagai Contoh dari APP ... 18

Gambar 2.2 Diagram Satu Garis Sistem Distribusi Pemanfaatan Tenaga Listrik .... 19

Gambar 2.3 Diagram Pengawatan APP 3 Fasa ... 21

Gambar 2.4 Pengawatan kWh dan kVARh ... 22

Gambar 2.5 Diagram Pengawatan APP 1 Fasa ... 22

Gambar 2.6 Contoh kWh Meter Analog 1 Fasa ... 25

Gambar 2.7 Contoh kWh Meter Digital 1 Fasa ... 25

Gambar 2.8 Contoh Pemasangan kWh Meter 3 Fasa dan KVARh ... 26

Gambar 2.9 Konstruksi kWh ... 26

Gambar 2.10 Bentuk MCB 1 Fasa dan MCB 3 Fasa ... 29

Gambar 2.11 Kontruksi MSB 1 Fasa ... 30

Gambar 2.12 Konstruksi MCCB ... 31

Gambar 2.13 Bentuk NFB ... 32

Gambar 2.14 Diagram pengawatan ... 36

Gambar 2.15 Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah Tipe-A ... 37

Gambar 2.16 Sambungan Tenaga Listrik Tegangan Rendah Tipe-A Tanpa Menggunakan Tiang Atap ... 37

Gambar 2.17 Sambungan Tenaga Listrik Tipe-B dengan Memakai Tiang Atap ... 37

Gambar 3.1 Petugas PLN Memasang APP Jenis Pengukuran Langsung ... 41

Gambar 3.2.A Beban bersifat induktif ... 42

Gambar 3.2.B Beban bersifat Kapasitif ... 43

Gambar 3.3.A. Meter Penunjuk Energi Listrik (Jenis Induksi) ... 44

Gambar 3.3.B. Arus-arus Eddy pada Suatu Piringan ... 45

Gambar 3.4 Prinsip Kerja kWh Meter Elektromekanik ... 45

Gambar 3.5 Konfigurasi Meter Elektronik ... 46

Gambar 3.6 kWh Meter 3 Fasa ... 47

Gambar 3.7 Instalasi APP Pengukuran Langsung Sistem 3 Fasa ... 48

DAFTAR GAM-

BAR

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.8 Meter kWh Tarif Ganda ... 49

Gambar 3.9 Contoh Bentuk Meter kVARh Tarif Ganda ... 49

Gambar 3.10 MCB 3 Fasa ... 51

Gambar 3.11 Diagram Pengawatan Meter KWh Tarif Ganda dan Kvarh. ... 52

Gambar 3.12 Instalasi APP Pengukuran Langsung Sistem 1 Fasa ... 52

Gambar 3.13 Posisi Pemasangan APP Pengukuran Tidak Langsung yang Terpasang di Tiang ... 55

Gambar 3.14 Posisi APP Pemasangan Pengukuran Tidak Langsung yang Terpasang pada Dinding ... 55

Gambar 3.15 Konstruksi dan Dimensi dari APP Pengukuran Tidak Langsung ... 56

Gambar 3.16 Konstruksi Bagian dalam Panel APP Pengukuran Tidak Langsung ... 57

Gambar 3.17 Pengawatan APP Pengukuran Tidak Langsung TR Sistem 3 Fasa 4 Kawat ... 57

Gambar 3.18 Pengawatan APP Pengukuran Tidak Langsung Sistem 3 Fasa 4 Kawat dengan Sensor Netral ... 58

Gambar 3.19 Diagram Pengawatan kWh Meter 3 Fasa 4 Kawat, Sambungan Tidak Langsung, Tarif Tunggal ... 58

Gambar 3.20 Relai Sekunder ... 61

Gambar 3.21 CT Tegangan Menengah ... 62

Gambar 3.22 Pengawatan Meter Elektronik 3 Fasa 4 Kawat dengan 3 Buah CT .... 63

Gambar 3.23 Pengawatan Meter Elektronik dengan Sistem Injeksi ... 64

Gambar 3.24 PT Tegangan Menengah... 65

Gambar 3.25 Pengawatan Meter Elektronik 3 Fasa 4 Kawat dengan 3 Buah CT dan 3 Buah PT ... 65

Gambar 4.1 Contoh Kerusakan pada APP ... 71

Gambar 4.2 kWh Meter yang Terbakar ... 72

Gambar 4.3 Tampilan kWh Meter Saat Terjadi Error ... 74

Gambar 4.4 Pemasangan Steker pada Terminal Stop Kontak yang Berlebihan ... 76

Gambar 4.5 MCB yang Rusak Karena Terbakar ... 77

Gambar 4.6 Percikan Api yang Diakibatkan dari Hubung Singkat/Korsleting ... 78

Gambar 4.7 Bentuk Sambungan yang Terjadi Hubung Singkat ... 79

Gambar 4.8 Pembukaan Segel pada kWh Meter Prabayar ... 80

Gambar 4.9 Contoh Rangkaian Softstarter Sederhana Menggunakan Satu Resistor ... 82

Gambar 5.1 Sambungan dari Saluran Tegangan Rendah dan Instalasi Pelanggan 93 Gambar 5.2 Konstruksi Sambungan Tenaga Listrik Tipe A ... 95

Gambar 5.3 Konstruksi Sambungan Tenaga Listrik Tipe B ... 95

Gambar 5.4 Konstruksi Sambungan Tenaga Listrik Tipe C ... 96

Gambar 5.5 Konstruksi Sambungan Tenaga Listrik Tipe D ... 96

Gambar 5.6 Konstruksi Sambungan Tenaga Listrik Tipe E ... 97

(9)

x TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK

DAFTAR GAMBAR

Gambar 5.12 Mengukur Andongan dengan Metode Papan Bidik ...105

Gambar 5.13 Pengukuran Andongan dengan Metode Dinamometer ...105

Gambar 5.14 Alat ukur Dynamometer ...105

Gambar 6.1 Jaringan Tegangan Rendah yang Sudah Terpasang di Pemukiman Pen- duduk ...119

Gambar 6.2 Jaringan Listrik dari Pembangkit Sampai Rumah ...120

Gambar 6.3 Kabel Pilin NFA2X-T ...121

Gambar 6.4 Konektor Kabel Pilin ...128

Gambar 6.5 Konstruksi Konektor Baut Satu ...128

Gambar 6.6 Konstruksi Konektor Baut Dua ...129

Gambar 6.7 Haspel...136

Gambar 6.8 Pulling Grip ...137

Gambar 6.9 Pendirian Tiang Menggunakan Kendaraan Alat Pengangkat...137

Gambar 6.10 Pendirian Tiang Dengan Konstruksi Tiga Kaki ...138

Gambar 6.11 Konstruksi Topang Tekan ...138

Gambar 6.12 Penarikan Topang Tarik Selama Penarikan Kabel ...139

Gambar 6.13 Pemasangan Konektor pada Kabel Pilin ...140

Gambar 7.1 Kabel Tegangan Rendah Jenis Pilin ...144

Gambar 7.2 Tiang Jaringan Tegangan Rendah ...144

Gambar 7.3 Jaringan Tegangan Menengah dan Jaringan Tegangan Rendah ...145

Gambar 7.4 Pemasangan Kabel listrik bawah tanah ...145

Gambar 7.5 Panjang Tiang Listrik Tegangan Rendah ...146

Gambar 7.6 Kabel Tegangan Rendah jenis NFA2XSY ...147

Gambar 7.7 Pole Bracket ...147

Gambar 7.8 Gambar Strain Clamp ...148

Gambar 7.9 Suspension Clamp ...148

Gambar 7.10 Stainless Steel Strip ...149

Gambar 7.11 Pentanahan pada Tiang ...149

Gambar 7.12 Konstruksi bagian atas ...150

Gambar 7.13 Peletakan dua kabel tanah tegangan rendah ...154

Gambar 7.14 Peta Penggunaan Tegangan dan Frekuensi di Dunia ...155

Gambar 8.1 Kabel NYA 3 Penghantar dengan Grounding ...159

Gambar 8.4 Instalasi Elektroda Batang ...166

Gambar 8.5 Instalasi Elektroda Pelat ...167

Gambar 8.6 Instalasi Elektroda Pita ...168

Gambar 8.7 Klasifikasi Sistem Pentanahan ...170

Gambar 8.8 Gelombang Tegangan Saat Terjadi Tegangan Swell dan Sag ...170

Gambar 8.9. (a) Monogram Tegangan Swell Selama Kegagalan Fasa(b) Simulasi Tegangan Transien ...171

Gambar 8.10 Prinsip Bayangan ...172

Gambar 8.11 Pengukuran Tahanan Jenis Tanah dengan Metode Empat Elektroda ...173

Gambar 8.12 Tegangan sentuh akibat kesalahan pentanahan ...174

Gambar 8.13 Tegangan Sentuh dengan Rangkaian Penggantinya ...175

Gambar 8.14 Tegangan Langkah Dekat Peralatan yang Diketanahkan ...175

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 8.15 Tegangan Pindah dengan Rangkaian Penggantinya ...176

Gambar 8.16 Sistem Pemasangan Pembumian ...176

Gambar 8.17 Kutub Tanah ...177

Gambar 8.18 Konfigurasi Pentanahan Penanaman Segi Empat ...178

Gambar 8.19 Rangakaian Metode Fall of Potential ...179

Gambar 8.20 Pengoperasian Earth Tester ...179

Gambar 8.21 Konsep Pengukuran yang Menunjukkan Nilai 100 Ohm ...180

Gambar 8.22 Konsep Pengukuran yang Sesuai Standar PUIL yaitu <5 Ohm ...180

Gambar 8.23 Rancangan Pengukuran Pembumian ...181

Gambar 8.18 pemasangan penangkal petir ...182

Gambar 9.1 PT PLN Sebagai Pusat Penyedia Sistem Kelistrikan di Indonesia ...186

Gambar 9.2 Penyambungan Instalasi Tegangan Rendah ...191

Gambar 9.3 Sambungan Instalasi kWh Meter ...192

Gambar 9.4 (a) Instalasi STR dari Mulai JTR Sampai dengan APP pada Pelanggan (b) Tampak Samping ...193

Gambar 9.5 Detail Pemasangan Instalasi Sambungan Pelanggan ...193

Gambar 9.6 Model SR yang Disadapkan dari JTR ...194

Gambar 9.7 Model SR yang Disadapkan Langsung dari Trafo ...195

Gambar 10.1 Papan Hubung Bagi Tegangan Rendah ...205

Gambar 10.2 Contoh Bentuk Cubicle yang Terdapat pada Politeknik Negeri Bandung (POLBAN) ...207

Gambar 10.3 PHB dengan Bentuk Panel Konstruksi Semi Tertutup ...208

Gambar 10.4 PHB dengan Bentuk Panel Konstruksi Lemari ...209

Gambar 10.5 PHB dengan Bentuk Panel Konstruksi Kotak ...209

Gambar 10.6 Jenis Sekering Ulir ...210

Gambar 10.7 Sekering Pisau (HRC Fuse) ...211

Gambar 10.8 Bentuk Sakelar Pemisah ...211

Gambar 10.9 Bentuk Sakelar Beban ...212

Gambar 10.10 Beberapa Bentuk Penopang Rel ...212

Gambar 10.11 Perlengkapan Hubung Bagi dan Diagramnya ...214

Gambar 10.12 Saklar Masuk untuk Memutuskan Aliran Suplai PHB ...216

Gambar 10.13 PHB “B dan D” Tanpa Pemasangan Sakelar Masuk ...217

Gambar 10.14 PHB Sakelar Keluar dengan Pengaman Lebur ...218

Gambar 10.15 Pemasangan MCB Sebagai Sakelar Keluar ...218

Gambar 10.16 Pengelompokan Panel ...219

Gambar 10.17 Tata Letak Komponen Hubunjg Bagi Pada Panel Daya ...221

(11)

xii TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik Pembatas Arus ... 28

Tabel 2.2 Karakteristik Relai ... 28

Tabel 2.3 Kabel instalasi meter kWh/kVARh ... 33

Tabel 3.1 Besaran Nilai Daya Listrik Untuk Pelanggan Tiga Fasa Sambungan Langsung ... 51

Tabel 3.2 Ukuran MCB 1 fasa ... 53

Tabel 3.3 Klasifikasi Layanan Tegangan Sesuai Daya Pelanggan... 54

Tabel 3.4 Klasifikasi Pemasangan CT dan PT Sesuai Daya Pelanggan ... 59

Tabel 3.5 Ketentuan Pelebur ... 60

Tabel 3.6 Karakteristik Relai ... 60

Tabel 5.1 Jarak Aman Tiang Tegangan Rendah ... 99

Tabel 6.1 Konstruksi Konduktor Inti fase Kabel NFA2X-T ...122

Tabel 6.2 Karakteristik Kawat Inti Netral Penggantung Kabel NFA2X-T ...123

Tabel 6.3 Konstruksi Konduktor Kawat Inti Netral Penggantung Kabel NFA2X-T 124 Tabel 6.4 Konstruksi Insulasi Inti Kabel NFA2X-T ...125

Tabel 6.5 Karakteristik Kabel Pilin NFA2X-T ...126

Tabel 6.6 Konstruksi konduktor Inti Fase dan Inti Netral Kabel Pilin NFA2X ...126

Tabel 6.7 Konstruksi Insulasi Inti Kabel Pilin NFA2X ...127

Tabel 6.8 Karakteristik Kabel Pilin NFA2X ...127

Tabel 6.9 Panjang Kabel Dalam Drum ...131

Tabel 6.10 Jumlah sampel pada pengujian serah terima ...132

Tabel 6.11 Daftar mata uji ...133

Tabel 6.12 Jumlah contoh pengujian jenis ...134

Tabel 6.13 Metode Pengujian ...135

Tabel 6.14 Jumlah contoh uji dan penilaian konektor ...136

Tabel 7.1 Jenis dan KHA Kabel tanah SKTR ...151

Tabel 7.2 Faktor Koreksi Kabel yang ditanam dalam tanah ...152

Tabel 8.1 Spesifikasi jenis elektroda pembumian ...162

Tabel 8.2 Ukuran penampang penghantar sistem pembumian ...162

Tabel 8.3 Nilai Tipikal Tahanan Jenis Tanah ...164

Tabel 8.4. Batasan-batasan Arus dan Pengaruhnya pada Manusia ...174

Tabel 9.1 Keterangan gambar instalasi sambungan pelanggan ...194

Tabel 9.3 ketentuan tinggi bentangan kabel...196

Tabel 9.4 Jarak Bentangan Maksimal 1 dan 3 fasa ...196

Tabel 9.5 Ukuran diameter tiang atap bahan pipa gas...197

Tabel 9.6 jarak aman sambungan luar pelayanan ...198

Tabel 10.1 Contoh data suatu instalasi tenaga ...220

Tabel 10.2 tahap pemeriksaan visual ...224

Tabel 10.3 Pengujian Tahanan Isolasi (Bekerja pada Keadaan Tidak Bervoltase) 226 Tabel 10.4 Pengujian Tahanan Isolasi ...229

DAFTAR TABEL

(12)

PETUNJUK PENGGUNAAN BUKU Puji Syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmatnya sehingga dapat menyelesaian buku ini.

Buku ini merupakan buku pelajaran Jaringan Distribusi Tenaga Listrik yang diharapkan dapat menjadi panduan, memperkaya dan meningkatkan penguasaan pengetahuan dan keterampilan bagi peserta didik. Mengingat pentingnya buku ini, disarankan mmemperhatikan hal-hal sebagai berikut.

1. Bacalah Tujuan pembelajaran terlebih dahulu untuk mengetahui apa yang akan kamu capai dalam bab ini serta lihatlah peta konsep untuk megetahui pemetaan materi.

2. Bacalah buku ini dengan teliti dan seksama, serta bila ada yang kurang jelas bisa ditanyakan kepada guru.

3. Lakukan kegiatan literasi pada bagian cakrawala dan jelajah internet untuk memperluas wawasanmu.

4. Pada bagian akhir bab terdapat tes kompetensi yang dapat kalian gunakan untuk mengetahui apakah sudah menguasai materi dalam bab ini.

Untuk membantu anda dalam menguasai kemampuan di atas, materi dalam buku ini dapat kamu cermati tahap demi tahap. Jangan memaksakan diri sebelum benar-benar menguasai bagian demi bagian dalam modul ini, karena masing-masing saling berkaitan. Pada akhir bab dilegkapi dengan Penilaian Akhir Bab. Jika anda belum menguasai 75% dari setiap kegiatan, maka anda dapat mengulangi untuk mempelajari materi yang tersedia dalam buku ini. Apabila anda masih mengalami kesulitan memahami materi yang ada dalam bab ini, silahkan diskusikan dengan teman atau guru anda.

Buku ini terdapat bagian-bagian untuk memperkaya dan menguji pengetahuan dan keterampilanmu. Adapun bagian-bagian tersebuut adalah:

Contoh Soal Digunakan untuk memberikan gambaran soal yang akan ditanyakan dan cara menyelesaikannya.

Praktikum Lembar acuan yang digunakan untuk melatih keterampilan peserta didik sesuai kompetensi keahlianya.

Jelajah Internet

Fitur yang dapat digunakan peserta didik untuk menambah sumber belajar dan wawasan. Menampilkan link sumber belajar dan QR code yang dapat diakses melalui QR code scanner yang terdapat pada smartphone.

Cakrawala Berisi tentang wawasan dan pengetahuan yang berkaitan dengan ilmu yang sedang dipelajari.

Tugas Mandiri Kegiatan yang bertujan untuk melatih peserta didik dalam memahami suatu materi dan dikerjakan secara individu.

Rangkuman Berisi ringkasan pokok materi dalam satu bab.

Penilaian Akhir Bab Digunakan untuk mengetahui sejauh mana kompetensi yang sudah dicapai peserta didik setelah mempelajari satu bab.

PETUNJUK PENG-

GUNAAN BUKU

(13)

xiv TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK

PETA KONSEP BUKU

BAB 1

JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN LISTRIK

BAB 2

ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP)

BAB 3

PENGOPERASIAN INSTALASI ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP)

BAB 4

GANGGUAN DAN CARA PERBAIKAN PADA ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS

(APP)

BAB 5

SALURAN TENAGA LISTRIK TEGANGAN RENDAH (SLTR)

BAB 6

JARINGAN TEGANGAN RENDAH

BAB 7

SALURAN UDARA TEGANGAN RENDAH (SUTR) DAN SALURAN ABEL TANAH

TEGANGAN RENDAH (SKTR)

BAB 8 SISTEM PEMBUMIAN

BAB 9

SAMBUNGAN PELANGGAN

BAB 10

PERALATAN HUBUNG BAGI

JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

SEMESTER GASAL SEMESTER GENAP

PETA KONSEP

BUKU

(14)

APERSEPSI

Listrik yang kita manfaatkan untuk menyalakan berbagai peralatan baik yang ada di rumah atau di luar rumah merupakan energi yang telah melewati berbagai bagian dalam suatu sistem penyaluran tenaga listrik.

Energi listrik dibangkitkan di pusat listrik, kemudian disalurkan melalui jaringan trasmisi dengan tegangan tinggi yang kita sebut SUTT atau SUTET agar dapat disalurkan untuk jarak yang jauh. Kemudian ketika dekat dengan pemakai atau pemanfaat listrik, maka listrik diturunkan tegangannya menjadi tegangan menengah. Energi listrik pada tegangan menengah bisa disalurkan untuk pemakai golongan tertentu misalnya, industri. Sedangkan untuk golongan pemakai di pemukiman dan industri skala kecil akan mendapatkan energi listrik pada saat tegangan diturunkan lagi menjadi tegangan rendah.

Buku teks ini membahas lebih banyak mengenai jaringan distribusi tegangan rendah dimulai dari Sistem distribusi jaringan tegangan rendah, alat pengukur dan pembatas beserta pengoperasiannya, saluran tenaga listrik baik melalui udara maupun melalui saluran bawah tanah, sistem pembumian untuk pengamanan, dan sambungan akhir ke pemakai.

Untuk memahami lebih mendalam lagi mengenai bahasan yang ada pada buku ini, siswa diharapkan mengerjakan tugas yang terdapat dalam buku ini atau mencoba untuk mencari sumber belajar lain seperti yang disarankan pada bagian cakrawala yang ada pada setiap bab.

APERSEPSI

(15)

(16)

TUJUAN PEMBELAJARAN

PETA KONSEP

BAB

JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK I

Setelah mempelajari materi tentang Jaringan Distribusi Tenaga Listrik, peserta didik mampu memahami, menerapkan, dan menggunakan konsep tersebut dengan baik dan benar

KATA KUNCI

BAB I JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

SISTEM TENAGA LISTRIK

KOMPONEN JARINGAN DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

SISTEM DISTRIBUSI

KONFIGURASI SISTEM DISTRIBUSI

KEANDALAN KONTINUITAS PENYALURAN

SISTEM DISTRIBUSI TEGANGAN MENEGAH

SISTEM DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH

JARINGAN RADIAL

JARINGAN BENTUK TERTUTUP

(17)

2 TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK

PENDAHULUAN

Energi listrik dewasa ini telah menjadi energi yang sangat penting. Energi listrik digunakan di seluruh dunia. Setiap hari, manusia memerlukan dan menggunakan energi listrik untuk menyelesaikan pekerjaan-pekerjaannya. Bayangkan jika sehari saja tidak ada listrik, tentu akan berdampak sangat besar bagi kehidupan kita. Pabrik-pabrik akan terhambat proses produksinya, perkantoran akan terganggu aktifitasnya. Bahkan di rumah pun akan terkena dampaknya, lampu-lampu tidak menyala, pendingin udara (AC) mati, pompa air mati tidak bisa memompa air tanah, kita tidak bisa menonton TV atau men-charge telepon genggam (handphone). Manusia modern benar-benar sangat tergantung dengan energi ini.

Gambar 1.1 Penyaluran Energi Listrik Sumber http//tse3.mm.bing.net/

Lalu dari manakah energi listrik itu berasal. Penyaluran energi listrik ditunjukkan Gambar 1.1 dari mulai pembangkit (power plant) sampai ke pengguna energi listrik seperti industri besar (big industries), industri menengah (middle industries), pusat perbelanjaan dan hotel (mall), penerangan jalan umum (Public Road Lamp), industri kecil (small industries), dan rumah (housing). Mari kita lihat lebih dalam lagi bagaimana sistem tenaga listrik disalurkan ke pengguna, sehingga energinya dapat dimanfaatkan untuk menjalankan peralatan baik yang ada di industri, hotel, mal, rumah, jalan raya, maupun di lingkungan sekitarnya

(18)

MATERI PEMBELAJARAN

A. Sistem Tenaga Listrik

Listrik yang sampai kepada konsumen sebenarnya telah melalui perjalanan yang panjang dimulai dari pusat listrik atau pembangkit, jaringan transmisi dan distribusi sampai kepada sambungan akhir ke konsumen. Suatu sistem tenaga listrik terdiri dari berikut ini.

1. Sistem pembangkit.

2. Sistem Transmisi.

3. Sistem Distribusi.

4. Sambungan Pelayanan.

Gambar 1.2 Pola Sistem Tenaga Listrik Sumber: PLN, 2010

Tempat pembangkitan tenaga listrik biasanya dinamakan Pusat Listrik.

Jika energi awal sebagai penggerak mula berasal dari Energi potensial air, maka dinamakan Pusat Listrik Tenaga Air (PLTA). Jika berasal dari uap, maka disebut Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU). Dinamakan PLTP jika penggerak mulanya dari panas bumi. PLTG dari gas, PLTN dari tenaga nuklir, PLTD dari tenaga diesel. Akhir-akhir ini sedang dikembangkan Pusat Listrik dengan penggerak mula dari energi yang bisa diperbarui seperti, Pusat Listrik Tenaga Matahari/Suya (PLTS), Pusat Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB), Pusat Listrik Tenaga Ombak (PLTO), bahkan sekarang sudah dimulai pengembangan Pusat Listrik Tenaga Sampah (PLTSa).

Pada pusat listrik/pembangkit, komponen yang paling penting dan utama adalah generator. Generator inilah yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Energi mekanik berupa putaran rotor pada rongga mesin generator

(19)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 1.3 Proses Penyaluran Tenaga Listrik Sumber: http//jom.unpak.ac.id/

Gambar 1.4 menunjukkan proses penyaluran tenaga listrik. Tegangan yang dibangkitkan pada unit pembangkit sebesar 6-20 kV. Tegangan ini kemudian dinaikkan dengan transformator menjadi 150-500 kV. Tegangan ini ditransmisikan untuk jarak yang cukup jauh. Tegangan 500 kV dinamakan Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET). Kemudian diturunkan menjadi 70 kV yang dinamakan Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTT).

Pada Jaringan Distribusi, tegangan diturunkan menjadi 20 kV. Jaringan ini dinamakan jaringan tegangan menengah primer melalui Saluran Udara Tegangan Menengah (SUTM) atau Saluran Kabel Tegangan Menengah (SKTM). Tegangan Menengah 20 kV diturunkan lagi menjadi tegangan 380/220 V. Saluran ini disebut Jaringan Distribusi Sekunder untuk disalurkan ke pelanggan.

B. Komponen Jaringan Distribusi Tenaga Listrik

Sebagai jaringan yang menghubungkan antara saluran transmisi dengan pengguna tenaga listrik, jaringan distribusi melaksanakan tugasnya yaitu, menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan menengah, dan menurunkannya kembali menjadi tegangan rendah melalui transformator yang terdapat pada suatu bangunan yang disebut gardu induk dan gardu distribusi. Secara singkat, komponen pada jaringan distribusi terdiri atas berikut ini.

(20)

MATERI PEMBELAJARAN

1. Gardu Induk

2. Jaringan distribusi dengan tegangan menengah 3. Gardu distribusi

4. Jaringan distribusi tegangan rendah

Pada Gardu induk terdapat transformator penurun tegangan (Step Down Transformator) yang menurunkan tegangan tinggi 150 kV atau 70 kV menjadi 20 kV, atau 12 kV atau 6 kV, tetapi kebanyakan tegangannya yang 20 kV.

Gambar 1.4 Gardu Induk

Sumber: qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-319ccf9226dea23656600cc50c26fe4a

Jaringan Distribusi Primer setelah gardu induk menggunakan saluran kabel udara atau saluran bawah tanah. Saluran kabel udara paling sering dipakai, karena mempunyai beberapa keunggulan di antaranya harganya murah tetapi kerugiannya sering terganggu akibat terkena petir, terkena layangan, dan lain- lain. Sedangkan saluran bawah tanah keunggulannya murah dalam pemeliharaan tetapi mahal pada saat pemasangan awalnya.

Gardu distribusi terletak antara jaringan distribusi primer atau tegangan menengah dengan jarigan distribusi sekunder atau tegangan rendah. Pada gardu distribusi terdapat transformator penurun tegangan (Step Down Transformator) yang menurunkan tegangan menengah 20 kV menjadi tegangan rendah 380/220 V.

(21)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 1.5 Trafo Distribusi

Sumber: satusatuen.com/blog/wp-content/uploads/2017/09/trafo.jpg

Setelah trafo distribusi yang mengeluarkan tegangan rendah 380/220 V.

Selanjutnya jaringan listrik disalurkan ke pelanggan perumahan atau industri kecil yang menggunakan tegangan rendah. Saat ini saluran yang dipakai menggunakan kabel pilin (twisted cable).

C. Sistem Distribusi

Cakupan Sistem distribusi tenaga listrik itu meliputi sistem distribusi tenaga menengah dan tenaga rendah.

1. Sistem Distribusi Tegangan Menengah

Gambar 1.6 Jaringan Tegangan Menengah

Sumber: awsimages.detik.net.id/community/media/visual/2017/02/08

Tegangan yang dikeluarkan dari Transformator di gardu induk pada sisi sekunder merupakan awal dari jaringan tegangan menengah. Akhir dari jaringan tegangan menengah, yaitu pada sisi primer transformator penurun

(22)

MATERI PEMBELAJARAN

tegangan pada gardu distribusi sekunder. Tegangan menengah yang telah ditetapkan, yaitu 20 kV.

2. Sistem Distribusi Tegangan Rendah

Jaringan tegangan rendah dimulai dari sisi sekunder transformator step down pada gardu distribusi sampai pada sambungan alat pengukur dan pembatas di bangunan pelanggan. Kabel yang digunakan pada jaringan tegangan rendah ini sudah menggunakan jenis pilin (twisted cable) yang diisolasi. Dengan menggunakan kabel ini, saluran akan terlindung dari gangguan-gangguan seperti layangan, burung, atau gangguan alam lainnya.

Pada bagian ini, sistem harus menjamin keandalan yang cukup tinggi dengan memastikan, bahwa pelanggan akan menerima energi dengan kualitas yang cukup tinggi. Jaringan sekunder tegangan rendah mendapat suplai dari tiga atau lebih feeder, hal ini untuk mengantisipasi ketika salah satu feeder primernya terganggu, maka feeder yang akan menggantikan dan mengisi feeder yang terganggu tadi. Sistem ini disebut sebagai jaringan kedua (second contingency network). Jaringan sekunder tegangan rendah dibuat dengan mempertimbangkan pembagian keseimbangan beban dan pengaturan tegangan (voltage regulation) yang cukup baik.

D. Konfigurasi Sistem Distribusi

Umumnya konfigurasi sebuah jaringan tenaga listrik dapat dikelompokkan menjadi dua konsep dasar konfigurasi, yaitu sebagai berikut.

1. Sistem Jaringan Distribusi Radial

Sistem jaringan ini hanya memiliki satu pasokan tenaga listrik. Akibatnya ketika terjadi kesalahan yang menyebabkan gangguan pada jaringannya, maka akan terjadi padam pada bagian yang tidak dapat dipasok atau “black‐

out”. Pada sistem jaringan ini saluran dibentangkan secara radial dari satu titik kemudian ditarik ke titik-titik cabang yang dilayani. Sistem ini banyak digunakan dikarenakan biaya yang cukup murah.

Gambar 1.7 Jaringan Distribusi Radial Sumber: PLN, 2010

Pada Gardu induk terdapat Catu Daya yang akan mengalirkan arus ke cabang-cabangnya. Arus pada model radial ini membuat aliran yang tidak

(23)

MATERI PEMBELAJARAN

Jaringan model radial ini mempunyai ciri-ciri, di antaranya bentuk yang sederhana, Biaya pemasangan murah, kurang baik dari sisi kualitas pelayanan dayanya akibat dari rugi tegangan dan rugi daya yang cukup besar. Jaminan keberlangsungan pelayanan daya kurang, karena jarak dari sumber ke beban hanya satu pilihan. Jika terjadi gangguan akan menyebabkan “black out” atau mati total.

Untuk mengantisipasi terjadinya kondisi seperti ini, maka perlu menggunakan peralatan pengaman. Peralatan pengaman dipasang pada daerah yang terkena gangguan untuk membatasi agar gangguan tidak merembet ke daerah lainnya.

2. Sistem Jaringan Distribusi Loop

Sistem jaringan ini digunakan dengan alternatif dua atau lebih pasokan. Sehingga ketika terjadi gangguan pada satu jalur, maka tidak akan menyebabkan gangguan pada jalur yang lain karena beda pasokan.

Kemungkinan terjadinya “Black Out” juga menjadi lebih kecil. Tentu hal ini memberikan peluang pelayanan yang lebih baik dan menjamin kualitas yang lebih baik dibanding pada sistem radial karena drop tegangan dan rugi daya jadi lebih kecil.

Gambar 1.8 Jaringan Distribusi Loop Sumber: PLN, 2010

Dari kedua Sistem jaringan yang ada, maka dibuatlah konfigurasi-konfigurasi jaringan di antaranya sebagai berikut.

a. Konfigurasi Tulang Ikan (Fishbone)

Konfigurasi fishbone ini merupakan tipikal konfigurasi yang menyerupai susunan tulang ikan. Pada konfigurasi ini terdapat Pemisah [Pole Top Switch (PTS), Air Break Switch (ABSW)] untuk mengurangi wilayah pemadaman pada saat terjadi gangguan dengan mengkoordinasikan relai.

Automatic Recloser atau Pemutus Balik Otomatis ditempatkan pada jaringan utama sedangkan pada cabang digunakan saklar/pemutus seksi otomatis.

(24)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 1.9 Konfigurasi Tulang Ikan (Fishbone).

Sumber: PLN, 2010

b. Konfigurasi Klaster (Cluster/Leap Frog)

Konfigurasi ini cocok diterapkan pada wilayah yang mempunyai kepadatan tinggi seperti di daerah perkotaan. Pada konfigurasi ini terdapat penyulang/feeder cadangan yang mempunyai luas penampang saluran yang cukup besar. Selain itu, terdapat juga saklar pemutus beban pada tiap-tiap saluran dalam jaringan konfigurasi ini.

Gambar 1.10 Konfugurasi Klaster (Leap Frog) Sumber: PLN, 2010

c. Konfigurasi Spindel (Spindle Configuration)

Ciri khas konfigurasi spindel adalah adanya dua jenis penyulang/

feeder cadangan, yaitu stand by atau express feeder dan working feeder. Tidak ada beban pada kedua feeder ini karena difungsikan sebagai cadangan jika terjadi gangguan pada sistem.

Dalam konsep Spindel, jumlah penyulang pada satu spindel terdiri dari 6 penyulang operasi dan 1 penyulang cadangan, sehingga faktor pembebanan konfigurasi spindel penuh adalah 85%. Sedangkan untuk konfigurasi 2 penyulang, faktor pembebanan hanya 50%. Pada gardu hubung terdapat kondisi penyulang berupa keadaan NO (Normally Open) dan NC (Normally Close).

(25)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 1.11 Konfigurasi Spindel (Spindle Configuration) Sumber: PLN, 2010

d. Konfigurasi Fork

Sesuai dengan namanya konfigurasi ini menyerupai garpu di mana sebuah gardu distribusi dimungkinkan dapat dipasok dari 2 atau lebih penyulang atau feeder. Pergantian pemasok dapat dilakukan pada waktu yang cukup singkat karena menggunakan bantuan alat Automatic Change Over Switch (ACOS). Pemasangan pasokan menuju gardu distribusi menggunakan Tee-Off (TO) untuk saluran udara. Model ini juga bisa digunakan apabila pasokannya dari saluran kabel bawah tanah.

Gambar 1.12 Konfigurasi Fork Sumber: PLN, 2010

e. Konfigurasi Spotload (Parallel Spot Configuration)

Konfigurasi ini terdiri dari beberapa penyulang yang bekerja secara paralel. Konfigurasi ini berawal dari Gardu Induk dan berakhir di gardu distribusi. Konfigurasi Spotload diperlukan jika kondisi beban pada sisi pelanggan melewati kapasitasnya atau melebihi kemampuan daya hantar arus penghantar. Selain penyulang utama, terdapat pula penyulang cadangan sebagai penyangga untuk menjamin penyaluran daya tetap berlangsung dalam kondisi apapun. Pada konfigurasi ini diperlukan sebuah Directional Relai (relai arah) pada Gardu Hubung (Gardu Hilir).

(26)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 1.13 Konfigurasi Spotload (Parallel Spot Configuration) Sumber: PLN, 2010

f. Konfigurasi Jala-jala (Grid, Mesh)

Pada daerah pemukiman padat atau pada daerah khusus tertentu diperlukan pasokan daya listrik yang handal. Jika menggunakan satu pasokan sangat riskan terjadi gangguan akibat permintaan yang tinggi. Oleh karena itu diperlukan suatu konfigurasi yang memungkinkan suatu wilayah agar dapat dipasok dari berbagai sumber. Konfigurasi yang memungkinkan mengakomodasi banyak pasokan ke jala-jala adalah konfigurasi jala-jala.

Karena harus ada berbagai pasokan yang terpasang pada konfigurasi ini, agak rumit dalam pengoperasiannya.

Gambar 1.14 Konfigurasi Jala‐jala (Grid, Mesh) Sumber: PLN, 2010

g. Konfigurasi lain-lain

Selain yang telah diuraikan di atas tentang konfigurasi-konfigurasi jaringan, terdapat dua konfigurasi yang dipakai sebagai alternatif model jaringan, yaitu sebagai berikut.

3. Struktur Garpu dan Bunga

Jika pusat beban jauh dari gardu induk, struktur jaringan harus disusun sedemikian rupa dengan menempatkan gardu hubung yang berfungsi sebagai gardu pembagi. Sedangkan Jaringan tegangan menengah yang merupakan pemasok menyalurkan daya ke gardu hubung untuk diteruskan ke pusat beban.

Pengaman yang dipakai pada konfigurasi ini berupa rele proteksi gangguan fasa-fasa dan fasa-tanah pada JTM yang akan memutus jaringan tenaga jika terjadi gangguan.

(27)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 1.15 Konfigurasi Struktur Garpu Sumber: PLN, 2010

Gambar 1.16 Konfigurasi Struktur Bunga Sumber: PLN, 2010

4. Struktur Rantai

Struktur Rantai digunakan jika pada suatu wilayah yang luas dan lokasi beban saling berjauhan.

Gambar 1.17 Konfigurasi Struktur Rantai.

Sumber: PLN, 2010

(28)

MATERI PEMBELAJARAN

E. Keandalan Kontinuitas Penyaluran

Keandalan kontinuitas penyaluran tenaga listrik merupakan daya tahan penyaluran tenaga listrik kepada pengguna secara terus menerus tanpa terjadinya pemutusan daya listrik dan waktu yang diperlukan untuk memulihkan daya yang disalurkan ke pengguna. Dalam prakteknya terdapat beberapa kondisi di mana daya listrik harus terputus ke pengguna diakibatkan oleh terganggunya pasokan listrik baik pada jaringan menengah maupun jaringan rendah.

Klasifikasi tingkat keandalan dapat dibagi ke beberapa tingkat, yaitu sebagai berikut.

Tingkat 1

Lama pemadaman dalam hitungan beberapa jam dan biasa terjadi pada saluran yang menggunakan konfigurasi radial.

Tingkat 2

Lama pemadaman kurang dari satu jam dengan penentuan titik dan penyebab gangguan kurang dari satu jam dan biasa terjadi pada saluran yang menggunakan konfigurasi sistem loop dengan pasokan penyulang cadangan.

Tingkat 3

Lama pemadaman dalam hitungan beberapa menit dan biasa terjadi pada sistem yang menggunakan teknologi SCADA.

Tingkat 4

Lama pemadaman dalam hitungan beberapa detik saja. Biasanya terjadi pada sistem yang mempunyai fasilitas automatic switching pada konfigurasi dengan sistem garpu (fork).

Tingkat 5

Inilah tingkat yang ideal di mana sistem berjalan tanpa pemadaman karena hampir tidak terjadi gangguan akibat selalu ada pasokoan tenaga dari berbagai sisi.

Keadaan ini terjadi pada sistem Spotload, transformator yang bekerja paralel.

Dalam mendesain suatu jaringan dengan konfigurasinya perlu mendasarkan pada tingkat keandalan penyaluran dengan mempertimbangkan aspek pelayanan teknik, biaya, dan jenis pelanggan. Desain suatu sistem saluran merupakan bagian awal yang harus mempunyai tingkat kontinuitas lebih tinggi dari bagian akhir.

Durasi pemulihan dapat dipercepat dengan mengantisipasi gangguan akibat dari pemakaian alat pada sistem seperti Pemutus Balik Otomasi, saklar yang dilengkapi dengan kontrol elektronik/mekanik (SSO), penghantar berisolasi, tree guard, dan penambahan SCADA.

(29)

14 TEKNIK JARINGAN TENAGA LISTRIK Gambar 1.18 Penghasil Listrik di Dunia

Sumber: https//ceoworld.biz/

Tahukah Anda negara mana saja yang memproduksi listrik paling besar di dunia? data di atas menyatakan bahwa pada tahun 2016, negara Republik Rakyat Tiongkok atau dikenal dengan China daratan memproduksi listrik paling besar di dunia sekira 6.015 TerraWatt per jam. Kemudian disusul Amerika serikat, India, Russia, Jepang, Jerman, dan Kanada di urutan ke-7. Lalu di manakah posisi negara kita tercinta, Indonesia?

CAKRAWALA

JELAJAH INTERNET

Untuk lebih menguatkan pemahaman tentang pentingnya energi listrik untuk kehidupan kita. Anda bisa menemukan sendiri alasannya melalui internet.

Silakan klik link berikut ini, https//qrgo.page.link/VkJu9 atau Anda bisa scan QR code ini.

(30)

1. Energi listrik dewasa ini telah menjadi energi yang sangat penting. Energi listrik paling banyak dipakai karena mempunyai banyak keunggulan di banding bentuk energi lain. Salah satunya adalah energi listrik paling mudah untuk diubah menjadi bentuk energi lainnya.

2. Sistem tenaga listrik, terdiri dari, Sistem pembangkit, Sistem Transmisi, Sistem Distribusi, dan Sambungan Pelayanan.

3. Komponen pada jaringan distribusi, terdiri atas, Gardu Induk, Jaringan distribusi tegangan menengah, Gardu distribusi, dan Jaringan distribusi tegangan rendah.

4. Konfigurasi suatu jaringan tenaga listrik dapat dikelompokkan menjadi 2 konsep konfigurasi, yaitu Sistem Jaringan Distribusi Radial dan Sistem Jaringan Distribusi Loop.

5. Keandalan kontinuitas penyaluran tenaga listrik merupakan daya tahan penyaluran tenaga listrik kepada pengguna secara terus menerus tanpa terjadinya pemutusan daya listrik ke pengguna dan waktu pemulihan yang diperlukan untuk memulihkan sistem.

RANGKUMAN

Negara Indonesia adalah negara dengan wilayah yang cukup luas.

Penduduk Indonesia menyebar dari ujang barat Sumatra sampai ujung timur Papua. Kebutuhan Tenaga listrik penduduk Indonesia selalu meningkat dari waktu ke waktu. Tugas Anda adalah mencari data berapa Watt daya listrik yang dikonsumsi masyarakat Indonesia selama 3 tahun terakhir. Kemudian bedakanlah kebutuhannya konsumsi listriknya berdasarkan pulau-pulau besar di indonsesia!

Anda dapat mengumpulkan informasi melalui buku, internet, maupun dari sumber informasi lainnya. Tugas dikerjakan dalam bentuk laporan dengan format yang sudah disepakati dengan guru pengampu!

TUGAS MANDIRI

Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan baik dan benar!

1. Mengapa energi listrik menjadi suatu bentuk energi yang penting di dunia?

2. Jelaskan bagaimana penyaluran energi listrik dari mulai pembangkitan sampai konsumen!

3. Berapa tegangan yang digunakan pada Jaringan Transmisi, Jaringan Distribusi, PENILAIAN AKHIR BAB

(31)

Setelah mempelajari bab satu ini, Anda diharapkan memahami tentang Jaringan Distribusi Tenaga Listrik. Dari semua materi yang disajikan, mana yang menurut Anda paling sulit dimenegrti dan dipahami? Coba Anda diskusikan dengan teman maupun guru Anda, karena materi pada bab ini akan menjadi dasar dari bab-bab setelahnya!

REFLEKSI

(32)

TUJUAN PEMBELAJARAN

PETA KONSEP

BAB

ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP) II

Setelah mempelajarai materi mengenai alat pengukur dan pembatas (APP), peserta didik dapat menentukan peralatan dan bahan pemasangan APP dengan baik dan benar sesuai dengan ketentuan pada PUIL 2011 dan SPLN.

KATA KUNCI BAB II ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP)

ALAT PENGUKUR DAN PEMBATAS (APP)

PENGERTIAN APP

APP 3 FASA APP 1 FASA

ALAT DAN BAHAN PEMASANGAN APP

MEMASANG APP

ALAT PENGUKUR

ALAT PEMBATAS

(33)

A. Pengertian

Alat Pengukur dan Pembatas atau disingkat APP merupakan alat yang penggunaannya di khususkan untuk keperluan berupa transaksi energi listrik. APP merupakan sebuah perangkat yang biasanya terpasang pada bagian pelanggan listrik (konsumen). Bagian ini adalah batas antara perusahaan penyedia listrik, yang dalam hal ini adalah PLN (Perusahaan Listrik Negara) dengan kita sebagai pelanggannya. Selepas dari bagian ini adalah tanggung jawab kita sebagai pelanggan.

Pada tiap rumah, APP ini biasa di sebut dengan bargainser. Bila ada rumah yang telah menggunakan listrik tetapi tidak memiliki APP, maka ada tiga kemungkinan yang terjadi, yang pertama, rumah tersebut memiliki pembangkit listrik sendiri (menggunakan genset), yang kedua, rumah tersebut disuplai dari rumah lainnya, dan yang ketiga, adalah pemakaian listrik ilegal (hal ini yang sangat berbahaya untuk pelanggan dan merugikan juga bagi penyedia listrik).

Penggunaan alat pembatas biasanya digunakan sebagai penentu dari kebutuhan/demand pemakai listrik. Besarnya arus pemutus atau trip pelebur yang digunakan sebagai batasan maksimum ditetapkan sebesar 10% di atas arus nominal trafo yang dilindungi.

PENDAHULUAN

Salah satu komponen penting dalam jaringan distribusi listrik adalah alat pengukur dan pembatas, dengan alat ini pemakaian energi listrik yang di distribusikan ke pelanggan akan lebih terukur dan aman ketika digunakan oleh pelanggan. Umumnya alat ini terpasang juga pada tiap rumah dan biasanya pemasangannya terdapat pada tempat yang mudah terlihat. Mungkin kita semua pernah juga melihat APP yang ada di rumah kita, contoh dari APP ini adalah kWh meter atau bergainser yang dipasang oleh pihak penyedia (PLN) untuk pelanggan.

Gambar 2.1 kWh Meter dan MCB Sebagai Contoh dari APP

Sumber: https://www.mikirbae.com/2015/12/peralatan-instalasi-listrik-rumah.html

Mari kita mengenali lebih jauh mengenai APP ini agar kita dapat menentukan dan memasang peralatan dan bahan pemasangan APP yang sesuai dengan ketentuan.

MATERI PEMBELAJARAN

(34)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 2.2 Diagram Satu Garis Sistem Distribusi Pemanfaatan Tenaga Listrik Sumber: http://www.info-elektro.com/2013/02/alat-pengukur-dan-pembatas-app-pada.html

Keterangan

GD Gardu distribusi.

TR Jaringan tegangan rendah.

SLP Sambungan luar pelayanan.

SMP Sambungan masuk pelayanan.

SLTR Sambungan tenaga listrik tegangan rendah.

APP Alat pengukur dan pembatas.

PHB Papan hubung bagi.

IP Instalasi pelanggan.

Jenis alat pembatas yang paling banyak digunakan adalah jenis termis dan elektromagnet. Jenis pembatas tersebut beberapa ada yang terdiri dari pembatas satu kutub, dua kutub, dan tiga kutub. Untuk jenis pengukuran yang digunakan berupa pengukuran daya yang dihasilkan dari pengukuran arus dan tegangannya.

Adapun alat yang digunakan untuk pengukuran/instrumentasi adalah alat untuk mengukur besaran kelistrikan berupa kWh, kVARh, kVA maksimum, arus listrik, dan tegangan listrik.

Penentuan besaran pemakaian daya dan energi listrik ini lah pengertian dari pengukuran. Sistem pengukuran yang dilakukan terdiri dari dua macam, yaitu pengukuran primer, dan pengukuran sekunder.

1. Pengukuran primer terbagi menjadi dua jenis, yaitu pengukuran primer satu fasa yang digunakan untuk pelanggan yang memiliki daya listrik kurang dari 6.600 VA pada tegangan 220 V/380 V, dan pengukuran primer tiga fasa yang digunakan untuk pelanggan yang memiliki daya listrik > 6.600 V-3.000 VA pada tegangan 220 V/380 V. Pengukuran primer ini biasa disebut juga dengan pengukuran langsung.

2. Pengukuran sekunder tiga fasa menggunakan trafo arus dalam pegukurannya

(35)

MATERI PEMBELAJARAN

Sedangkan yang dimaksud dengan pembatas adalah pembatasan yang dilakukan dalam penentuan batas pemakaian daya. Pembatasan penentuan daya ini disesuakan dengan daya yang tersambung. Pembatas yang digunakan pada sistem tegangan rendah dengan batasan arus maksimal 100 A menggunakan MCB dan bila lebih dari 100 A menggunakan MCCB (pelebur tegangan rendah) dan NFB yang bisa diatur. Untuk sistem tegangan menengah, yaitu kisaran 1 KV-36 KV menggunakan pelebur tegangan menengah atau relai.

Besaran arus yang menjadi dasar untuk pembatasan adalah

(Untuk fasa tunggal)... (1)

(Untuk fasa tiga)... (2) Di mana

In = arus nominal (A)

S = daya terpasang (VA) E = tegangan nominal (V)

B. Alat Pengukur dan Pembatas (APP) 3 Fasa

APP yang digunakan pada sistem 3 fasa sama halnya dengan APP yang terdapat pada sistem 1 fasa, hanya saja yang membedakan adalah cara pengawatan dan jumlah kutub dari APP itu sendiri. APP yang digunakan pada sistem tiga fasa yang disesuaikan dengan standar dari PT PLN (SPLN 55-90) antara lain sebagai berikut.

1. Pengukuran tegangan rendah (TR) kWh 3 fasa tarif tunggal 3x20/60 A, 3x50/100 A menggunakan APP tipe III A.

2. Pengukuran tegangan rendah (TR) kWh dan kvarh 3 fasa tarif ganda 3x20/60 A, 3 x 50/100 A menggunakan APP tipe III B.

3. Pengukuran tegangan rendah (TR) 3 Phasa, 4 Kawat menggunakan trafo arus (CT), tarif tunggal 100-300 A menggunakan APP tipe I A.

4. Pengukuran TM-TR kWh dan kvarh 3 Phasa, 4 Kawat menggunakan trafo arus (CT), tarif tunggal 100-500 A, 600-1000 A menggunakan APP tipe I B.

5. Pengukuran tegangan menengah (TM), tegangan rendah (TR) kWh, dan kvarh 3 Phasa, 4 Kawat menggunakan trafo arus (CT), tarif ganda 100-500 A, 600-1000 A menggunakan APP tipe I C.

6. Pengukuran tegangan menengah (TM) kWh 3 Phasa, 3 Kawat menggunakan trafo arus (CT), dan trafo tegangan (PT) tarif tunggal menggunakan APP tipe II A.

7. Pengukuran tegangan menengah (TM) kWh 3 Phasa, 4 Kawat menggunakan trafo arus (CT) dan trafo tegangan (PT) tarif tunggal menggunakan APP tipe II B.

8. Pengukuran tegangan menengah (TM) kWh dan kvarh 3 Phasa, 3 Kawat menggunakan trafo arus (CT), dan trafo tegangan (PT) tarif tunggal menggunakan APP tipe II C.

9. Pengukuran tegangan menengah (TM) kWh dan kvarh 3 Phasa, 4 Kawat menggunakan trafo arus (CT), dan trafo tegangan (PT) tarif tunggal menggunakan APP tipe II D.

(36)

MATERI PEMBELAJARAN

10. Pengukuran tegangan menengah (TM) kWh dan kvarh 3 Phasa, 3 Kawat menggunakan trafo arus (CT), dan trafo tegangan (PT) tarif ganda yang digunakan adalah APP tipe II E.

11. Pengukuran tegangan menengah (TM) kWh dan kvarh 3 Phasa, 4 Kawat menggunakan trafo arus (CT), dan trafo tegangan (PT) tarif ganda yang digunakan adalah APP tipe II F.

Gambar 2.3 Diagram Pengawatan APP 3 Fasa Sumber: ppg.spada.ristekdikti.go.id

Pada gambar diagram pengawatan di atas, nomor satu sampai sebelas menunjukkan terminal yang menghubungkan dengan kumparan arus dan kumparan tegangan. Terminal nomor dua, lima, dan delapan menunjukkan terminal yang menghubungkan ke kumparan tegangan. Sedangkan terminal sisanya menghubungkan ke kumparan arus.

Kumparan arus adalah kumparan yang memiliki belitan dengan diameter tebal dan kumparan yang sedikit, sedangkan kumparan tegangan adalah kumparan yang memiliki belitan dengan diameter tipis dan kumparan yang banyak. Pada kWh meter kumparan arus dihubungkan seri dengan beban sedangkan kumparan tegangan dihubungkan paralel dengan beban.

(37)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 2.4 Pengawatan kWh dan kVARh Sumber: ppg.spada.ristekdikti.go.id

C. Alat Pengukur dan Pembatas (APP) 1 Fasa

Seperti yang telah di jelaskan pada pembahasan sebelulmnya bahwa tidak terdapat komponen yang berbeda pada APP 3 fasa maupun yang satu fasa.

Perbedaannya hanya terletak pada pemasangan, pengawatan, serta jumlah kutub dari komponen APP yang digunakan. APP yang digunakan pada sistem satu fasa yang disesuaikan dengan standar dari PT PLN (SPLN 55-90) antara lain sebagai berikut.

1. Pengukuran tegangan rendah (TR) kWh 1 fasa 5/20 A menggunakan APP tipe I A.

2. Pengukuran tegangan rendah (TR) kWh 1 fasa 20/60 A, 50/100 A yang digunakan adalah APP tipe I B.

Gambar 2.5 Diagram Pengawatan APP 1 Fasa Sumber: ppg.spada.ristekdikti.go.id

(38)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar di atas menunjukkan diagram pengawatan pada kWh meter satu fasa. Pada diagram pengawatan di atas kabel nomor 1 dan 2 menunjukkan kabel masukan pada fasa line sedangkan kabel nomor 3 menunjukkan kabel keluaran fasa line. Kabel berikutnya adalah kabel nomor 4 dan 5 yang merupakan kabel masukan dan keluaran pada fasa netral.

D. Peralatan dan Bahan dalam Pemasangan Alat Pengukur dan Pembatas (APP) Seperti yang telah di sebutkan pada pembahasan sebelumnya, untuk peralatan dan bahan inti yang digunakan dalam APP secara umum (baik sistem 1 fasa maupun 3 fasa) antara lain, adalah MCB (Miniature Circuit breaker) sebagai pembatas dan untuk pengukurannya dibantu oleh transformator, baik transformator arus maupun transformator tegangan.

Berdasarkan buku panduan pusat pendidikan dan pelatihan PT PLN, barang barang yang yang dibutuhkan dalam APP terbagi menjadi 3 bagian, yaitu perlengkapan APP, kotak/lemari APP, dan segel.

1. Perlengkapan APP yang dimaksud disini antara lain, berupa kotak/ lemari app, trafo tegangan (PT), trafo arus (CT), display pengukuran arus, display pengukuran tegangan, dan switch timer (saklar waktu)

2. Box/lemari APP umumnya berbentuk kotak atau berupa lemari yang memiliki ukuran tertentu dan dilengkapi oleh APP serta alat pendukung lainnya.

3. Segel digunakan untuk melindungi dan mencegah alat/komponen agar tidak dibuka oleh orang yang tidak berwenang dikarenakan beberapa alat memang ada yang dilindungi dari pihak-pihak tidak berwenang tersebut.

1. Alat pengukur

Alat pengukur ini berfungsi untuk pengukuran daya dan energi yang digunakan oleh pelanggan. Alat ukur pada pelanggan semuanya berupa peralatan untuk pengukuran besaran listrik yang terpasang pada lemari APP pelanggan tegangan menengah (TM). Pengukurannya dalam hal ini dilaksanakan pada sisi tegangan menengah. Namun apabila terpasang pada TR, maka pengukurannya dilaksanakan pada sisi tegangan rendah.

Adapun ketentuan dari peralatan pengukuran yang diterapkan oleh PT PLN sebagai perusahaan penyedia kelistrikan di Indonesia adalah sebagai berikut.

a. Trafo tegangan (PT) yang digunakan merupakan trafo kelas 0,5.

b. Trafo arus (CT).

1) CT kelas 1 digunakan untuk pengukuran tegangan rendah.

2) CT kelas 0,5 digunakan untuk pengukuran tegangan menengah atau tinggi. CT kelas 0,5 ini harus mempunyai 2 kumparan skunder apabila penggunaannya untuk pengukuran dan pembatasan daya.

c. Display pengukuran tegangan, digunakan untuk pengukuran tegangan

(39)

MATERI PEMBELAJARAN

1) Display pengukuran arus yang digunakan memiliki rentang interval 15 menit untuk menunjukkan arus terukur maksimum selama rentang tersebut.

2) Minimal yang digunakan adalah display pengukuran kelas 2 atau yang lebih teliti.

e. kWh Meter

kWh meter ini berfungsi sebagai alat ukur yang mengukur besarnya energi aktif yang telah terpakai oleh pelanggan dalam satuan kilo watt jam (kWh).

1) Untuk sambungan dengan nilai tegangan rendah a) Meter kWh satu fasa 2 kawat atau tiga fasa 4 kawat.

b) Pada pengukuran langsung menggunakan kelas 2.

c) Pengukuran menggunakan trafo arus menggunakan kelas 1.

2) Untuk sambungan dengan nilai tegangan menengah

a) Meter kWh tiga fasa 3 kawat untuk jaringan tegangan menengah tiga phasa 3 kawat.

b) Meter kWh tiga phasa 4 kawat untuk jaringan tegangan menengah tiga phasa 4 kawat.

c) Kelas 1 atau yang lebih teliti.

3) Untuk sambungan dengan nilai tegangan tinggi a) Meter kWh tiga fasa 3 kawat.

b) Kelas 1 atau yang lebih teliti.

4) Meter kVARh, merupakan alat pengukuran besaran energi reaktif dalam satuan kilo Volt amper reaktif jam yang dimanfaatkan oleh pelanggan.

Pemakaian Meter kVARh biasanya mulai dari dari kelas 3 atau yang lebih dari itu tingkat ketelitiannya.

5) Meter kVA maksimum atau meter kW maksimum yang digunakan harus memiliki ketentuan sebagai berikut.

a) Alat ukur yang digunakan tersebut dapat menunjukkan daya maksimum dengan interval pengukuran selama 15 menit (nilai dari daya yang terukur maksimum pada tiap bulannya sama dengan 4 kali nilai tertinggi dari kVARh atau kWh yang dipakai selama interval pengukuran 15 menit secara terus menerus dalam bulan tersebut) b) Nilai kVA maksimum dapat juga digunakan untuk mengetahui nilai

meter arus maksimum berdasarkan rumus berikut ini.

I_max = (untuk sistem tiga fasa 4 kawat)... (3) I_max = (untuk sistem tiga fasa 3 kawat).... (4) Dengan E = tegangan nominal (V)

6) Pemutus arus, spesifikasi yang harus dipenuhi adalah sebagai berikut.

a) Prinsip kerjanya berupa kurva termal dan tanpa ada jeda waktu.

b) Secara teknis, karakteristiknya sebagai berikut.

(1) Rentang frekuensi antara 40-60 hz

(2) Memiliki kapasitas arus 6 kA pada 220V dengan cos ‐ = 0,85 (3) Nominal tegangan kerja mencapai 440 Vac

(40)

MATERI PEMBELAJARAN

7) Jenis pemutus arus

a) Pemutus arus berupa MCB (mini circuit breaker) untuk pembatas dengan nominal sampai dengan 100 A.

b) Untuk nilai arus di atas 100 A maka yang digunakan sebagai pembatas adalah MCCB (moulded cast circuit breaker), pelebur tegangan rendah, atau pemutus tanpa pelebur (NFB = no fuse breaker) yang bisa di atur nilainya.

Gambar 2.6 Contoh kWh Meter Analog 1 Fasa Sumber: hwelektrindo.com

(41)

MATERI PEMBELAJARAN

Gambar 2.8 Contoh Pemasangan kWh Meter 3 Fasa dan KVARh Sumber: kusumandarutp.com

Alat ukur yang digunakan jaringan tegangan menengah untuk penyambungan pada sambungan listrik antara lain sebagai berikut.

a) Meter kWh tarif tunggal yang fungsinya untuk pengukuran besaran penggunaan energi listrik (kWh) oleh pelanggan.

b) Meter kWh tarif ganda yang fungsinya untuk pengukuran besaran energi listrik (kWh) yang digunakan pada saat beban puncak dan Luar Beban Puncak.

Gambar 2.9 Konstruksi kWh Sumber: ppg.spada.ristekdikti.go.id

(42)

MATERI PEMBELAJARAN

Keterangan:

(1) Kumparan tegangan yang berfungsi sebagai pembangkit fluk tegangan.

(2) Kumparan arus sebagai pembangkit fluks arus.

(3) Elemen penggerak/piringan aluminium sebagai tempat integrasi fluks tegangan dan fluks arus serta terjadinya arus foucault sehingga timbul momen putar pada piringan. Terdapat 2 bantalan (atas dan bawah) yang ditempatkan pada piringan kWh meter yang berfungsi agar dengan gesekan sekecil mungkin piringan kWh meter tersebut tetap dapat berputar.

(4) Rem Magnet berfungsi sebagai alat untuk pengereman dan memberikan perlawanan putar dari piringan aluminium. Rem magnet merupakan magnet permanen yang memiliki satu pasang kutub (Utara dan selatan). Fungsi dari rem magnet antara lain sebagai berikut.

(a) Menjaga dari kerusakan alat ukur akibat gaya berat yang ditimbulkan oleh piringan kWh meter.

(b) Alat kalibrasi semua pembatas arus serta menghilangkan/

meredam ayunan perputaran piringan.

(5) Register sebagai pencatat/penghitung jumlah energi terpakai di tempat pelanggan, atau dapat juga difungsikan sebagai alat transmisi pada tiap rotasi piringan, dengan demikian alat pencatat dapat mengetahui adanya perubahan dari perputaran piringan sehingga jumlah energi yang terukur oleh kWh meter tersebut dapat tercatat dan memiliki nilai baik satuan maupun puluh ribuan.

(6) Name Plate atau papan nama digunakan untuk mencantumkan informasi dasar yang terdapat pada kWh meter. Umumnya papan nama dari meter energi tersebut mencantumkan hal-hal berikut ini.

(a) Nama alat/merek pabrik.

(b) Tipe atau jenis meter.

(c) Cara pengawatan 1 phasa 2 kawat/3 phasa 3 kawat/3 phasa 4 kawat.

(d) Tegangan.

(e) Arus.

(f) Frekuensi.

(g) Konstanta meter.

(h) Kelas.

(i) Satuan energi listrik.

(7) Terminal Klemp/Terminal Blok yang merupakan tempat penyambungan pengawatan sumber tegangan dan beban ke kumparan arus dan kumparan tegangan.

2. Alat Pembatas

Berikut merupakan salah satu cara untuk melakukan pembatasan daya

(43)

MATERI PEMBELAJARAN

terbuka dan memutuskan arus bila arus tersebut melebihi suatu nilai tertentu dalam suatu waktu tertentu. Arus yang nilainya lewat ke batasan yang cukup rendah dari arus puncak perkiraannya dibatasi oleh pelebur ini. Karakteristik berikut ini harus dimiliki oleh pembatas arus pada penyambungan TR dan TM

Tabel 2.1 Karakteristik Pembatas Arus Arus nominal (In)

(ampere) Arus lebih

(ampere) Waktu

lebur Catatan

< 60 1,3 x In >1 Tidak akan terputus dalam waktu 60 menit

> 60 1,3 x In 2,0 x In

>2

<2

Tidak akan terputus dalam waktu 120 menit Akan terputus dalam waktu

maksimal 120 menit

Sumber: ppg.spada.ristekdikti.go.id

b. Relai pembatas, merupakan alat pembatas yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang masuk ke pelanggan. Berdasarkan fungsinya, relai ini terdiri dari relai overload dan overcurrent. Menurut prinsip kerjanya, relai ini terbagi menjadi 3 macam, yaitu relai magnetis yang bekerja berdasarkan prinsip medan magnet dari status kumparan listrik, relai termis yang bekerja berdasarkan prisip elektrostatistik dari suatu elemen pemanas, dan relai elektronik, yaitu berdasarkan prinsip kerja elektrostatistik dari beberapa komponen elektronik. Untuk penempatan relai ini terdiri dari relai primer yang merupakan relai yang langsung dipasang pada saluran utama tegangan menengah, dan relai sekunder yang dipasang pada saluran utama dari sisi sekunder peralatan bantu trafo arus (CT).

Tabel 2.2 Karakteristik Relai

Pada Arus Harus Jatuh Catatan

1,05 x In 1,2 x In 1,5 x In 4,0 x In

Sesudah 1 jam Sebelum 1 jam Sebelum 2 menit Pemutusan Momen

Tidak jatuh dalam waktu 1 jam Jatuh dalam waktu maksimal 1 jam

Jatuh dalam waktu maksimal 2 menit

Jatuh seketika

Sumber: ppg.spada.ristekdikti.go.id

Jika dilihat dari tingkat akurasinya, maka relai jenis pelebur tentunya tidak akan banyak dipergunakan lagi sebagai alat pembatas untuk pelanggan baru. Secara bertahap pelanggan baru akan diarahkan menggunakan relai sebagai pembatasnya.

Pada sistem pembatas arus, apabila pelanggan memakai arus melebihi batas yang telah ditetapkan, maka pembatas akan bekerja. Salah satu pembatas arus yang selalu digunakan adalah berupa Circuit breaker. Berikut ini adalah beberapa alat pengaman arus listrik yang juga digunakan untuk penghubung dan pemutus.

(44)

MATERI PEMBELAJARAN

a. MCB (Miniatur circuit breaker)

MCB digunakan untuk membatasi daya yang dipakai pelanggan TR agar sesuai dengan daya kontraknya digunakan pemutus mini yang terpasang pada kotak kWh meter. MCB adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi dengan komponen thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih yang juga dapat berfungsi sebagai pembatas arus. Selain itu, MCB juga dilengkapi relai elektromagnetik untuk pengaman hubung singkat.

Pada pengamanan sirkit satu fasa dan tiga fasa lebih banyak menggunakan MCB.

Untuk prinsip kerjanya, pada MCB terdapat dua jenis pengaman, yaitu secara thermis dan elektromagnetis, pengaman thermis berfungsi untuk mengamankan aru