Post on 25-Jan-2016
description
II-1
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Motor Induksi 3 Fasa
Mesin-mesin listrik digunakan untuk mengubah suatu bentuk energi ke
energi yang lain, misalnya mesin yang mengubah energi mekanis ke energi listrik
disebut generator, dan sebaliknya energi listrik menjadi energi mekanis disebut
motor. Masing-masing mesin mempunyai bagian yang diam dan bagian yang
bergerak. Bagian yang bergerak dan diam terdiri dari inti besi, dipisahkan oleh
celah udara dan membentuk rangkaian magnetik dimana fluksi dihasilkan oleh
aliran arus melalui kumparan atau belitan yang terletak didalam kedua bagian
tersebut. Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (AC) yang paling luas
penggunaannya.
1. Kelebihan Motor Induksi
a. Mempunyai konstruksi yang sederhana.
b. Relatif lebih murah harganya bila dibandingkan dengan jenis motor yang
lain-nya.
c. Menghasilkan putaran yang konstan.
d. Mudah perawatannya.
e. Untuk pengasutan tidak memerlukan motor lain sebagai penggerak mula.
f. Tidak membutuhkan sikat-sikat, sehingga rugi gesekan bisa dikurangi.
2. Kekurangan Motor Induksi
a. Tidak mampu mempertahankan kecepatannya jika terjadi perubahan
beban.
b. Arus asut yang cukup tinggi, berkisar antara 5 s/d 6 kali arus nominal
motor.
2.1.1 Konstruksi Motor Induksi 3 fasa
Konstruksi motor induksi secara detail terdiri atas dua bagian, yaitu:
bagian stator dan bagian rotor . Stator adalah bagian motor yang diamterdiri :
badan motor, inti stator, belitan stator, bearing dan terminal box. Bagian rotor
adalah bagian motor yang berputar, terdiri atas rotor sangkar, poros rotor.
II-2
Konstruksi motor induksi tidak ada bagian rotor yang bersentuhan dengan bagian
stator.
Gambar II.1 Fisik Motor Induksi 3 Fasa
Konstruksi motor induksi lebih sederhana dibandingkan dengan motor
DC, dikarenakan tidak ada komutator dan tidak ada sikat arang sehingga
pemeliharaan motor induksi hanya bagian mekanik saja, dan konstruksinya yang
sederhana motor induksi sangat handal dan jarang sekali rusak secara elektrik.
Bagian motor induksi yang perlu dipelihara rutin adah pelumasan bearing, dan
pemeriksaan kekencangan baut-baut kabel pada terminal box karena kendor atau
bahkan lepas akibat pengaruh getaran secara terus menerus.
2.1.1.1 Rotor
Motor Induksi bila ditinjau dari rotornya terdiri atas dua tipe yaitu rotor
sangkar dan rotor lilit.
1. Rotor Sangkar
Motor induksi jenis rotor sangkar lebih banyak digunakan daripada jenis rotor
lilit, sebab rotor sangkar mempunyai bentuk yang sederhana. Belitan rotor terdiri
atas batang-batang penghantar yang ditempatkan di dalam alur rotor. Batang
penghantar ini terbuat dari tembaga, alloy atau alumunium. Ujung-ujung batang
penghantar dihubung singkat oleh cincin penghubung singkat, sehingga berbentuk
sangkar burung. Motor induksi yang menggunakan rotor ini disebut Motor
Induksi Rotor Sangkar. Karena batang penghantar rotor yang telah dihubung
singkat, maka tidak dibutuhkan tahanan luar yang dihubungkan seri dengan
rangkaian rotor pada saat awal berputar. Alur-alur rotor biasanya tidak
dihubungkan sejajar dengan sumbu (poros) tetapi sedikit miring.
II-3
Gambar II.2 Rotor Sangkar
Rotor ditempatkan didalam rongga stator,sehingga garis medan magnet
putar stator akan memotong belitan rotor. Rotor motor induksi adalah beberapa
batang penghantar yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan menyerupai
sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar tupai gambar II.2. Kejadian ini
mengakibatkan pada rotor timbul induksi elektromagnetis. Medan mag net putar
dari stator saling berinteraksi dengan medan magnet rotor, terjadilah torsi putar
yang berakibat rotor berputar.
Kecepatan medan magnet pada stator :
...................................................................................................(1)
..............................................................................(2)
Keterangan :
a. ns= kecepatan sinkron medan stator (rpm)
b. f =frekuensi (Hz)
c. nr= kecepatan poros rotor (rpm)
d. slip= selisih kecepatan stator dan rotor (%)
2. Rotor Lilit
Rotor lilit terdiri atas belitan fasa banyak, belitan ini dimasukkan ke dalam
alur-alur inti rotor. Belitan ini sama dengan belitan stator, tetapi belitan selalu
dihubungkan secara bintang. Tiga buah ujung-ujung belitan dihubungkan ke
terminal-terminal sikat atau cincin seret yang terletak pada poros rotor. Pada jenis
rotor lilit kita dapat mengatur kecepatan motor dengan cara mengatur tahanan
belitan rotor tersebut.
II-4
Gambar II.3 Rotor Lilit
Pada keadaan kerja normal sikat karbon yang berhubungan dengan cincin
seret tadi dihubung singkat. Motor induksi rotor lilit dikenal dengan sebutan
Motor Induksi Slipring atau Motor Induksi Rotor Lilit.
2.1.2 Prinsip Kerja Motor Induksi 3 fasa
Prinsip kerja motor induksi atau terjadinya putaran pada motor, bisa
dijelaskan sebagai berikut :
1. Bila kumparan stator diberi suplai tegangan tiga fasa, maka akan terjadi
medan putar dengan kecepatan.
..................................................................................................(3)
2. Medan putar stator tersebut akan mengimbas penghantar yang ada pada
rotor, sehingga pada rotor timbul tegangan induksi.
3. Tegangan yang terjadi pada rotor menyebabkan timbulnya arus pada
penghantar rotor.
4. Selanjutnya arus di dalam medan magnet menimbulkan gaya (F) pada
rotor.
5. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar
untuk menanggung kopel beban, maka rotor akan berputar searah dengan
medan putar stator.
6. Supaya timbul tegangan induksi pada rotor, maka harus ada perbedaan
relatif antara kecepatan medan putar stator (Ns) dengan kecepatan putar
rotor (Nr).Perbedaan kecepatan antara Nr dengan Ns disebut Slip (S), dan
dinyatakan dengan persamaan:
II-5
..............................................................................(4)
7. Bila Nr = Ns tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada
kumparan jangkar rotor, sehingga tidak dihasilkan kopel. Kopel pada
motor akan terjadi bila Nr lebih kecil dari Ns.
2.1.3 Kelas Isolasi Motor Induksi 3 Fasa
Dalam kondisi kerja normal, temperatur motor yang pada kondisi baik
cenderung konstan dan saat terjadi gangguan karena pengaruh elektrik atau
mekanik maka akan terjadi kenaikan temperatur. Pada beberapa tipe motor,
terdapat batasan kenaikan temperatur maksimal yang boleh diijinkan, namun
apabila terjadi kenaikan yang diluar diijinkan motor, harus segera berhenti atau
terlepas dari sumber agar kerusakan yang lebih fatal dapat dihindari. Pada Tabel
I.1 diperlihatkan kelas isolasi motor yang diijinkan.
Tabel II.1 Klasifikasi Kelas Isolasi
KELAS ISOLASI TEMPERATUR LILITAN
MAKSIMUM
A 1050
B 1300
F 1550
H 1800
2.1.4 Nameplate Motor Standar Nema
Nameplate merupakan data yang tercantum pada sebuah motor yang berisikan
informasi penting dari sebuah motor guna memberitahukan kepada instalatir terhadap
fungsi motor secara spesifikasi. Biasanya pada nameplate lebih banyak berisikan
informasi-informasi mengenai data elektrik dari motor tersebut. Informasi ini
khususnya sangat berharga bagi pemasang dan orang-orang yang bertugas dalam
pemeliharaan atau perawatan dan pengoperasian motor tersebut. Pada saat instalasi,
pemeliharaan atau penggantian, informasi yang ada pada nameplate sangat vital
sekali untuk mempercepat dan melakukan pekerjaan yang sesuai. Keterangan yang
harus ada berdasarkan Publikasi NEMA MG-1 sebagai berikut :
II-6
Tabel II.2 Nameplate Motor Standar NEMA
Manufacturer Frekuensi Temperatur Lingkungan
Tipe RPM Desain
Frame Fasa
Locked Rotor Code
Time Rating
Tegangan
Service Factor
Horse Power
Arus
Insulation Class
Keterangan:
1. Manufacturer
Perusahaan yang memberi label atau merk yang merancang dan
memproduksi berbagai mesin dan peralatan yang lainnya.
2. Tipe
Kombinasi antar huruf atau angka dari pabrikan dengan tujuan
untuk memudahkan mengidentifikasi jenis dokumen motor tersebut.
3. Frame
Tanda frame size mengidentifikasi dimensi dari motor. Jika NEMA
frame, identifikasi ini menunjukan dimensi pasangan, sehingga gambar
dimensi dari manufacture tidak diperlukan lagi.
4. Horse Power
Daya keluaran motor yang sesuai dengan frekuensi dan tegangan
nominal yang tercantum pada nameplate pada service factor sama dengan
1.
II-7
5. Service Factor
Service factor pada sebuah motor bernilai 1 menyatakan motor
tersebut maksimal beroprasi 100% pada daya yang tertera di nameplate.
Tetapi jika service factor 1,5 motor dapat di oprasikan pada daya yang
tertera di nameplate dikalikan service factor tanpa menyebabkan
kerusakan pada isolasi lilitan motor.
6. Tegangan dan Arus
Motor listrik di desain untuk beroperasi sesuai standar pada
tegangan dan frekuensi yang ditentukan. Motor dapat bekerja optimal pada
tegangan yang tercantum di nameplate. Keterangan arus pada nameplate
yaitu arus nominal dari motor tersebut pada tegangan, frekuensi dan horse
power sesuai.
7. Kelas Isolasi
Kelas isolasi dibuat untuk memenuhi persyaratan operasi yang
berbeda suhu ditemukan di lingkungan. Kelas material isolasi yang
digunakan pada lilitan stator ditentukan desain.
8. RPM (Rotation Per Minute)
RPM adalah kecepatan putaran poros pada saat memberikan horse
power nominal pada alat yang digerakkan pada tegangan dan frekuensi
nominal yang diterapkan pada terminal motor.
9. Frekuensi
Frekuensi dari sistem suplai untuk motor yang dirancang. Motor
dapat dioperasikan pada frekuensi lain, tetapi kerja dari motor akan
berubah terutama pada kecepatan dan torsinya.
10. Time Rating
Operasi motor secara continuous (motor dapat dioprasikan non
stop 24 jam/hari. 365 hari/tahun) atau intermittent (motor dapat beroperasi
pada beban penuh untuk interval waktu yang diberikan).
11. Ambient Temperature (Temperatur Lingkungan)
Hal tersebut menentukan Ambient Temperature dimana motor dapat
mengeluarkan horse power secara aman. Tetapi jika Ambient Temperature
II-8
lebih tinggi dari yang tercantum pada nameplate maka daya keluaran harus
dikurangi untuk mencegah kerusakan isolasi.
Tabel II.3 Temperatur Lingkungan
Ambient Temperature (oC) Maksimum Ketinggian (Feet)
40 3300
30 6600
20 9900
12. Fasa
Menunjukan berapa fasa yang digunakan dalam menginstal motor
tersebut.Jumlah fasa pun harus disesuaikan dengan sistem suplai.
13. Bearings
Untuk motor-motor yang disuplai dengan antifriction bearing,
bearing tersebut harus diidentifikasikan pada nameplate, dengan
menempelkan nomor urut dan huruf per AFBMA (Antifriction Bearing
Manufacturer Association).
2.2 Programmable Logic Control (PLC)
2.2.1 Pengertian PLC
Programmable Logic Control (PLC) yaitu kendali logika terprogram
merupakan suatu piranti elektronik yang dirancang untuk dapat beroperasi secara
digital dengan menggunakan memori sebagai media penyimpanan instruksi-
instruksi internal. PLC bekerja berdasarkan logika sehingga dapat melakukan
fungsi timing, counting, sequencing dan aritmatika. Controller PLC mempunyai
kemampuan untuk mengendalikan plant atau sistem berdasarkan instruksi
program yang di buat.
Saat ini banyak pengembangan teknologi di industri pengontrol
terprogram. Pengembangan ini tidak hanya menyangkut rancangan pengontrol
terprogram, tetapi juga pendekatan filosofis arsitektur sistem kontrol. Perubahan
meliputi perangkat keras dan perangkat lunak PLC. Sehingga sebuah PLC
mempunyai operasi program yang lebih cepat, ukuran lebih kecil dengan harga
II-9
lebih murah, jumlah masukan-keluaran yang lebih banyak, perangkat antarmuka
khusus yang memungkinkan piranti dihubungkan langsung ke pengendali, dan
sistem komunikasi dengan perangkat lain. Prih Sumardjati dkk,2008 [4]
PLC berfungsi sebagai alat pengendali mempunyai kemampuan bahwa
programnya dapat diubah atau dimodifikasi berdasarkan deskripsi kerja yang
diinginkan tanpa mengubah sistem instalansinya. PLC menerima masukan dan
menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem.
Pada gambar II.4 dapat terlihat jelas tentang bentuk fisik PLC OMRON SYSMAC
CPM2A.
Gambar II.4 Bentuk Fisik PLC OMRON SYSMAC CPM2A
2.2.2 PLC Omron Sysmac CPM2A
PLC Omron Sysmac CPM2A adalah peralatan elektronik yang bekerja
secara digital memiliki memori yang dapat di program untuk melakukan fungsi-
fungsi khusus seperti logika, kerja berurutan (sequencing), waktu (timing),
pencacah (counting) dan aritmatika untuk mengendalikan plant atau sistem
melalui I/O modul . PLC CPM2A adalah Unit yang berdiri sendiri yang dapat
menangani berbagai aplikasi kontrol mesin, sehingga sangat ideal untuk
digunakan sebagai kontrol dalam peralatan. Fungsi komunikasi PLC tersebut
menyediakan komunikasi dengan komputer pribadi dan OMRON Programmable
Terminal. Kemampuan komunikasi ini memungkinkan pengguna untuk
merancang sistem produksi.
II-10
2.2.3 Unit PLC Omron Sysmac CPM2A
Tabel II.4 Unit PLC Omron Sysmac CPM2A
Jumlah I/O Power
Supply
Input Output Model
20 I/O
(12 Input/8
Output)
100 to 240
VAC
24 VDC Relay CPM2A-20CDR-A
24 VDC
24 VDC Relay CPM2A-20CDR-D
24 VDC Sinking
Transistor
CPM2A-20CDT-D
24 VDC Sourcing
Transistor
CPM2A-20CDT1-
D
2.2.4 Struktur PLC
Gambar II.5 Diagram struktur PLC
CPU
(Central Processing Unit)
POWER
SUPPLY
INPUT OUTPUT
PERANGKAT
PEMOGRAMAN
II-11
Keterangan:
1. Central Processing Unit (CPU) adalah perangkat yang di dalamnya berisi
mikroprosesor yang mampu menginterpretasikan sinyal-sinyal masukan
dan melakukan tindakan-tindakan pengontrolan, sesuai dengan program
yang tersimpan didalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-
keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke keluaran.
2. Power Supply (Catu Daya) adalah yang diperlukan untuk mengubah
tegangan arus bolak balik (ac) dari sumber menjadi tegangan arus searah
(dc) yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian di dalam
modul-modul antarmuka masukan dan keluaran.
3. Perangkat Pemograman
Perangkat terdiri dari program data dan memori. Pemograman digunakan
untuk memasukkan program yang dibutuhkan ke dalam memori. Program-
program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat pemograman dan
selanjutnya dipindahkan ke dalam unit PLC. Memori merupakan tempat
menyimpan program yang akan digunakan untuk melaksanakan tindakan-
tindakan pengontrolan yang disimpan mikroprosesor.
4. Input dan Output
Input dan Output Merupakan perangkat diluar dari sistem PLC yang mana
prosesor menerima informasi dari dan mengkomunikasikan informasi
kontrol ke perangkat-perangkat diluar. Sinyal-sinyal masukan dapat
berasal dari saklar-saklar, sensor-sensor, dan sebagainya. Sinyal-sinyal
keluaran bisa diberikan pada alat pengasut motor, katup, lampu, dan
sebagainya.
II-12
2.2.5 Bagian-Bagian PLC Omron Sysmac CPM2A
Gambar II.6 Bagian-bagian PLC OMRON SYSMAC CPM2A
Keterangan:
1. Terminal Ground Fungsional
2. Terminal catu daya 220 V AC
3. Katrol Analog
4. Port Poriferal
5. Indikator status PC
6. Tempat baterai
7. Terminal catu daya eksternal
8. Terminal-terminal keluaran
9. Indikator keluaran (untuk 20-point hanya 10Ch saja)
10. Saklar Komunikasi
11. Tutup konektor ekspansi
12. Port RS-232C
13. Indikator masukan(untuk 20-point hanya 0Ch saja)
14. Terminal ground terproteksi
15. Terminal-terminal masukan
II-13
00 02 04 06 08 10 NC NC NC NC
NC NC NC01 03 05 07 09 11L1 L2/N COM
Gambar II.7 Terminal Input PLC CPM2A
00 01 02 04 05 07 NC NC
COM 06 NC NC NCCOM COM COM03-+
Gambar II.8 Terminal output PLC CPM2A
Port pada PLC CPM2A 20 I/O terdiri dari 12 buah terminal input yaitu
dari CIO 0.00 sampai 0.11. Untuk port output-nya terdapat 8 buah terminal yaitu
dari CIO 10 sampai 10.07. Pada port input terdapat dua buah terminal untuk
masukan suplai AC PLC yaitu pada teminal L1 dan L2/N. Port input terhubung
pada satu titik COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa
positif (+) atau negatif (-).
2.2.6 Instruksi Dasar PLC
Pada sub bab ini akan dikenal instruksi dasar yang digunakan pada bahasa
pemrograman untuk PLC OMRON menggunakan CX Programmer.
1. LOAD (LD)
Intruksi ini diperlukan bila urutan kerja pada suatu sistem kontrol hanya
membutuhkan satu kondisi logik saja dan sudah diharuskan untuk mengeluarkan
satu keluaran. Logikanya seperti koil.
Gambar II.9 Simbol LOAD
II-14
2. AND
Instruksi ini diperlukan bila urutan kerja (sekuensial) pada suatu sistem
kontrol memerlukan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya
untuk mengeluarkan satu keluaran. Logikanya seperti kontak relai Normally
Open.
Gambar II.10 Simbol AND
3. OR
Intruksi ini diperlukan apabila urutan kerja pada suatu sistem kontrol hanya
membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logik untuk mengeluarkan
satu keluaran. Logikanya seperti kontak relai Normally Open .
Gambar II.101Simbol OR
4. OR NOT
Intruksi ini diperlukan apabila urutan kerja pada suatu sistem kontrol hanya
membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan
satu keluaran. Logikanya seperti kontak relai Normally Close.
Gambar II.12 Simbol OR NO
II-15
5. TIMER (TIM)
Seperti fungsi ON-delay pada relai, instruksi timer ini digunakan dengan
fungsi yang sama, sehingga tidak lagi diperlukan timer konvensional pada
suatu proses. Simbol dari instruksi dasar timer adalah sebagai berikut:
Gambar II.13 Simbol TIMER
2.2.7 Prinsip Kerja PLC
Secara umum prinsip kerja PLC dapat dijelaskan sebagai berikut: sebuah
PLC bekerja dengan cara menerima data data dari peralatan input luar atau input
devices. Peralatan input luar secara umum sering disebut sebagai sensor jenis
kontak (yaitu push button, saklar, limit switch dan sebagainya), kemudian sensor
jenis non kontak yaitu sensor magnet, sensor induktif, sensor kapasitif, LDR dan
lain sebagainya. Data data yang masuk dari peralatan input ini berupa sinyal-
sinyal analog (berupa besaran listrik) yang selanjutnya melalui input modules
dapat diubah menjadi sinyal digital untuk kemudian diolah dengan CPU
berdasarkan instruksi-instruksi program yang telah dibuat dan ditetapkan suatu
keputusan dikirim ke output modules kemudian oleh output modules sinyal digital
ini diubah terlebih dahulu menjadi sinyal analog dan inilah yang akan
mengaktifkan output devices melalui kontak-kontak output yang terdapat pada
PLC, output device dapat berupa output control (seperti relai, kontaktor dan
sebagainya) dan output beban (seperti lampu, motor dan sebagainya).
II-16
2.2.8 CX-Programmer
Gambar II.14 Tampilan software CX-Programmer
CX-Programmer merupakan software khusus untuk memprogram PLC
buatan OMRON. CX-Programmer ini sendiri merupakan salah satu software
bagian dari CX-One. Dengan CX-Programmer ini macam-macam program PLC
dapat dibuat, salah satunya yaitu adanya simulasi tanpa harus terhubung dengan
PLC, sehingga kita bisa mensimulasikan ladder yang akan dibuat dan simulasi ini
juga bisa kita hubungkan dengan HMI PLC Omron.
Gambar II.15 Ladder Diagram pada Program CX-Programmer
Ladder diagram atau diagram tangga dibentuk dan dibatasi oleh dua garis
vertikal. Garis vertikal di sebelah kiri biasanya digunakan untuk sisi masukan dan
selalu dihubungkan dengan kutub positif (fasa sumber arus/tegangan) sedangkan
garis vertikal bagian kanan digunakan untuk output dan dihubungkan dengan
II-17
kutub negatif sumber. Penulisan dengan cara ladder diagram ini paling banyak
digunakan pada sistem kontrol menggunkan relay-relay atau pada sistem kontrol
yang menggunakan PLC, sehingga pada PLC penulisan ladder diagram ini
merupakan pengembangan dari penulisan dan penggambaran rangkaian dalam
sistem kontrol relay elektronik. Penulisan dengan ladder diagram bertujuan untuk
menampilkan urutan-urutan kerja dari sinyal–sinyal listrik. Melalui diagram ini
dapat diperlihatkan hubungan antar peralatan aktif atau tidak aktif (hidup atau
mati) sesuai dengan urutan yang ditentukan. Penulisan program pada PLC dengan
menggunakan ladder diagram, bagian kontak-kontaknya ditulis dengan
menggunakan simbol-simbol Normally Open (NO), Normally Close (NC) dan
simbol keluaran (output). Untuk fungsi gerbang logika AND, cukup
menghubungkan secara seri kedua komponen yang terkait. Sedangkan untuk
gerbang logika OR dihubungkan secara parallel dari kedua komponen yang
terkait.
2.2.9 Keuntungan Penggunaan PLC
Berikut ini beberapa kelebihan sistem kontrol berbasis PLC dibandingkan
dengan
sistem kontrol konvensional :
1. Jumlah kabel yang dibutuhkan dapat dikurangi
2. Konsumsi daya PLC lebih rendah dibandingkan dengan sistem kontrol
proses berbasis relai
3. Fungsi diagnostik pada sistem kontrol dengan PLC dapat mendeteksi
kesalahan dengan lebih mudah dan cepat
4. Bila diperlukan perubahan pada urutan operasional, proses atau aplikasi
dapat dilakukan dengan lebih mudah, hanya dengan melakukan pergantian
program, baik dengan menggunakan handheld atau dengan komputer(PC);
5. Tidak membutuhkan suku cadang yang banyak
6. Bila perlu menggunakan instrumen I/O yang cukup banyak dan fungsi
operasional proses cukup kompleks. menggunakan PLC lebih mudah
dibandingkan dengan menggunakan sistem konvensional.
II-18
2.3 Pengasutan Motor Induksi 3 Fasa
Bila motor induksi berbeban penuh dihubungkan ke sumber tegangan
langsung pada sumber tiga fasa, maka akan mengambil arus 5 sampai 6 kali arus
nominal. Hal ini kan menyebabkan turunnya nilai tegangan jaringan dan akan
mengganggu operasi alat‐alat lainnya pada jaringan yang sama. Arus start
tersebut harus diatasi dengan cara menurunkan tegangan sumber saat start yaitu
dengan cara pengasutan motor induksi 3 fasa.
2.3.1 Pengasutan Y-D (Bintang-Delta)
Metoda starting bintang-delta banyak digunakan untuk menjalankan motor
induksi. Untuk menjalankan motor dapat dipilih starter yang umum dipakai antara
lain : sakelar rotari bintang segitiga sakelar khusus bintang delta atau dapat juga
menggunakan beberapa kontaktor magnet beserta kelengkapannya yang dirancang
khusus untuk rangkaian starter Y-D. Berikut adalah perbandingan Arus Start
Bintang dan Delta :
1. Untuk Hubungan Bintang
.........................................................................................(5)
...................................................................................(6)
...................................................................................................(7)
VL-L
VL-N
IL
If
Gambar II.16 Belitan motor hubung bintang
II-19
2. Untuk Hubungan Delta
..................................................................................................(8)
..................................................................................................(9)
VL-L
IL
If
Vf
Gambar II.17 Belitan motor hubung delta
3. Perbandingan Arus Bintang dengan Delta
.
...................................................................................................(10)
II-20
Prinsip kerja pengasutan bintang delta berikut adalah diagram daya pengasutan
motor Y-D dapat dilihat pada gambar II.18 dibawah ini.
K1M K4D K5Y
M OTOR
3~
U1 V1 W1
U2 V2 W2
MCB
R
S
T
1 3 5
2 4 6
1 3 5
2 4 6
1 3 5
2 4 6
A1
A2
A1
A2
A1
A2
Gambar II.18 Diagram Daya Pengasutan Y-D
Prinsip kerja pengasutan bintang delta dapat dilihat pada diagram kontrol
pada gambar II.19 . Pada saat push button start ditekan maka kontaktor K2M
bekerja secara kontinyu dan K5 yang bekerja selama 3 detik sesuai dengan setting
waktu pada timer K3T yang ditandai dengan lampu indikator H6 menyala.
Kemudian kontaktor K4 bekerja setelah kontakor K5 berhenti dengan ditandai
dengan lampu indikator H7 menyala. Ketika terjadi beban lebih maka TOLR
bekerja yang ditandai dengan lampu indikator H8 berwarna merah menyala.
II-21
MCB
TOLR
START
STOP
95
96
K1M K3T
K4D K5 Y
K3T
K4DK5Y
K3T
K1M
H6 H7 H8
N
L1
K5Y K4D
A1
A2 A2 A2 A2
1
2
3
4
13
14
55 57
56 58
11 11
12 12
23
24
23
24
97
98
A1 A1 A1
NO NC NO NC NO NC
5i 4i5h 4h
K5Y
21
22
NO NC
2f3h
6d7d
Gambar II.19 Diagram Kontrol Pengasutan Y-D
2.3.2 Pengasutan Motor Induksi Dua Arah Putaran
Pengasutan motor induksi dua arah putaran juga sering disebut dengan
metode operasi motor forward- reverse merupakan pengasutan secara langsung.
Pengsutan ini menggunakan sistem interlock atau penguncian untuk mencegah
dua buah kontaktor atau lebih yang beroperasi secara bersamaan. Dapat dilihat
pada diagram kontrol gambar II.21 bahwa terdapat interlock. Apabila salah satu
saklar ON (arah forward atau reverse) ditekan, maka kontaktor yang beroperasi
akan mengunci kontaktor yang lain. Walaupun kontaktor kedua diberi arus atau
penguatan, tetapi kontaknya tidak bisa menutup karena dikunci oleh tuas‐tuas
mekanik. Demikian juga sebaliknya sehingga kedua kontaktor tidak akan
beroperasi secara bersamaan.
II-22
K1F K3R
M OTOR3~
U1 V1 W1
U2 V2 W2
MCB
R
S
T
1 3 5
2 4 6
1 3 5
2 4 6
A1
A2
A1
A2
Gambar II.20 Diagram Daya Pengasutan Dua Arah Putaran
Prinsip kerja pengasutan bintang delta dapat dilihat pada diagram kontrol
pada gambar . Pada saat push button start forward ditekan maka kontaktor K1
yang ditandai dengan lampu indikator berwarna hijau H6 menyala sehingga motor
berputar searah jarum jam. Sedangkan pada saat push button start reverse ditekan
makan kontaktor K3 bekerja yang ditandai dengan lampu indikator berwarna hijau
H7 menyala sehingga motor berputar berlawanan dengan arah jarum jam. Ketika
terjadi beban lebih maka TOLR bekerja yang ditandai dengan lampu indikator H8
berwarna merah menyala.
II-23
MCB
TOLR
STARTF
STOP
95
96
K1F K3R
N
L1
A1
A2 A2
1
2
3
4
3
4
A1
NO NCNO NC
1g 2i 3g 4i
K1FK3R
K1F K3RSTARTR
13
14
13
14
H6 H7 H8
K1F K3R
23
24
23
24
97
98
11
12
11
12
Gambar II.21 Diagram Kontrol Pengasutan Forward-Reverse
2.3.3 Pengasutan Motor Induksi Y-D dengan Dua Arah Putaran
Ada kalanya industri membutuhkan motor berkapasitas lebih dari 5KW
yang mempunyai operasi dua arah putaran untuk melakukan suatu pekerjaan
seperti pesawat pengangkat (crane), lift, lift dan peralatan lainnya. Arah putaran
motor dapat diubah dengan cara merubah salah satu urutan fasa tegangan sumber
yang akan mengubah arah putaran medan stator dan arah putaran motor. Namun
putaran motor ini tidak boleh dirubah secara tiba‐tiba, hal ini akan mengakibatkan
terjadinya kopel lawan pada motor. Jadi mengubah arah putaran motor dilalukan
terhadap keadaan motor yang diam atau berhenti. Maka dari itu diperlukannya
interlock untuk mengunci dari beberapa kondisi yang berbeda sehingga tidak
II-24
saling bekerja pada saat yang bersamaan. Diagram daya pengasutan dengan
operasi motor tersebut dapat dilihat pada gambar II.22
.
K7D
A1
A2
R
S
T
K3MR K6Y
MCB
TOLR
A1
A2
A1
A2
MOTOR
3~
K1MF
A1
A2
1 3 5
2 4 6
1 3 5
2 4 6
1 3 5
2 4 6
1 3 5
2 4 6
U V W
Z X Y
Gambar II.22 Diagram Daya Pengasutan Y-D dengan Dua Arah
Putaran
Dapat dilihat pada gambar II.23 diagram kontrol pada pengasutan tersebut
bahwa pada saat ditekan tombol Forward pada kondisi start maka kontaktor K1M
F akan bekerja secara terus menerus dan K6Y akan bekerja selama 3 detik yang
kemudian kontaktor K7D bekerja setelah kontaktor K6Y berhenti (off) dan
kontaktor K7D dan K1M F bekerja secara bersamaan. Untuk memberhentikan
kondisi forward maka dapat ditekan tombol Stop pada pintu panel. Pada saat
ditekan tombol Reverse pada kondisi start maka kontaktor K1M R akan bekerja
secara terus menerus dan K6Y akan bekerja selama 3 detik yang kemudian
kontaktor K7D bekerja setelah kontaktor K6Y berhenti (off) dan kontaktor K7D
dan K1M R bekerja secara bersamaan. Untuk memberhentikan kondisi Reverse
maka dapat ditekan tombol Stop pada pintu panel. Ketika terjadi beban lebih pada
saat motor beroperasi forward maupun reverse maka TOLR bekerja yang ditandai
dengan lampu indikator H8 berwarna merah menyala.
II-25
A2 A2
A1 A1
TOLR
STOP
FORWARD
K1MF
REVERSE
K3MR
K3MRK1MF
K3MR K1MF
N
L1
95
96
1
2
3
4
13
14
3
4
21
22
21
22
13
14
MCB
A2 A2A2
A1 A1
K6 Y K7 D
A1H4
97
98
H8
K5T
NO NC NO NC NO NC NO NC NO NC
2e 4e
5e
3g
6e
1g 6f 7g 6g
K3MR43
44
43
44
55
56
K5T
K7D K6Y
31
32
31
32
K5T
57
58
H2
K1MF
7f
Gambar II.23 Diagram Kontrol Pengasutan Y-D dengan Forward Reverse
2.4 Komponen
2.4.1 MCB (Miniatur Circuit Breaker)
Gambar II.24 MCB 1 fasa dan 3 Fasa
MCB adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi dengan
komponen thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi
II-26
relay electromagnetic untuk pengaman hubung singkat. MCB banyak digunakan
untuk pengaman sirkit satu fasa dan tiga fasa. Keuntungan menggunakan MCB,
yaitu :
1. Dapat memutuskan rangkaian tiga fasa jika terjadi hubung singkat
pada salah satu fasanya.
2. Dapat digunakan kembali setelah rangkaian diperbaiki akibat hubung
singkat atau beban lebih.
3. Mempunyai respon yang baik apabila terjad hubung singkat atau
beban lebih.
Standar Internasional IEC 60898-1 dan Standar Eropa EN 60898-1
menyatakan bahwa besar arus rated In sebuah MCB yang digunakan pada
distribusi tegangan rendah merupakan nilai maksimum yang mampu dihantarkan
oleh MCB pada temperatur udara sekitar 300C. Pada umumnya MCB di desain
dengan arus rated pada range : 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50
A, 63 A, 80 A, 100 A . Terdapat tiga tipe MCB berdasarkan karakteristik
pemutusan arus gangguan yaitu tipe B, C dan D masing – masing menyatakan
nilai minimum arus yang melewati MCB yang mengakibatkan terbukanya kontak
MCB tanpa disengaja.
Tabel II.5 Tipe Pemutusan Arus Gangguan menurut IEC 60898-1
Type Instantaneous Tripping Current
B above 3 In up to including 5 In
C above 5 In up to an including 10 In
D above 10 In up to and including 20 In
Berdasarkan jenis penggunaan daerah kerjanya bahwa MCB dapat
digolongkan menjadi beberapa jenis ciri yaitu:
1. Kurva B
Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini biasanya digunakan untuk kontrol
dan proteksi baik di industri maupun di perumahan. Karakteristik dari jenis ini
memiliki magnetic trip 3 sampai 5 x In, maksudnya dengan besar arus tiga sampai
lima kali arus nominal akan membuat MCB ( Miniature Circuit Breaker ) bekerja.
II-27
2. Kurva C
Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini biasanya digunakan untuk kontrol
dan proteksi baik di industri maupun di perumahan. Karakteristik dari jenis ini
memiliki magnetic trip 5 sampai 10 x In, maksudnya dengan besar arus lima
sampai sepuluh kali arus nominal akan membuat MCB (Miniature Circuit
Breaker ) bekerja.
3. Kurva D
Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini lebih dikhususkan untuk dipakai
dalam instalasi dengan arus masuk yang tinggi. Karakteristik dari jenis ini
memiliki magnetic trip 10 sampai 20 x In, maksudnya dengan besar arus sepuluh
sampai dua puluh kali arus nominal akan membuat MCB (Miniature Circuit
Breaker ) bekerja.
Gambar II.25 Kurva Tipe B
II-28
Gambar II.26 Kurva Tipe C
Gambar II.27 Kurva Tipe D
II-29
Menurut PUIL 2011 ayat 510.5.4.3 menyebutkan bahwa nilai pengenal
Gawai Proteksi Arus Lebih (GPAL) untuk motor adalah sebagai berikut (115%
dari arus pengnal motor):
1. Motor Sangkar : 115% X In....................................................................(11)
2. Motor Serempak : 115% X In.................................................................(12)
3. Motor Rotor Lilit : 115% X In................................................................(13)
2.4.1.1 Breaking Capasity
Perhitungan kapasitas pemutusan (Breaking Capasity) sangat penting
untuk memperkirakan besarnya arus hubung singkat maksimum yang mungkin
terjadi, sehingga dapat ditentukan besarnya kapasitas Breaking Capasity (BC)
peralatan pengaman. Perhitungan besarnya BC pada peralatan pengaman di suatu
titik jaringan instalasi menjadikan peralatan pengaman mampu untuk menahan
arus hubung singkat yang terjadi pada saat terjadi gangguan pada instalasi
tersebut. Proteksi hubung singkat yang optimum harus disediakan untuk
mempertahankan kinerja, usia, dan biaya efektif dari peralatan.
Rumus perhitungan Breaking Capasity:
............................................................................................................(14)
= Arus hubung singkat
= Tegangan antar fasa
= Impedansi total penghantar trafo sampai ke beban
2.4.2 Kontaktor Magnet (Magnetic Contactor)
Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja
berdasarkan kemagnetan, artinya saklar ini dapat bekerja apabila ada gaya
kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak.
Gambar II.28 Kontaktor Magnetik
II-30
Kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal terbuka
(normaly open/ NO) dan kontak normal tertutup (normaly close/NC). Kontak NO
berarti saat kontaktor belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor
bekerja kedudukan kontaknya menutupatau terhubung. Jadi fungsi kontak NO dan
NC berlawan. Fungsi kontak-kontak tersebut terdiri dari kontak utama dan kontak
bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak
NO dan NC. Kontruksi dari kontak utama berbeda dengan kontak bantu, dimana
kontak utama mempunyai luas permukaan yang luas dan tebal.Sedangkan kontak
bantu luas permukaannya kecil dan tipis, Kontak utama digunakan untuk
mengalirkan arus pada rangkaian utama,yaitu arus yang diperlukan untuk
peralatan listrik misalnya : motor listrik dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu
digunakan untuk mengalirkan arus pada rangkaian pengendali (kontrol) yang
diperlukan untuk kumparan magnet, alat bantu rangkaian, lampu indikator, dan
sebagainya. Adapun kategori penggunaan kontaktor menurut IEC 947-4.
Tabel II.6Katagori penggunakan kontaktor magnet
Katagori Uraian Katagori menurut IEC
AC1 Non Induktif atau beban induktif ringan
AC2 Starting Motor slip-ring
AC3 Starting Motor Induksi Rotor Sangkar
dan hanya pensaklaran setelah
kecepatan motor naik
AC4 1. Starting Motor Induksi
Rotor Sangkar dengan
pengendali inching dan
plugging.
2. Rangkaian Start/Stop
AC11 Rangkaian Kontrol (Auxiliary)
Penggunaan kontaktor harus dipahami rangkaian pengendali (kontrol) dan
rangkaian daya (utama). Rangkaian pengendali adalah rangkaian yang hanya
II-31
menggambarkan bekerjanya kontaktor dengan kontak-kontak bantu. Sedangkan
rangkaian utama adalah rangkaian yang khusus melayani hubungan peralatan
listrik dengan sumber tegangan (jala-jala).
1 3 5
2 4 6
A1
A2
13 21 31
14 22 32
43
44
KOIL KONTAK UTAMA KONTAK BANTU
Gambar II.29 Kontak dan Koil Kontaktor
2.4.3 Thermal Over Load Relay (TOLR)
Alat pengaman yang digunakan bila pada motor terjadi beban lebih disebut
Thermal Over Load Relay (TOLR) biasanya digandengkan dengan kontaktor,
dipasaran ada juga pengaman beban lebih yang terintegrasi pada Motor Circuit
Breaker. Relay ini biasanya dihubungkan pada kontaktor ke kontak utama 2, 4,
dan 6 sebelum dihubungkan ke beban (motor). Gunanya untuk memberikan
perlindungan terhadap motor dari kerusakan akibat beban lebih. Beberapa
penyebab terjadinya beban lebih adalah :
1. Terlalu besarnya beban mekanik pada motor.
2. Arus start yang terlalu besar atau motor berhenti secara
mendadak.
3. Terbukanya salah satu fasa dari motor 3 fasa.
Prinsip kerja dari suatu TOLR adalah berdasarkan panas yang timbul karena adanya
arus listrik yang mengalir melewati arus nominal motor. Energi panas tersebut akan
diubah menjadi energi mekanik oleh logam bimetal. Akibatnya kontak NC akan
terbuka sehingga operasi motor diamankan oleh pengaman TOLR berhenti bekerja.
Adapun kerja TOLR ini tergantung kepada gangguan arus beban lebih yang terjadi
dan lamanya gangguan berlangsung. Pada TOLR terdapat selektor untuk memilih
II-32
batasan nilai arus yang diinginkan yang biasanya disesuaikan dengan besar arus
nominal beban yang akan dihubungkan.
Gambar II.30 TOLR
Keterangan simbol:
1. Terminal Penghubung dari output kontak utama pada kontaktor.
2. Amp Setting Range.
3. Tes fungsi Overload.
4. Manual atau Automatic Reset
5. Reset Button
Arus yang terlalu besar timbul pada beban motor akan mengalir pada
belitan motor yang dapat menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor.
Untuk menghindari hal tersebut terjadi dipasang TOLR pada rangkaian
pengendali. Prinsip kerja TOLR berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan
oleh arus yeng mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal, yang
menakibatkan bimetal melengkung selanjutnya akan menggerakan kontak-kontak
mekanik pemutus rangkaian listrik kontak 95 – 96 membuka dan kontak 97 – 98
menutup. Perlengkapan lain dari thermal beban lebih adalah reset mekanik yang
fungsinya untuk mengembalikan kedudukan kontak 95 – 96 pada posisi semula
(menghubung dalam keadaan normal) dan kontak 97 – 98 (membuka dalam
keadaan normal). Setelah tombol reset ditekan maka kontak 95 – 96 yang semula
membuka akibat beban lebih akan kembali menutup dan kontak 97 – 98 akan
2
3 5
4
1
II-33
kembali membuka. Bagian lain dari thermal beban lebih adalah pengatur batas
arus.
Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.4.1 menyebutkan bahwa proteksi beban lebih
(arus lebih) dimaksudkan untuk melindungi motor dan perlengkapan kendali motor,
terhadap pemanasan berlebihan sebagai akibat beban lebih atau sebagai akibat motor
tak dapat diasut (Puil 2000, 2000: 181. Rating TOLR tidak boleh melewati batas arus
nominal motor (PUIL 2000 Pasal 5.5.4.3). Untuk menentukan spesifikasi TOLR yang
diperlukan yaitu :
Iset TOLR ≤ In.......................................................................................(15)
2.4.4 Tombol Tekan (Push Button)
Gambar II.31 Push Button
Tombol tekan masih banyak sekali dipakai untuk mengontrol motor.
Tombol yang normal direncanakan untuk berbagai jenis yang mempunyai kontak
normal tertutup (Normaly Close/ NC) atau kontak normal terbuka (Normaly Open/
NO). Dalam pemasangan push button terdapat identifikasi warna sesuai dengan
fungsinya. Identifikasi warna pada push button meunrut IEC 60204-1 dapat
dibedakan sebagai berikut:
II-34
Tabel II.7 Identifikasi Warna Push Button
Warna Makna Penjelasan Contoh
Merah Kondisi bahaya Dioperasikan
untuk kondisi
bahaya atau
darurat
Emergency Stop
Kuning Tidak Normal Dioperasikan
pada kondisi tidak
normal.
Tombol untuk
kondisi tidak
normal, untuk
otomatis terputus.
Hijau
Normal Dioperasikan
untuk kondisi
normal.
Tombol On
Biru Wajib Dioperasikan
untuk kondisi
yang
membutuhkan
tindakan wajib
Tombol Reset
Putih Fungsi Umum Dioperasikan
untuk fungsi
umum kecuali
untuk kondisi
darurat.
Tombol On(lebih
diutamakan),Tombol
Off
Hitam Fungsi Umum Dioperasikan
untuk fungsi
umum kecuali
untuk kondisi
darurat.
Tombol On(lebih
diutamakan),Tombol
Off
II-35
2.4.5 Lampu Indikator
Gambar II.32 Lampu Indikator
Lampu-lampu indikator merupakan komponen yang digunakan sebagai
lampu tanda. Lampu-lampu tersebut digunakan untuk berbagai keperluan
misalnya untuk lampu indikator pada panel penunjuk fasa R, S dan T atau L1, L2
dan L3. Selain itu juga lampu indikator digunakan sebagai indikasi bekerjanya
suatu sistem kontrol. Menurut standar IEC 60204-1, Identifikasi warna pada
lampu indikator dapat dibedakan sesuai fungsinya sebagai berikut.
Tabel II.8 Identifikasi Warna Lampu Indikator
Warna Makna Penjelasan Hal yang harus
dilakukan
Merah Darurat Kondisi berbahaya Tindakan segera
untuk menangani
kondisi berbahaya
Kuning Tidak Normal Kondisi tidak
normal
Monitoring atau
membutuhkan
penanganan dari
operator
Hijau Normal Kondisi Normal Sakelar utama
dalam kondisi on
(mesin bekerja)
Biru Mesin siap untuk
bekerja
Indikasi kondisi
yang memerlukan
tindakan operator
Tindakan wajib
Putih Fungsi Umum Fungsi lain yang
tidak dapat
dijelaskan melalui
warna
Monitoring
II-36
2.4.6 Jenis Penghantar Kabel yang akan digunakan
Kawat penghantar digunakan untuk menghubungkan sumber tegangan
dengan beban. Kawat penghantar yang baik umumnya terbuat dari logam. Dalam
instalasi listrik ada berbagai macam jenis kabel yang digunakan sesuai dengan
kebutuhan daya dari kegunaannya. Untuk mempermudah identifikasi dari jenis
kabel yang ada maka diadakan suatu penandaan dari huruf maupun angka kode
pengenal kabel yang sering digunakan adalah sebagai berikut:
Tabel II.9 Simbol Pada Kabel
Simbol Huruf Keterangan
N Kabel jenis standar dengan tembaga
sebagai penghantar
Y Isolasi PVC
A Kawat tembaga pejal
F Kawat tembaga serabut
M Berselubung PVC
NA Jenis kabel standar berselubung PVC,
dengan aluminium sebagai penghantar
Re Penghantar padat bulat
Rm Penghantar bulat berkawat banyak
2.4.6.1 Kabel NYA
Gambar 2.33 Kabel NYA
II-37
Kabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal, kabel ini
pada umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal. Dalam pemakaiannya
pada instalasi listrik harus menggunakan pelindung dari pipa union atau paralon /
PVC ataupun pipa fleksibel.
2.5.6.2 Kabel NYAF
Gambar II.34 Kabel NYAF
NYAF merupakan jenis kabel serabut fleksibel dan berisolasi PVC dengan
penghantar tenbaga berjenis serabut dimaksud untuk mempermudah bergerak
(fleksibel). Kabel jenis NYAF digunakan untuk instalasi panel-panel yang
memerlukan fleksibilitas yang tinggi.
2.4.6.3 NYYHY
Gambar II.35 Kabel NYYHY
Warna khas kabel ini adalah hitam dengan isolasi PVC ganda sehingga
lebih kuat. Karena lebih kuat dari tekanan mekanis dan air, pemasangannya bisa
untuk outdoor, termasuk ditanam dalam tanah. Harganya tentu lebih mahal
dibanding jenis kabel NYAF.
II-38
2.5 KHA (Kuat Hantar Arus)
Kabel listrik mempunyai ukuran luas penampang inti kabel yang
berhubungan dengan kapasitas penghantaran arus listriknya. Dalam istilah PUIL,
besarnya kapasitas hantaran kabel dinamakan dengan Kuat Hantar Arus (KHA).
Ukuran kabel dan KHA-nya sebaiknya kita pahami dengan baik untuk
menentukan pemilihan kabel yang sesuai dengan kapasitas instalasi listrik rumah
kita. Besar kapasitas daya listrik dalam suatu instalasi listrik rumah berhubungan
dari berapa besar langganan listrik dari PLN.
Besarnya KHA kabel harus lebih besar dari rating MCB, karena
prinsipnya adalah MCB harus trip sebelum kabelnya terkena masalah. Arus listrik
yang melebihi KHA dari suatu kabel akan menyebabkan kabel tersebut menjadi
panas dan bila melebihi daya tahan isolasinya, maka dapat menyebabkan rusaknya
isolasi. Kerusakan isolasi bisa menyebabkan kebocoran arus listrik dan akibatnya
bisa fatal seperti kesetrum pada manusia atau bahkan mengakibatkan terjadinya
kebakaran.
Pada PUIL 2011 sub bab 510.5.3.1 Konduktor sirkit akhir yang
menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125 % arus
pengenal beban penuh. Berdasarkan PUIL 2011 Tabel 7.3-1 bahwa jika KHA
kabel adalah 2,5A maka luas penampang konduktor yang digunakan adalah 0,5
mm2
sedangkan dalam peraturan PUIL 2011 Pasal 2.2.2.2 menyatakan bahwa
setiap konduktor harus mempunyai KHA seperti yang ditentukan dalam bagian
5.52 dan bagian 7, dan tidak kurang dari kebutuhan maksimum yang ditentukan
dalam 3.2.3 untuk sirkit utama dan sirkit cabang atau dalam 2.3.4 untuk sirkit
utama atau sirkit cabang dengan cara pengukuran atau pembatasan atau dalam
2.3.5 untuk sirkit akhir.
KHA Kabel = 125% x In.......................................................................(16)
2.6 Koordinasi Gawai Proteksi dengan Penghantar
Berdasarkan ketentuan PUIL 2011 ayat 433.1(3.24.4.2) koordinasi antara
konduktor dan Gawai Proteksi Beban Lebih (GPBL) menyebutkan bahwa
Karakteristik gawai yang memproteksi terhadap beban lebih harus memenuhi dua
kondisi berikut:
II-39
IB ≤ In ≤ Iz................................................................................................(17)
I2≤ 1,45 X Iz............................................................................................(18)
Keterangan:
IB = Arus desain atau yang dirancang untuk sirkit tersebut
Iz = KHA kontinyu kabel
In = Arus pengenal gawai proteksi
I2 =Arus yang memasktikan operasi efektif gawai proteksi dalam waktu
konvensional motor.
2.7 Kode Indeks Proteksi (IP)
PUIL 2011 : Lampiran G (MOD) Hal.146, kode IP (International
Protection) menyebutkan bahwa sistem kode untuk menunjukkan tingkat proteksi
yang diberikan oleh selungkup dari sentuh langsung ke bagian yang berbahaya,
dari masuknya benda asing padat, dari masuknya air dan untuk memberikan
informasi tambahan dalam hubungannya dengan proteksi tersebut. Dibawah ini
merupakan susunan kode IP menurut PUIL 2011
Gambar II.36 Susunan Kode IP
Jika angka karakteristik tidak dipersyaratkan untuk ditentukan, maka dapat
diganti dengan huruf “X” (atau “XX” jika kedua angka dihilangkan). Huruf
tambahan dan/atau huruf suplemen dapat dihilangkan tanpa penggantian. Jika
digunakan lebih dari satu huruf suplemen, maka harus diterapkan urutan abjad.
Jika suatu selungkup memberikan tingkat proteksi yang berbeda untuk susunan
pemasangan yang berbeda, maka tingkat proteksi yang relevan harus ditunjukkan
II-40
oleh pabrikan dalam buku instruksi yang berkaitan dengan masing-masing
susunan pemasangan. Adapun penjelasan mengenai elemen kode IP dijelaskan
pada tabel II.10 di bawah ini :
Tabel II.10 Elemen Kode IP
1 2 3 4
Elemen Angka atau Huruf Artinya untuk
proteksi
perlengkapan
Artinya untuk
proteksi manusia
Kode Huruf IP Dari masuknya
benda asing padat
Dari sentuh
langsung ke bagian
berbahaya dengan
Angka
karakteristik
pertama
0 (tanpa proteksi) (tanpa proteksi)
1 diameter≥50mm Belakang telapak
tangan
2 diameter≥50mm Jari
3 diameter≥50mm Perkakas
4 diameter≥50mm Kawat
5 Debu Kawat
6 Kedab debu Kawat
Angka
Karakteristik
kedua
0 (tanpa proteksi) 0
1 Tetesan air scara
vertikal
1
2 Tetesan air miring
150
2
3 Semprotan dengan
butir air halus
3
II-41
Tabel II.10 Elemen Kode IP (Lanjutan)
Angka
Karakteristik
kedua
4 Semprotan dengan
butir air lebih
besar
5 Pancaran air
6 Pancaran air kuat
7 Peredaman
sementara
8 Peredaman
kontinyu
Dari sentuh
langsung ke
bagian berbahaya
dengan
Huruf
tambahan(opsi)
A Belakang telapak
tangan
B Jari
C Perkakas
D Kawat
Informasi
suplemen khusus
untuk:
Huruf suplemen
(opsi)
H Aparat tegangan
tinggi
M Gerakan selama
uji air
S Stassioner selama
uji air
W Kondisi cuaca
II-42
Contoh dari penggunaan kode IP untuk menjelaskan penggunaan dan
susunan kode IP menurut standar PUIL 2011 adalah sebagai berikut :
a. IPXXB :
Angka pertama diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi
dari masuknya benda asing padat.
Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi
dari masuknya air.
Huruf B : dipersyaratkan proteksi manusia dari sentuh langsung
dengan jari ke bagian berbahaya.
b. IP2X :
Angka pertama (angka 2) : dipersyaratkan proteksi dari masuknya
benda asing padat dengan diameter ≥ 12,5 mm dan proteksi manusia
dari sentuh langsung dengan jari ke bagian berbahaya.
Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi
dari masuknya air.
c. IP4X :
Angka pertama (angka 4) : dipersyaratkan proteksi dari masuknya
benda asing padat dengan diameter ≥ 1,0 mm dan proteksi manusia
dari sentuh langsung dengan kawat (berdiameter ≥ 1,0mm) ke bagian
berbahaya.
Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persayaratan untuk proteksi
dari masuknya air.
2.8 Labelling System Penghantar dan Komponen
2.8.1 Label pada Komponen
Pada dasarnya sistem pelabelan ini adalah pemberian identifikasi setiap
komponen dalam suatu sistem sehingga dapat dibedakan secara mudah posisi,
jenis dan lokasi pemasangannya. Label jenis ini dibuat sesuai identifikasi setiap
komponen dalam gambar diagramnya. Label ini dicetak di atas kertas sticker
ataupun allumunium foil yang diberi lapisan perekat. Pelabelan dibuat dengan 3
digit identifikasi yang merupakan kombinasi huruf dan angka sebagai berikut.
II-43
Gambar II.37 Digit identifikasi label komponen
Keterangan :
1. Digit I : berupa notasi huruf A-Z yang ditulis dengan huruf besar.
Notasi ini menunjukkan jenis dari komponen yang bersangkutan.
2. Digit II : berupa notasi angka yang menunjukkan nomor urut dari
setiap jenis komponen yang sama.
3. Digit III : berupa notasi huruf A-Z yang ditulis dengan huruf besar.
Notasi ini menunjukkan fungsi dari komponen yang bersangkutan.
Misalkan K1M dimana huruf K menyatakan komponen berupa kontaktor,
angka 1 menyatakan kontaktor terletak pada kolom nomor urut ke satu pada
gambar diagram kontrol dan M menyatakan fungsi utama kontator. Label
komponen dirancang dan dibuat dengan mengikuti notasi yang terdapat pada
diagram rangkaiannya. Label ini umumnya dicetak sendiri dengan menggunakan
tinta yang tidak mudah luntur atau terhapus.
2.8.2 Label pada Kawat Hantaran
Pada dasarnya sistem pelabelan ini adalah pemberian identifikasi setiap
ujung kawat penghantar yang digunakan dalam suatu sistem. Label kawat
hantaran dipasang dengan ketentuan :
1. Setiap potongan kawat penghantar yang digunakan diberi tanda
dengan notasi nomor hantaran yang sama pada kedua ujungnya.
2. Setiap penghantar yang terhubung pada titik yang sama diberi
notasi nomor hantaran yang sama.
3. Penghantar masukan dan keluaran pada setiap anak kontak sakelar
diberi notasi nomor hantaran yang berbeda.
Adapun tahapan proses perancangan label adalah sebagai berikut :
II-44
1. Rancang sistem penomoran hantaran dengan acuan diagram
rangkaian sistem yang telah dirancang.
2. Jika sistem beroperasi dengan lebih dari satu teganga kerja maka
rancanglah sistem penomoran yang berbeda pada setiap kelompok
tegangan kerjanya. Hal ini dilakukan agar dapat secara mudah
diidentifikasi hantaran-hantaran yang beroperasi pada tegangan
kerja yang berbeda.
3. Buatlah sistem penomoran dengan notasi angka secara berutuan
mulai dari satu ribuan dalam format tiga atau empat digit sesuai
dengan banyaknya potongan penghantar dan tetap
mempertahankan pemenuhan poin kedua di atas.
Model label yang digunakan dapat dipilih dari beberapa bentuk label
berikut :
1. Label Kain
Label jenis ini terbuat dari bahan dasar kain berperekat yang telah
tercetak sistem penomoran hantaran di atasnya. Label ini dapat
dijumpai dalam bentuk bundel/buku yang pada setiap halamannya
memuat strip-strip nomor kecil yang dapat dilepaskan (semacam
sticker) dan direkatkan pada setiap ujung penghantar sesuai
kebutuhannya.
2. Label Plastik atau PVC
Label jenis ini terbuat dari bahan dasar plastik atau PVC berbentuk
selongsong yang telah tercetak sistem penomoran hantaran di atasnya.
Label ini dapat dijumpai dalam bentuk untaian selongsong kecil-kecil
dengan ukuran diameter yang seuai dengan ukuran penghantarnya.