dasar teknik listrik

download dasar teknik listrik

of 30

Transcript of dasar teknik listrik

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    1/30

    1 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    TEORI DASAR LISTRIK

    I .PENGENALAN ARUS SEARAH.

    A.Generator arus searah.

    Generatok arus searah adalah mesin pengubah energi mekanik menjadi

    energi listrik,sedangkan penggerak dari generator disebut prime mover yang

    dapat berbentuk turbin air, uap, mesin diesel dll. Prinsip kerjanya adalah

    berdasarkan hokum Faraday dimana konduktor memotong medan magnit dan

    emf atau induksi akan timbul beda tegangan dan adanya komutator yang

    dipasang pada sumbu generator maka pada termina l generator akan terjadi

    tegangan searah.

    B.Batere atau Accumulator.

    Batere atau akumulator adalah sebuah sel listrik dimana didalamnya

    berlangsung proses elektrokimia yang reversibel ( dapat berbalikan ) de ngan

    efisiensinya yang tinggi. Yang dimaksud dengan proses elektrokimia reversibel,

    adalah didalam batere dapat berlangsung proses pengubahan kimia menjadi

    tenaga listrik ( proses pengosongan ), dan sebaliknya dari tenaga listrik menjadi

    tenaga kimia ( pengisian kembali dengan cara regenerasi dari ele ktroda-

    elektroda yang dipakai, yaitu dengan melewatkan arus listrik dalam arah (

    polaritas ) yang berlawanan didalam sel. Tiap sel batere ini terdiri dari dua

    macam elektroda yang berlainan, yaitu elektroda positif dan elektroda negatif

    yang dicelupkan dalam suatu larutan kimia.

    1. Arus ListrikArus listrik adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan

    berkesinambungan pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron

    pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. satuan arus

    listrik adalah Ampere.

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    2/30

    2 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Arus listrik bergerak dari terminal positif (+) ke terminal negatif

    (-), sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron

    yang bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif(+), arah arus

    listrik dianggap berlawanan dengan arah gerakan elektron.

    Gambar 1. Arah arus listrik dan arah gerakan elektron.

    1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 624x10^16

    (6,24151 10^18) atau sama dengan 1 Coulumb per detik melewati

    suatu penampang konduktor

    Formula arus listrik adalah:

    I = Q/t (ampere)

    Dimana:

    I = besarnya arus listrik yang mengalir, ampere

    Q = Besarnya muatan listrik, coulomb

    t = waktu, detik

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    3/30

    3 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    2. Kuat Arus Listrik

    Kuat arus listrik adalah arus yang tergantung pada banyak

    sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat

    dalam satuan waktu.

    Definisi : Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang dapat

    memisahkan 1,118 milligram perak dari nitrat perak murni dalam satu

    detik.

    Rumus rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat

    arus dan waktu:

    Q = I x t

    I = Q/t

    t = Q/I

    1 (satu) Coulomb = 6,28 x 1018

    electron

    Dimana :

    Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb.

    I = Kuat Arus dalam satuan Amper.

    t = waktu dalam satuan detik.

    Kuat arus listrik biasa juga disebut dengan arus listrik

    muatan listrik memiliki muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip

    dibawa oleh proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan

    coulomb (C), muatan proton +1,6 x 10^-19C, sedangkan muatan elektron -

    1,6x 10^-19C. Muatan yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan

    bertanda berbeda saling tarik menarik

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    4/30

    4 |S T T L

    E L E L S T

    /

    3

    Di i i i :

    t i l li t i ti ti l t

    Gambar 2. Kerapatan arus listri .

    Arus listri mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas

    penampangnya. Arus listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4mm

    maka kerapatan arusnya 3A/mm (12A/4 mm ketika penampang penghantar

    mengecil 1,5mm, maka kerapatan arusnya menjadi 8A/mm (12A/1,5 mm .

    erapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar

    dipertahankan sekitar 300C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah

    ditetapkan dalam tabel emampuan Hantar Arus ( HA).

    Tabel 1. Kemampuan Hantar Arus (KHA)

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    5/30

    5 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Berdasarkan tabel K A kabel pada tabel diatas, kabel berpenampang 4

    mm, 2 inti kabel memiliki K A 30A, memiliki kerapatan arus 8,5A/mm.

    Kerapatan arus berbanding terbalik dengan penampang penghantar, semakin

    besar penampang penghantar kerapatan arusnya mengecil.

    Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat

    arus dan penampang kawat:

    J = I/A

    I = J x A

    A = I/J

    Dimana:

    J = Rapat arus [ A/mm]

    I = Kuat arus [ Amp]

    A = luas penampang kawat [ mm]

    4. Tahanan dan Daya Hantar Penghantar

    Penghantar dari bahan metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga

    dan aluminium memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari

    kumpulan atom, setiap atom terdiri proton dan elektron. Aliran arus listrik

    merupakan aliran elektron. Elektron bebas yang mengalir ini mendapat

    hambatan saat melewati atom sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan elektron

    denganatom dan ini menyebabkan penghantar panas. Tahanan penghantar

    memiliki sifat menghambat yang terjadi pada setiap bahan.

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    6/30

    6 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Tahanan didefinisikan sebagai berikut :

    1 (satu Ohm) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya

    1063 mm dengan penampang 1 mm pada temperatur 0 C"

    Daya hantar didefinisikan sebagai berikut:

    Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan

    penyekat atau isolasi adalah suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar

    sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau daya hantarnya kecil yang

    berarti sangat sulit dialiri arus listrik.

    Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar

    arus :

    R = 1/G

    G = 1/R

    Dimana :R = Tahanan/resistansi [ /ohm]

    G = Daya hantar arus /konduktivitas [Y/mho]

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    7/30

    7|S T T L

    P E L E G K A P A N L S T K

    2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Gambar 3. Resistansi Konduktor

    Tahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas

    penampangnya dan juga besarnya tahanan konduktor sesuai hukum Ohm.

    Bil suatu penghantar dengan panjang l , dan diameter penampang q serta

    tahananjenis (rho), maka tahanan penghantartersebutadalah :

    R = x l/q

    Dimana :

    R= tahanan kawat [ /ohm]

    l = panjang kawat [meter/m] l

    = tahananjenis kawat [mm/meter]

    q = penampang kawat [mm]

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    8/30

    8 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena

    tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :

    panjang penghantar.

    luas penampang konduktor.

    jenis konduktor.

    .

    temperatur.

    "Tahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur, ketika temperatur

    meningkat ikatan atom makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat.

    Dengan demikian kenaikan temperatur menyebabkan kenaikan tahanan

    penghantar"

    5. potensial atau Tegangan

    potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi

    yang berbeda potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaan

    potensial listrik yang sering disebut potential difference atau perbedaan

    potensial. satuan dari potential difference adalah Volt.

    Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu

    joule untuk memindahkan muatan listrik satu coulomb

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    9/30

    9 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Formulasi beda potensial atau tegangan adalah:

    V = W/Q [volt]

    Dimana:

    V = beda potensial atau tegangan, dalam volt

    W = usaha, dalam newton-meter atau Nm atau joule

    Q = muatan listrik, dalam coulomb

    RANGKAIAN LISTRIK (arus searah)

    Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat -

    syarat sebagai berikut :

    1. Adanya sumber tegangan

    2. Adanya alat penghubung

    3. Adanya beban

    Gambar 4. Rangkaian Listrik.

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    10/30

    10 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir melalui

    beban . Apabila sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R

    dan Ampere meter akan menunjuk. Dengan kata lain syarat mengalir arus

    pada suatu rangkaian harus tertutup.

    1. Cara Pemasangan Alat Ukur.

    Pemasangan alat ukur Volt meter dipasang paralel dengan sumber

    tegangan atau beban, karena tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi.

    Sebaliknya pemasangan alat ukur Ampere meter dipasang seri, hal

    inidisebabkan tahanan dalam dari Amper meter sangat kecil.

    alat ukur tegangan adalah voltmeter dan alat ukur arus listrik adalah

    amperemeter

    2. Hukum OhmPada suatu rangkaian tertutup, Besarnya arus I berubah sebanding

    dengan tegangan V dan berbanding terbalik dengan beban tahanan R,

    atau dinyatakan dengan Rumus :

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    11/30

    11|S T T P L N

    P E RL E N G K A P A N L S T R I K

    2 0 1 0 / 2 0 1 1

    I = V/R

    V = R x I

    R = V/I

    Dimana;

    I = arus listrik, ampere

    V = tegangan, volt

    R= resistansi atau tahanan, ohm

    Formula untuk menghtung Daya (P), dalam satuan watt adalah:

    P = I x V

    P = I x I x R

    P = I x R

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    12/30

    12 |S T T P L N

    P E RL E N G K A P A N L I S T R I K

    2 0 1 0 / 2 0 1 1

    3. HUKUM KIRCHOFF

    Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus-arus yang

    bertemu di satu titik adalah nol (I=0).

    Gambar 5. loop arus IRChOFF

    Jadi:

    I1 + (-I2) + (-I3) + I4 + (-I5 ) = 0

    I1 + I4 = I2 + I3 + I5

    II.PENGERTIAN ARUS BOLAK-BALIK (AC)

    A.GEM (GAYA ELEKTROMOTORIS)

    Bila sebatang penghantar digerakan sedemikian rupa didalam

    medan magnet, hingga garis-garis medan magnet terpotong bebas

    didalam penghantar akan bekerja gaya, yang menggerakan elektron

    tersebut sejurus dengan arah penghantar. Akibatnya ialah penumpukan

    elektron (pembawa muatan negati p) disebelah bawah dan kekurangan

    elektron yang sebanding diujung batang sebelah atas. Didalam batang

    penghantar terjadi tegangan, selama berlangsungnya gerakan penghantar

    didalam medan magnet. Membangkitkan tegangan dengan bantuan

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    13/30

    13 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    medan magnet dinamakan menginduksikan, dan kejadian itu sendiri

    dinamakan induksi tegangan.

    gambar 1 : bentuk arus bolak-balik 1 fasa

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    14/30

    14 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    gambar 2 : bentuk arus bolak-balik fasa

    Hubungan antara frequensi, kecepatan putar dan tegangan yang timbul pada

    generator arus bolak balik. frekwensi.

    dimana :

    P = jumlah kutub magnit.

    N = putaran rotor permenit

    F = jumlah lengkap putaran perdetik.

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    15/30

    15 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    FREKUENSI DAN PERIODE ARUS BOLAK-BALIK

    Frekuensi arus bolak-balik dapat dinyatakan sebagai berikut

    y Waktu yang diperlukan oleh arus bolak-balik untuk kembali pada harga yang

    sama dan arah yang sama (1 cycle) disebut periode, dengan symbol Tdan

    dinyatakan dalam detik/cycle.

    y Amplitudo adalah harga maximum arus yang ditunjukkan garis grafik.

    FREKUENSIarus bolak-balik adalah jumlah perubahan arah arus per detik

    f = 1/T

    Frekuensi dinyatakan dalam HERTZ, dimana 1 Hz = 1 Cycle per detik

    Harga sesaat adalah harga yang ditunjukkan garis grafik pada suatu saat.

    FREKUENSI SISTEM.

    Frekuensi system PLN adalah 50 HZ, artinya :

    y Dalam waktu 1 detik menghasilkan 50 gelombang

    y 1 gelombang membutuhkan waktu 1/50 detik

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    16/30

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    17/30

    17 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    cahaya, mekanik dan lain lain. Daya ini digunakan secara umum oleh

    konsumen dan dikonversikan dalam bentuk kerja.

    P = V. I . Cos

    Daya Reaktif

    Daya reaktif adalah jumlah daya yang diperlukan untuk pembentukan medan

    magnet. Dari pembentukan medan magnet maka akan terbentukfluks medan

    magnet. Contoh daya yang menimbulkan daya reaktif adalah transformator,

    motor, lampu pijar dan lain lain. Satuan daya reaktif adalah Var.

    Q = V.I.Sin

    Daya Nyata

    Daya nyata (Apparent Power) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian antara

    tegangan rms dan arus rms dalam suatu jaringan atau daya yang merupakan

    hasil penjumlahan trigonometri daya aktif dan daya reaktif. Satuan daya nyata

    adalah VA.

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    18/30

    18 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    MACAM BESARAN LISTRIK DAN SATUANNYA

    BESARAN LISTRIK

    Tabel.1. Macam-macam Besaran Listrik.

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    19/30

    19 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    SATUAN TURUNANTabel.2. Satuan Turunan Besaran Listrik

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    20/30

    20 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    III.Soal

    a. Soal

    1) Jelaskan diagram blok untuk penyaluran energi listrik dari pusat listrik

    ke konsumen !

    2) Bagaimanakah sistem tegangan yang digunakan di Indonesia untuk

    penyaluran energi listrik ?

    3) Apakah keuntungan-keuntungan saluran udara untuk transmisi energi

    listrik, dibandingkan dengan penggunaan kabel bawah tanah ?

    4) Bagaimanakah pelaksanaan jaringan sistem radial, jaringan sistem

    jala ? Faktor-faktor apakah yang mempengaruhi untuk menentukan

    pilihan dari kedua sistem ini ?

    5) Apa keuntungan-keuntungan jaringan hubung ?

    b.Kunci jawaban soal

    1) Listrik dari pembangkit disalurkan ke gardu induk, dengan transformator

    penaik tegangan yang ada di gardu induk tegangannya dinaikkan, kemudian

    disalaurkan ke gardu distribusi kemudian diturunkan lagi untuk disalurkan ke

    jaringan distribusi primer, kemudian dengan menggunakan transformator yang

    terdapat pada jaringan distribusi sekunder tegangan diturunkan untuk dapat

    digunakan oleh konsumen jaringan tegangan rendah.

    2) Sistem tegangan dari pembangkit sampai gardu induk sebesar 220 kV, gardu

    induk ke gardu distribusi sebesar 60 kV, dari gardu distribusi ke transformator

    konsumen 15 kV, dan tegangan ke konsumen 220/380 V, 50 Hz seperti

    ditunjukkan Gambar 6.

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    21/30

    21 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    3) Dengan menggunakan saluran udara :

    (1) Isolasinya lebih mudah,

    (2) Pendinginannya lebih baik,

    (3) Gangguan-gangguan lebih mudah diatasi,

    (4) Jauh lebih murah dari sistem saluran bawah tanah.

    4) Penggunaan sistem radial digunakan kalau tata letak gardu-gardu induknya

    tersebar, saling berjauhan dan jauh dari pusat listrik. Penggunaan sistem jala

    dilakukan bila jarak antara gardu induk yang satu dengan yang lain saling

    berdekatan. Dalam praktiknya penggunaan kedua sistem ini adalah dengan cara

    menggabungkan ketiga sistem sehingga didapatkan keandalan sistem yang

    tinggi.

    5) Keuntungan menggunakan jaringan hubung adalah sebagai

    berikut :

    (1) Cadangan yang harus disediakan oleh masing -masing pusatpusat

    listrik jadi semakin lebih kecil.

    (2) Kekurangan tegangan yang disebakan oleh rusaknya salah satu pusat

    dapat disuplai dari jaringan hubung.

    (3) Efisiensi yang tinggi, dengan mematikan mesin -mesin pembangkit

    bila beban rendahPeralatan Listrik

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    22/30

    22 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    PERALATAN LISTRIK

    A.Definisi Peralatan Listrik

    Secara bahasa peralatan dapat diartikan sebagai benda yang dipakai untuk

    mengerjakan sesuatu. (Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional. Kamus

    Besar Bahasa Indonesia. (Jakarta : Balai Pustaka, 2001). hal 28)

    Listrik merupakan daya atau kekuatan yang ditimbulkan oleh adanya

    pergesekan atau melalui proses kimia, dapat digunakan untuk menghasilkan

    panas atau cahaya, atau untuk menjalankan mesin.(Ibid) Listrik ini merupakan

    salah satu sumber energi yang sangat bermanfaat dan banyak digunakan oleh

    masyarakat luas.

    Jadi yang dimaksud dengan peralatan listrik adalah semua benda yang

    dapat digunakan untuk melakukan sesuatu yang dapat berfungsi jika

    menggunakan listrik sebagai sumber energinya. Sedangkan peralatan listrik

    rumah yaitu berkaitan dengan peralatan listrik yang biasa digunakan di rumah.

    Banyak peralatan yang terdapat di rumah tangga menggunakan listrik sebagai

    sumber energinya seperti lampu, kipas angin, pendingin ruangan dan penanak

    nasi.

    B.lampu TL

    Definisi lampu tabung. Lampu tabung atau lampu TL (Tubular lamp)

    yaitu jenis lampu pelepasan gas berbentuk tabung, berisi uap raksa bertekanan

    rendah. Radiasi ultraviolet yang ditimbulkan oleh ion gas raksa oleh lapisan

    fosfor dalam tabung akan dipancarkan berupa cahaya tampak (gejala

    fluorensensi). Elektroda yang dipasang pada ujung-ujung tabung berupa kawat

    lilitan pijar dan akan menyala bila dialiri listrik.Lampu TL juga disebut dengan

    lampu pendar.

    Lampu pendar adalah salah satu jenis lampu lucutan gas yang

    menggunakan daya listrikuntuk mengeksitasi uap raksa Uap raksa yang

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    23/30

    23 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    tereksitasi itu menghasilkan gelombangcahaya ultraungu yang pada gilirannya

    menyebabkan lapisan fosfor berpendar dan menghasilkan cahaya kasatmata.

    Lampu pendar mampu menghasilkan cahaya secara lebih efisien

    daripada lampu pijar.

    Dalam bidang penerangan, lampu fluorescent atau dikenal juga dengan

    lampu TL telah digunakan secara luas baik di dalam industri maupun digunakan

    oleh rumah tangga. Lampu jenis fluorescent atau lampu TL merupakan jenis

    lampu yang paling banyak digunakan dari semua jenis lampu yang mempunyai

    prinsip kerja yang sama yaitu pelepasan muatan listrik.

    Lampu fluorescent merupakan lampu jenis lampu yang cukup efisie n

    dalam mengubah energi listrik menjadi energi cahaya, terutama jika

    dibandingkan dengan lampu jenis kawat pijar. Tetapi dengan semakin mahalnya

    harga energi listrik , akhirakhir ini telah banyak diperkenalkan lampulampu

    jenis fluorescent dengan berbagai bentuk dan ukuran yang ternyata cukup hemat

    akan penggunaan energi listrik. Salah satunya adalah lampu fluorescent dengan

    ballast kumparan berinti besi.

    Lampu fluorescent adalah lampu dengan yang prinsip kerjanya dalam

    mengubah energi listrik menjadi energi cahaya berdasarkan pada berpendarnya

    radiasi ultra violet pada permukaan yang dilapisi dengan serbuk fluorescent

    misalnya jenis phospor. Radiasi ultra violet akan terjadi bilamana elektron

    elektron bebas hasil dari emisi elektron pada elektroda bertumbu kan dengan

    atomatom gas yang terdapat dalam tabung pelepas muatan.

    Agar elektrodaelektroda dapat memancarkan elektron, maka perlu bagi

    elektroda untuk mendapatkan mekanisme pembantu proses tersebut. Pada

    lampu fluorescent biasa, maka proses emisi elektron ini dilakukan dengan

    proses pemanasan elektrodaelektroda terlebih dahulu, proses ini dilakukan

    oleh alat yang kita kenal dengan nama starter (penganjak). Untuk dapat menyala

    maka lampu tabung fluorescent memerlukan tegangan yang cukup tinggi yaitu

    kurang lebih 400 Volt, jadi tegangan ini jauh lebih tinggi dari tegangan jala jala

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    24/30

    24 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    yang tersedia, oleh karena itu fungsi starter selain membantu memanaskan

    elektroda, juga berfungsi sebagai alat untuk menciptakan tegangan penyalaan

    bagi lampu.

    Jika penyalaan telah selesai dilakukan, arus listrik akan mengalir melalui

    tabung lampu fluorescent, dan karena tegangan pada starter lebih besar sehingga

    bimetal pada starter akan terbuka. Oleh karena lampu fluorescent memiliki

    karakteristik arus - tegangan negatif, artinya tegangan pada lampu akan turun

    bila arus naik dan sebaliknya tegangan pada lampu akan naik bila arus turun,

    maka setelah proses penyalaan berlangsung, arus yang lewat pada tabung akan

    naik sampai tegangan kerja pada lampu tercapai. Tegangan ini jauh leb ih rendah

    dari tegangan jalajala.

    Untuk memelihara tegangan kerja inilah maka pada lampu jenis

    fluorescent digunakan alat bernama ballast. Fungsi utama dari ballast adalah

    membatasi besar arus dan mengoperasikan lampu pada karakteristik listrik

    yang sesuai.

    Seperti yang telah dijelaskan didepan, lampu fluorescent banyak

    digunakan oleh masyarakat karena apabila dibandingkan dengan lampu jenis

    pijar, maka lampu jenis fluorescent tampak mempunyai efisiensi yang lebih

    tinggi yaitu dengan besar daya yang sama, diperoleh kuat penerangan yang

    lebih besar, selain itu pada lampu jenis pijar, banyak energi listrik yang diubah

    menjadi energi panas saja.

    Walaupun lampu jenis fluorescent mempunyai efisiensi lebih tinggi dari

    pada lampu jenis pijar, tetapi lampu ini masih mempunyai kerugian kerugian

    yang cukup berarti yaitu :

    Harga lebih mahal, hal ini tidak terlalu menjadi masalah, sebab masih

    terjangkau oleh masyarakat kalangan tertentu. Memerlukan ballast, dengan

    adanya ballast ini akan menimbulkan kerugian daya pada ballast sendiri, yang

    kerugian cukup besar, dan juga rendahnya harga faktor kerja ( Cos ) karena

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    25/30

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    26/30

    26 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Konstruksi Lampu TL

    Lampu TL/neon tidak bekerja berdasarkan pemijaran filamen tetapi

    menghasilkan cahaya berdasarkan terjadinya pelepasan elektron dalam

    tabung lampu. Pada kedua ujung tabung terdapat filamen tungsten yang dilapisisuatu bahan yang dapat beremisi. Untuklampu tabung filamen ini disebut juga

    elektrode. Salah satu filamen yang ada pada ujung tabung berfungsi sebagai

    anoda dan yang satunya berfungsi sebagai katoda, untuk itu dibutuhkan daya

    aktif ( watt ) pada lampu TL.

    Cara Kerja Lampu TL

    Berdasarkan cara kerjanya, lampu TL terdiri dari 2 macam yaitu : lampu

    dengan rangkaian yang menggunakan stater dan lampu dengan rangkaian

    tanpa starter. Konstruksi lampu TL yang standart terdiri dari tabung gelas

    yang terbuat dari kaca soda kapur dan di dinding bagian dalamnya dilapisi oleh

    bubuk fosfor sehingga tabung kelihatan berwarna putih susu. Kawat tungsten

    yang merupakan elektrodanya dilapisi oleh pemancar thermionic. Elektroda

    ditempelkan dengan cara dijepit pada sebua h lead wire. Untuk lampu yang

    bekerja ekstra, pada elektroda biasanya dilindungi dengan perisai elektroda

    yang gunanya untuk menghindari terjadinya bercak hitam di ujung -ujung

    tabung lampu. Bercak hitam ini terjadi karena penguapan pemancar dari

    elektroda.

    Lampu diisi dengan gas mulia seperti : argon pada tekanan 200 pa 660

    pa. Yang fungsinya untuk membantu proses penyalaan lampu. Mercury ( Hg )

    dimasukkan kedalam tabung yang digunakan dalam pembentukan cahaya. Padatemperatur waktu lampu tersebut beroperasi terdapat tekanan dari Mercury. Dan

    radiasi yang dikeluarkan oleh pancaran merkury adalah sinar ultra violet dengan

    panjang gelombang 253 257 nm. Lapisan fosfor pada bagian tabung berfungsi

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    27/30

    27 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    untuk mengkonversikan sinar ultra violet menjadi cahaya tam pak sehingga

    intensitas cahaya meningkat.

    Selama ini pemerintah kurang mensosialisasikan bahaya lampu TL atau

    yang sering kita sebut lampu neon. Masalahnya lampu hemat energi yang

    selama ini digalakkan oleh pemerintah tidak dibarengi oleh informasi penting

    mengenai bagaimana mengelola limbah lampu TL. Padahal setidaknya sekali

    dalam setahun kita mengganti lampu TL di rumah kita, apakah itu karena sudah

    rusak (akibat bocor) atau karena pecah (ini lebih berbahaya).

    Lampu TL mengandung sampai 5 miligram MERCURY (dalam bentuk

    uap atau bubuk) yang jika ceroboh menggunakannya dapat membahayakan

    keselamatan terutama untuk balita, anak -anak dan wanita hamil. Dengan catatan

    bahaya itu akan timbul jika bola lampu pecah. Uap raksa ini menkonversi energi

    listrik menjadi cahaya ultraviolet sehingga substansi fosfor pada tabung menjadi

    berpendar.

    Inilah bedanya lampu pijar dan lampu TL/neon kalau lampu pijar

    (bohlam) menyala karena adanya tahanan di kumparan tungstennya tetapi kalau

    lampu TL itu menyala karena BERPENDAR. Jadi antara PIJAR dan

    BERPENDAR adalah berbeda. untuk berpendar hanya membutuhkan sedikit

    energi, makanya lampu TL wattnya kecil.

    Lampu TL dengan starter

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    28/30

    28 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    Disconnecting Switch

    Disconnecting switch adalah saklar pemutus yang didesain tidak bisa

    terbuka pada saat arus beban yang melewatinya masih ada.Biasanya

    disconnecting switch dipasang untuk mengisolasi peralatan peralatan yang

    mungkin tersupply daya besar.

    Disconnecting switch biasanya dilengkapi dengan peringatan visual untuk

    keamanan para pekerja, dengan kata lain pada saat keadaan saklar terbuka atau

    tidak ada arus beban yang mengalir maka visual sign akan menyala untuk

    memberitahukan keadaan aman dan sebaliknya. Disconnecting switch harus

    benar benar tertutup untuk mencegah kemungkinan munculnya bunga api

    antara pisau penghubung dengan klip penjepitnya, yang jika terjadi hal hal

    tesebut akan membahayakan operator.

    * Disconnecting switch, air break switch, and oil switches biasanya digunakan

    bersama sama, biasanya tuasnya dioperasiakan bersama sama.

    * Disconnecting switch juga digunakan untuk mengisolasi peralatan seperti

    terminal (buses) atau peralatan listrik yang lain, juga un tuk memisahkan

    kelompok-kelompok feeder dengan tujuan maintenance atau pengetesan.

    * Untuk perbaikan DS dilakukan pengetesan fisik dari kerusakan,membersihkan

    kontak kontaknya, juga memberikan pelumas pada as dari lengan (pisau)

    pengubungnya.

    * Pada maintenance peralatanperalatan pada gardu induk biasanya antara

    beban dan sumber daya dari gardu induk diputus oleh Disconnecting switch.

    Hal ini untuk menjaga keamanan dari para pekerja yang melaksanakan

    perbaikan atau perawatan, karena difungsikan untuk memis ahkan bagian yang

    bertegangan dan tidak maka DS ini pada sisi yang tidak bertegangan dipasang

    grounding yang berguna untuk membuang sisa energi (kapasitansi) yang

    tersimpan pada konduktor, system grounding dan close dari DS ini saling

    interlocking. Hal ini untuk menghindari short circuit.

    * Selain itu DS tidak didiesain sebagai pemutus tegangan seperti CB -CB yang

    terdapat pada panel atau gardu induk, oleh karena itu DS harus dilengkapi

    dengan pemutus beban, kerja dari DS pun harus setelah CB benar benar open

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    29/30

    29 | S T T - P L N

    P E R L E N G K A P A N L I S T R I K 2 0 1 0 / 2 0 1 1

    atau tidak ada daya yang mengalir ke DS, atau dapat dikatakan kerja dari DS

    dan CB adalah interlocking juga. Pemisah atau DS digunakan untuk menjamin

    keamanan para pekerja pada saat melakukan pekerjaan yang menyangkut

    tegangan listrik, dan juga memberikan efisiensi karena harganya yang lebih

    murah dibandingkan harga CB.

    Ujung dari saluran adalah Sakelar yang menghubungkan Saluran dengan

    bagian Instalasi yang lain. Sakelar dapat dibuka dan ditutup sesuai keperluan

    operasi.

    Pada Jaringan Tegangan Rendah bisa dipakai Sakelar udara biasa. Tetapi

    untuk memutus rangkaian listrik dengan tegangan diatas 1000 Volt, timbul

    kesulitan jika memakai sakelar udara.

    Oleh karenanya Sakelar Tegangan Tinggi (diatas 100 Volt) memerlukan

    teknik khusus dalam memutus rangkaian listrik. Kemampuan memutus arus

    listrikdengan jumlah arus listrik dengan jumlah Ampere tertentu pada tegangan

    operasi tertentu merupakan salah satu spesifikasi teknik yang harus dipenuhi

    sebuah Sakelar. Mengacu kepada ini, dalam instalasi tegangan tinggi a da tiga

    macam Sakelar, yaitu :

    Pemutus Tenaga (PMT)

    Pemutus Tenaga adalah Sakelar yang mampu memutus arus gangguan hubung

    singkat yang terjadi. Pemutus tenaga dihubungkan pada relay pengaman yang

    akan memberikan perintah membuka rangkaian listrik apabila t erjadi gangguan

    hubung singkat.

    Pemutus Beban (PMB)

    Pemutus Beban adalah sakelar yang hanya mampu memutus arus beban.

    Operasinya dilakukan secara manual, diperlukan untuk manuver operasi.

    Pemisah (PMS)

    Pemisah adalah sakelar yang hanya boleh dioperasikan tanpa ada arus. Pemisah

    harus secara visuil terlihat apakah pisau -pisaunya membuka atau menutup. PMS

    (Pemisah) dipasang didepan dan dibelakang PMT (Pemutus Tenaga).

    Setelah PMT dibuka, tidak ada arus lagi, baru PMS boleh dibuka. Jangan

    sekali-kali membuka PMS yang masih berarus yaitu sebelum PMT dibuka,

  • 8/6/2019 dasar teknik listrik

    30/30