dasar teknik listrik
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