TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INDUSTRI

INSTALASI LISTRIK 3

DEFINISI SISTEM PROTEKSI

Proteksi sistem tenaga listrik adalah sistem proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik suatu sistem tenaga listrik, misalnya generator, transformator, jaringan dan lain-lain, terhadap kondisi abnormal operasi sistem itu sendiri.

MANFAAT SISTEM PROTEKSI

1. Menghindari ataupun untuk mengurangi kerusakan peralatan-peralatan akibat gangguan. Semakin cepat reaksi perangkat proteksi yang digunakan maka akan semakin sedikit pengaruh gangguan kepada kemungkinan kerusakan alat.

2. Cepat melokalisir luas daerah yang mengalami gangguan, menjadi sekecil mungkin.

3. Dapat memberikan pelayanan listrik dengan keandalan yang tinggi kepada konsumen dan juga mutu listrik yang baik.

4. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik.

Batas tegangan sentuh yang masih aman bagi manusia :

Arus listrik yang melalui tubuh manusia dapat menimbulakan reaksi yang bermacam-macam tergantung dari besar dan lamanya arus tersebut mengalir.

PROTEKSI TERHADAP BAHAYA LISTRIK

Proteksi untuk keselamatan selengkapnya meliputi :

Proteksi terhadap kejut listrik Proteksi terhadap efek termal Proteksi terhadap arus lebih Proteksi terhadap tegangan lebih, khususnya

akibat petir

Proteksi Terhadap Kejut listrik

1. Proteksi dari bahaya sentuh langsungYang disebut sentuh langsung adalah sentuh

langsung pada bagian aktif perlengkapan atau instalasi listrik

Bahaya sentuh langsung dapat diatasi / ditanggulangi dengan cara :

a)Proteksi dengan isolasi bagian aktif

b)Proteksi dengan penghalang atau selungkup

c)Proteksi dengan penempatan di luar jangkauan

d)Proteksi tambahan dengan gawai pengaman arus sisa

2. Proteksi Terhadap Sentuh Tidak Langsung

Sentuh tak langsung adalah sentuh pada BKT perlengkapan atau Instalasi yang menjadi bertegangan akibat kegagalan isolasi. Kegagalan isolasi harus dicegah terutama dengan cara berikut :

1.Perlengkapan listrik harus dirancang dan dibuat dengan baik

2.Bagian aktif harus diisolasi dengan bahan isolasi

3.Instalasi listrik harus dipasang dengan baik

Gambar Sentuhan pada Bagian Konduktif Terbuka (BKT)

Cara Proteksi

Proteksi terhadap sentuh tak langsung (dalam kondisi Gangguan) meliputi :

1.Proteksi dengan pemutusan suplai otomatis menggunakan sekering, pemutus sirkit mini (MCB)

2.Proteksi dengan penggunaan perlengkapan kelas II atau dengan isolasi ganda

3.Proteksi dengan alas bahan isolasi

4.Proteksi dengan ikatan penyama tegangan lokal bebas bumi

5.Proteksi dengan pemisahan listrik

Pengaman dengan alas Isolasi

Elektroda Bumi

Elektroda bumi ialah penghantar yang ditanam dalam bumi dan membuat kontak langsung dengan bumi. Penghantar bumi yang tidak berisolasi yang ditanam dalam bumi dianggap sebagai bagian dari elektroda bumi

Sebagai bahan elektroda digunakan tembaga, atau baja yang digalvanisasi atau dilapisi tembaga sepanjang kondisi setempat tidak mengharuskan memakai bahan lain (misalnya pada perusahaan kimia)

Permukaan elektroda bumi harus berhubungan baik dengan tanah sekitarnya. Batu dan kerikil yang langsung mengenai elektroda bumi memperbesar resistans pembumian

Elektroda batang dimasukkan tegak lurus ke dalam tanah dan panjangnya disesuaikan dengan resistans pembumian yang diperlukan. Resistans pembumiannya sebagian besar tergantung pada panjangnya dan sedikitnya bergantung pada ukuran penampangnya

Ukuran minimum elektroda bumi dibuat dari baja digalvanisasi secara proses pemanasan dengan ukuran

• Pipa baja 25 mm

• Baja profil (mm) L 65 x 65 x 7, U 65, T6 x 50 x 3

• Baja lain yang setaraf

Penghantar Bumi

Berdasarkan kekuatan mekanis, luas penampang minimum penghantar bumi, harus sebagai berikut :

1.Untuk penghantar yang terlindung kokoh secara mekanis 1,5 mm² tembaga atau 2,5 mm² aluminium

2.Untuk penghantar yang tidak terlindungkokoh secara mekanis 4 mm² tembaga atau pita baja yang tebalnya 2,5 mm dan luas penampangnya 50 mm²

Proteksi Terhadap Efek Termal

Manusia, perlengkapan pasangan tetap dan bahan pasangan tetap yang berdekatan dengan perlengkapan listrik harus diberi proteksi terhadap efek panas yang berbahaya yang dihasilkan oleh perlengkapan listrik, atau radiasi termal, terutama efek berikut :

1.Pembakaran atau penurunan mutu (degradasi) bahan

2.Resiko luka bakar

3.Pemburukan fungsi keselamatan dari perlengkapan yang terpasang

Proteksi dari Kebakaran

Perlengkapan listrik tidak boleh menimbulkan bahaya kebakaran pada bahan yang berada didekatnya, Instruksi pemasangan dari pabrikan

Perlengkapan magun (pasangan tetap) yang menyebabkan pemusatan atau konsentrasi panas harus berada pada jarak yang cukup dari setiap benda atau bagian bangunan pasangan tetap, sehingga benda atau elemen bangunan tersebut dalam kondisi normal tidak dapat terkena suhu yang berbahaya

Proteksi Terhadap Panas Lebih

Semua piranti yang menghasilkan air panas atau uap panas harus diberi proteksi ketika didesain atau pada pemasangan terhadap panas-lebih dalam semua kondisi pelayanan

Kecuali jika piranti secara keseluruhan memenuhi standar yang sesuai, maka pengamanan harus dilaksanakan dengan sarana gawai tanpa reset sendiri yang sesuai, yang berfungsi tidak tergantung dari thermostat. Jika peranti tidak mempunyai keluaran yang bebas, maka harus dilengkapi dengan dengan gawai yang membatasi tekanan air

Proteksi Beban Lebih dan Hubung Pendek

Gawai proteksi harus disiapkan untuk memutus setiap arus beban lebih yang mengalir pada penghantar sirkit sebelum arus tersebut dapat menyebabkan kenaikan suhu yang merusak isolasi, sambungan, terminasi atau sekeliling penghantar

Gawai proteksi harus disediakan untuk memutus setiap arus hubung pendek yang mengalir pada penghantar sirkit sebelum arus tersebut dapat menyebabkan bahaya karena efek termal dan mekanik yang terjadi pada penghantar dan hubungan

PanasArus Listrik akan mengalir jika suatu sumber tegangan dihubungkan pada sirkit tertutup terdiri penghantar dan beban berupa pemanfaat listrik atau lampuArus listrik yang mengalir dalam resistans dari suatu pemanfaat listrik dan penghantar akan menimbulkan panas

Jika terjadi gangguan misalnya terjadi hubung pendek pada sebagian elemen pemanfaat listrik atau jaringan, resistans akan berkurang maka arus listrik akan membesar dan menimbulkan panas yang berlebihan pada konduktor yang dapat merusak instalasi listriknya

Untuk perencanaan instalasi rumah terhadap arus lebih atau arus hubung pendek, umumnya digunakan pengaman lebur, ataupun MCB

IsolasiPenghantar listrik dipisahkan dari sekelilingnya oleh bahan isolasi. Fungsi utama isolasi ialah agar tidak terjadi hubung pendek antar fase maupun antara fase dengan bumi dan tidak tersentuh oleh manusia

Kerusakan isolasi ataupun menurunnya tahanan isolasi dapat terjadi karena memburuknya sifat isolasi, pengaruh waktu atau panas yang terus menerus dideritanya, terkena kelembaban dan ditempeli debuSangat penting pengamanan terhadap beban lebih dan arus hubung pendek yang dapat menimbulkan pemenasan lebih pada kabel yang dilaluinya, yang berakibat merusakkan isolasi kabel tersebut

Pengaman Lebur

Gawai proteksi ini umumnya digunakan untuk :

a.Mengamankan hantaran, peranti, pemanfaat dan motor listrik terhadap beban lebih

b.Mengamankan terhadap hubung pendek antar fase atau antar fase dengan netral/bumi dan terhadap hubung pendek

c.Pengaman terhadap hubung pendek dengan badan mesin

Persyaratan Pengaman Hubung Pendek

a) MCB dan pengaman lebur harus mempunyai daya pemutus sekurang-kurangnya sama dengan daya hubung ditempat pemasangan itu. Jika kurang harus diadakan pengaman lagi dengan pengaman lebur atau pemutus sirkuit yang mempunyai daya pemutus yang cukup

b) Pengaman lebur tipe D, dengan arus nominal sampai dengan 25 A tidak boleh dipasang dibelakang pengaman lebur dengan arus nominal lebih dari 200 A tanpa pengaman perantara, kecuali jika ada jaminan lain yang mencegah terjadinya kecelakaan yang berat pada hubung pendek.

c) Pengaman lebur jenis terbuka tegangan rendah tidak digunakan lagi kecuali ditempatkan pada ruang khusus

Pengaman lebur yang sudah putus tidak boleh diperbaiki untuk digunakan lagi, kecuali yang memang dirancang untuk dapat diperbaiki secara baik

Gambar Pengaman Lebur/Sekring

Untuk instalasi rumah hanya digunakan pengaman lebur jenis patron ulir. Komponen pengaman lebur jenis patron ulir ialah :

• Rumah sekring

• Kop sekring

• Pasring (pengepas patron)

• Patron lebur

Gambar Pengaman lebur

a. Rumah sekringJenis ini diperlengkapi dengan terminal netral (nol). Pada pengaman lebur berulir, kawat atau penghantar suplai harus dihubungkan dengan kontak alas rumah patron. Kalau penghantar suplai ini juga harus dihubungkan dengan rumah sekring lain, harus digunakan rumah sekring dengan dua terminal pada kotak alasnya. Sebab satu terminal hanya boleh digunakan untuk satu kawat saja

b. Kop sekringTudung sekring memiliki sebuah bumbung berulir dan sebuah jendela kaca kecil yang dapat dilepas untuk keperluan pengukuran, setelah selesai kaca harus dipasang kembali. Karena kaca ini dimaksudkan untuk menutupi patron leburnya yang bertegangan. Selain itu bila patronnya tidak diberi tutup kaca, dan terjadi hubung pendek , dapat timbul lidah api yang menjilat keluar.

c. Pasrig (pengepas patron)Pasring memiliki lubang pas dengan diameter yang berbeda-beda, tergantung arus nominalnya. Setiap pengepas patron diberi warna untuk menandai arus nominalnya. Juga patron lebur diberi warna yang sama. Jadi patron lebur dan pasring dengan arus nominal yang sama memiliki warna kode yang sama

d. Patron lebur

Patron lebur memiliki kawat lebur dari perak dengan campuran beberapa logam lainnya, antara lain timbel, seng dan tembaga. Untuk kawat lebur digunakan perak karena pada perak tidak terjadi oksidasi, dan daya hantarnya tinggi. Jadi diameter kawatnya dapat sekecil mungkin, sehingga kalau kawatnya menjdi lebur, tidak menimbulkan banyak uap.

Selain kawat lebur, dalam patron juga terdapat kawat isyarat dari kawat resistans. Kalau kawat leburnya putus karena arus yang terlalu besar, kawat isyarat juga akan langsung putus dan pegas akan menekan piringan keluar, sehingga dapat diketahui kalau patron lebur itu putus.

Dalam patron lebur juga terdapat pasir yang bersifat bahan isolasi. Pasir ini dimaksudkan untuk memadamkan busur api yang timbul kalau kawat leburnya putus dan juga untuk meningkatkan penyaluran panas.

Gambar Patron lebur

Diameter luar dari ujung patron lebur berbeda-beda, tergantung dari arus nominalnya. Makin tinggi arus nominalnya makin besar ujung patronnya

Pengaman otomatPada kepalanya terdapat 2 tombol, yang besar di tengah harus ditekan untuk menghubungkan sirkit sedangkan yang kecil dipinggir untuk membuka sirkit.

Pengaman otomat dan pemutus sirkit biasanya mempunyai 2 gawai perasa. Satu untuk arus lebih yang bekerja secara elektromaknit dan berfungsi bila terjadi hubung pendek dimana arusnya besar sekali, dan satu untuk pemanasan lebih yaitu alat termis berfungsi bila terjadibeban lebih.

Gambar Contoh sekring otomat

Pemutus Sirkit Mini (MCB)

Gawai peutus sirkit mini (MCB) ini memproteksi arus lebih yang disebabkan terjadinya beban lebih dan arus lebih karena adanya hubung pendek. Dengan demikian prinsip dasar bekerjanya yaitu untuk pemutusan hubungan yang disebabkan beban lebih dengan rele termis digunakan bimetal dan pengaman hubung pendek dengan relai arus lebih seketika digunakan elektromaknit

Komponen MCB

Toogle switch

Switch mekanisKontak arus listrikTerminal

bawah

BimetalBaut

Solenoid coil

Kontak arus listrik

Pemadam busur

Terminal atas