Jenis Bahan KonduktorBahan‐bahan yang dipakai untuk konduktor harus memenuhi persyaratan‐persyaratan sebagai berikut:1. Konduktifitasnya cukup baik.y p2. Kekuatan mekanisnya (kekuatan tarik) cukup tinggi.3. Koefisien muai panjangnya kecil.4. Modulus kenyalnya (modulus elastisitas) cukup besar.Bahan‐bahan yang biasa digunakan sebagai konduktor, antara lain:y g g g1. Logam biasa, seperti: tembaga, aluminium, besi, dan sebagainya.2. Logam campuran (alloy), yaitu sebuah logam dari tembaga atau aluminium yang diberi campuran dalam jumlah tertentu dari logam jenis lain, yang gunanya untuk menaikkan kekuatan mekanisnya.

( )j y g g y y3. Logam paduan (composite), yaitu dua jenis logam atau lebih yang dipadukan dengan cara kompresi, peleburan (smelting) atau pengelasan (welding).

Definisi penghantarPenghantar ialah suatu benda yang berbentuk logam ataupun non logam yang bersifat konduktor atau dapat mengalirkan arus listrik dari satu titik ke titik yang lain. Penghantar dapat berupa y g g p pkabel ataupun berupa kawat penghantar.Kabel ialah penghantar yang dilindungi dengan isolasi dan keseluruhan inti dilengkapi dengan selubung pelindung keseluruhan inti dilengkapi dengan selubung pelindung bersama contohnya ialah kabel NYM, NYA dan sebagainya..Sedangkan kawat penghantar ialah penghantar yang tidak diberi i l i  h  i l h BC (B  C d )   h  isolasai contohnya ialah BC (Bare Conductor), penghantar berlubang (Hollow Conductor), ACSR (Allumunium Conductor Steel Reinforced). dsb.

lanjutanlanjutanMenurut PUIL 2000 tata nama untuk kawat berisolasi atau kabel 

 b l k  di I d i  i l h  b i b ik   yang berlaku di Indonesia ialah sebagai berikut  :Penghantar  :N ‐ Terbuat dari tembagaNA ‐ Terbuat dari allumuniumIsolasi  :Y ‐ Isolasi dari PVC (Poli Vinil Chlorid)2Y ‐ Isolasi dari XLPE (Cross Linkage polyethiline)Selubung Dalam :G ‐ Selubung dari karet2G ‐ Selubung dari karet butylK ‐ Selubung dari timah hitamKL ‐ Selubung allumunium dengan permukaan licing g pKWK   ‐ Selubung dari XLPE (Cross Linkage polyethiline)

lanjutanlanjutanY ‐ Selubung dari PVC2Y ‐ Selubung dari polytelinZ S l b  d i  it  Z ‐ Selubung dari pita sengPerisai  :B ‐ Perisai dari pita bajaF ‐ Perisai dari baja pipihL ‐ Perisai dari jalinan kawat bajaL Perisai dari jalinan kawat bajaQ  ‐ Perisai dari kawat baja berlapis sengR ‐ Perisai kawat baja bulat  1 lapis (RR – 2 lapis)Z ‐ Perisai dari kawat baja yang mempunyai bentuk huruf “Z”.Sepiral  :pD ‐ Sepiral anti tekanGb ‐ Sepiral dari pita bajaSelubung Luar  : A ‐ Selubung dari YuteY S l b  d i PVCY ‐ Selubung dari PVCBentuk penghantar kabel  :se ‐ Sektor Pejalsm ‐ Sektor Serabutre Bulat Pejalre ‐ Bulat Pejalrm ‐ Bulat Serabut 

Penghantar berisolasigPenghantar berisolasi dapat berupa kawat berisolasi atau kabel. Batasan kawat berisolasi adalah rakitan penghantar tunggal, baik serabut maupun pejal yang diisolasi, contoh kawat berisolasi  :NYANYAFContoh kabel  :NYM‐O 4 X 2 mm2, 300/500 V artinya kabel 4 inti tanpa penghantar (hijau – kuning) berpenghantar tembaga masing‐y 4 p p g ( j g) p g g gmasing luas penampangnya 2 mm2 berbentuk bulat, pelindung dalam dan selubung luar PVC, tegangan nominal penghantar fasa‐netral 300 V, dan tegangan fasa‐fasa  500 V.NYY‐I 4 X 6 mm2, 0,6/1 KV artinya kabel 4 inti berpenghantar tembaga masing‐masing luas penghantarnya 6 mm2 berbentuk bulat pejal  Selubung dalam dan selubung luar PVC  tegangan nominal berbentuk bulat pejal. Selubung dalam dan selubung luar PVC, tegangan nominal penghantar fasa‐netral (bumi) 0,6 KV dan tegangan antar penghantar fasa 1 KV.NYFGbY 3 X 120, sm, 18/30 KV artinya kabel tiga inti berpenampang allumunium masing‐masing luas penampangnya 120 mm2 berbentuk sector serabut, pelindung dalam terbuat dari timah armaour terbuat , p gdari baja, pelindung dalam terbuat dari yute, tegangan nominal penghantar fasa dengan netral (bumi) 18 KV dan tegangan antar penghantar fasa 30 KV.   Keterangan :Kabel yang penandaan menggunakan simbol I atau G pada guna terakhir menendakan mempunyai hantaran PE (hijau  kuning)  Kabel yang penandaaan menggunakan mempunyai hantaran PE (hijau – kuning). Kabel yang penandaaan menggunakan symbol O atau X pada guna terakhir menandakan kebel tanpa penghantar PE.

PENGHATAR TANPA ISOLASIPenghantar Tanpa IsolasiHantaran tak berisolasi merupakan penghantar yang tidak dilapisi oleh isolator   isolator,  Contoh penghantar tidak berisolasi  :BC (Bare Conductor)Penghantar Berlubang (Hollow Conductor)ACSR (Allumunium Conductor Steel Reinforced)ACAR (Alumunium Conductor Alloy Reinforced)

Jenis‐jenis IsolasiJenis‐jenis IsolasiJenis‐jenis isolasi yang dipakai pada penghantar listrik meliputi  :Isolasi dari PVC (Poly Vinil Chlorid)Isoalsi dari XLPE (Cross Linkage Poly Ethiline)

l d kIsolasi dari karetIsolasi dari Poly EthilineIsolasi dari YuteIsoalsi kertasIsoalsi kertas

JENIS KABELJENIS KABELDilihat dari jenisnya, penghantar dapat dibedakan menjadi tiga yaitu :

1  Kabel Instalasi1. Kabel Instalasi,Kabel instalasi biasa digunakan pada instalasi penerangan, jenis kabel yang banyak digunakan dalam instalasi rumah tinggal untuk pemasangan tetap ialah NYA dan NYM. Pada penggunaannya kabel NYA menggunakan pipa 

t k  li d i    k i   t   li d i d i  i  d  untuk melindungi secara mekanis ataupun melindungi dari air dan kelembaban yang dapat merusak kabel tersebut

Gambar  Konstruksi kabel NYA

LANJUTANLANJUTANKabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal, kabel ini pada umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal  sedangkan kabel NYM umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal, sedangkan kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan memiliki isolasi luar sebagai pelindung. Konstruksi dari kabel NYM terlihat pada gambar

Penghantar Tembaga

Isolasi PVCIsolasi PVC

Lapisan pembungkus inti

Selubung PVC

Gambar Konstruksi kabel NYM

2.  Kabel TanahKabel tanah terbagi menjadi dua yaitu :g j y

Kabel tanah thermoplastik tanpa perisaiKabel tanah thermoplastik tanpa perisai seperti NYY, biasanya digunakan untuk kabel tenaga pada industri. Kabel ini juga dapat ditanam dalam tanah, dengan syarat diberikan perlindungan terhadap kemungkinan kerusakan mekanis. Pada i i    NYY i i   d    NYM  H  t b l i l i d  prinsipnya susunan NYY ini sama dengan susunan NYM. Hanya tebal isolasi dan 

selubung luarnya serta jenis PVC yang digunakan berbeda. Warna selubung luarnya hitam. Untuk kabel tegangan rendah tegangan nominalnya 0,6/1 kV dimana maksudnya yaitu 0,6 kV = Tegangan nominal terhadap tanah.1,0 kV = Tegangan nominal antar penghantar.1,0 kV  Tegangan nominal antar penghantar.Penggunaan utama NYY sebagai kabel tenaga adalah untuk instalasi industri di dalam gedung maupun di alam terbuka, di saluran kabel dan dalam lemari hubung bagi, apabila diperkirakan tidak akan ada gangguan mekanis. NYY dapat juga ditanam di dalam tanah asalkan diberi perlindungan secukupnya terhadap k ki  t j di  k k   k ikemungkinan terjadinya kerusakan mekanis.

Penghantar Tembaga

Isolasi PVC

Lapisan pembungkus inti

Selubung PVC

Konstruksi kabel NYY

Kabel tanah thermoplastik berperisaiKabel tanah thermoplastik berperisai seperti NYFGbY, biasanya digunakan apabila ada kemungkinan terjadi gangguan kabel secara mekanis, kabel NYFGbY intinya tersiri dari penghantar tembaga, dengan isolasi PVC, penggabungan dua atau lebih inti dilengkapi selubung atau pelindung yang penggabungan dua atau lebih inti dilengkapi selubung atau pelindung yang terdiri dari karet dan perisai kawat baja bulat. Perisai dan pembungkus diikat dengan spiral pita baja, untuk menghindari korosi pada pita baja, maka kabel di selubungi pelindung PVC warna hitam.

Konstruksi kabel NYFGbY

Kabel XLPEb l b k d k d l d d lKabel XLPE banyak digunakan pada instalasi indoor, outdoor, saluran pipa 

kabel ( bus duct ), dan sistem bawah tanah ( underground ). Kabel XLPE juga dapat atau biasa digunakan pada tegangan tinggi seperti pada pembangkit listrik, proses industri, dan lainnya. Selain itu kabel XLPE juga pembangkit listrik, proses industri, dan lainnya. Selain itu kabel XLPE juga dapat digunakan pada berbagai kondisi seperti pada saat suhu tinggi. 

1. copper conductor,stranded2. XLPE core insulation3. extruded or lapped PVC bedding4 galvanized steel wire4. galvanized steel wire armour5. outer PVC sheath, black

Gambar Kabel XLPEGambar. Kabel XLPE

PEMILIHAN PENGHANTARPEMILIHAN PENGHANTARDalam pemilihan jenis penghantar yang akan Dalam pemilihan jenis penghantar yang akan digunakan dalam suatu instalasi dan luas penghantar yang akan di pakai dalam instalasi tersebut ditentukan b d k bberdasarkan pertimbangan :Kemampuan hantar arus.K di i  hKondisi suhu.Jatuh tegangan.K di i li kKondisi lingkungan.Kekuatan mekanis Kemungkinan perluasanKemungkinan perluasan

KEMAMPUAN HANTAR ARUSKEMAMPUAN HANTAR ARUSKemampuan hantar arus yang dipakai dalam pemilihan Kemampuan hantar arus yang dipakai dalam pemilihan penghantar adalah 1,25 kali dari arus nominal yang melewati penghatar tersebut. (PUIL 2000  5.5.3.1 ), sedangkan untuk penghantar sirkit akhir yang mensuplai dua motor atau lebih penghantar sirkit akhir yang mensuplai dua motor atau lebih tidak boleh mempunyai KHA kurang dari jumlah arus beban penuh semua motor itu ditambah 25 % dari arus beban penuh motor yang terbesar dalam kelompok tersebut ( PUIL 2000  motor yang terbesar dalam kelompok tersebut ( PUIL 2000  5.5.3.2 ), apabila kemampuan hantar arus sudah diketahui maka tinggal menyesuaikan dengan tabel untuk mencari luas penampang  ang diperlukan  Berikut adalah salah satu tabel penampang yang diperlukan. Berikut adalah salah satu tabel antara luas penampang dengan kemampuan hantar arus penghantar 

K HA terus menerus

Berinti Tunggal Berinti Dua Berinti Tiga dan

EmpatLuas

EmpatJenis K abel Penampang

mm² Di

tanah A

Di

udara

A

Di

tanah

A

Di

udara A

Di

tanah A

Di

udara A

1 2 3 4 5 6 7 8

1,5 40 26 31 20 26 18,5

2,5 54 35 41 27 34 25

4 70 46 54 37 44 34

6 90 58 68 48 56 436 90 58 68 48 56 43

10 122 79 92 66 75 60

16 160 105 121 89 98 80

25 206 140 153 118 128 106

35 249 174 187 145 157 131

NYY

NYBY

NYFGbY

NYCY 35 249 174 187 145 157 131

50 296 212 222 176 185 159

70 365 269 272 224 228 202

95 438 331 328 271 275 244

120 499 386 375 314 313 282

NYCY

NYCWY

NYSY

NYCEY

NYSEY 150 561 442 419 361 353 324

185 637 511 475 412 399 371

240 743 612 550 484 464 436

300 843 707 525 590 524 481

NYHSY

NYKY

NYKBY

NYKFGbY

400 986 859 605 710 600 560 NYKRGY

500 1125 1000 - - - -

Klasifikasi KonduktorKlasifikasi konduktor menurut bahannya:1. kawat logam biasa, contoh:a. BBC (Bare Copper Conductor).( pp )b. AAC (All Aluminum Alloy Conductor).2. kawat logam campuran (Alloy), contoh:a. AAAC (All Aluminum Alloy Conductor)( y )b. kawat logam paduan (composite), seperti: kawat baja berlapis tembaga (Copper Clad Steel) dan kawat baja berlapis aluminium (Aluminum Clad Steel).p ( )3. kawat lilit campuran, yaitu kawat yang lilitannya terdiri dari dua jenis logam atau lebih,contoh: ASCR (Aluminum Cable Steel Reinforced).( )

Klasifikasi konduktor menurut konstruksinya:1. kawat padat (solid wire) berpenampang bulat.2  kawat berlilit (standart wire) terdiri 7 sampai 2. kawat berlilit (standart wire) terdiri 7 sampai dengan 61 kawat padat yang dililit menjadi satu, biasanya berlapis dan konsentris.y p3. kawat berongga (hollow conductor) adalah kawat berongga yang dibuat untuk mendapatkan garis t h l    btengah luar yang besar.

Klasifikasi konduktor menurut bentuk fisiknya:1. konduktor telanjang.2  konduktor berisolasi  yang merupakan konduktor 2. konduktor berisolasi, yang merupakan konduktor telanjang dan pada bagian luarnya diisolasi sesuai dengan peruntukan tegangan kerja, contoh:g p g g j ,a. Kabel twisted.b. Kabel NYY K b l NYCYc. Kabel NYCY

d. Kabel NYFGBY

Karakteristik KonduktorAda 2 (dua) jenis karakteristik konduktor, yaitu:1. karakteristik mekanik, yang menunjukkan keadaan fisik dari konduktor  ang men atakan kekuatan tarik dari pada dari konduktor yang menyatakan kekuatan tarik dari pada konduktor (dari SPLN 41‐8:1981, untuk konduktor 70 mm�berselubung AAAC‐S pada suhu sekitar 30� C, maka kemampuan maksimal dari konduktor untuk menghantar kemampuan maksimal dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275 A).2. karakteristik listrik, yang menunjukkan kemampuan dari konduktor terhadap arus listrik yang melewatinya (

p y g y(dari SPLN 41‐10 : 1991, untuk konduktor 70 mm2 berselubung AAAC‐S pada suhu sekitar 30o C, maka kemampuan maksimum dari konduktor untuk menghantar arus adalah 275 A)menghantar arus adalah 275 A).

Konduktivitas listrikKonduktivitas listrik adalah ukuran dari kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik  Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan listrik. Jika suatu beda potensial listrik ditempatkan pada ujung‐ujung sebuah konduktor,muatan‐muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan g y p , garus listrik. Konduktivitas listrik didefinsikan sebagai ratio dari rapat arus terhadap kuat medan li t iklistrik :

Konduktivitas merupakan sifat listrik yang diperlukan dalam berbagai pemakaian sebagai penghantar tenaga listrik dan mempunyai rentang harga yang sangat luas. Logam atau 

i l    k   h  li ik   b ik   iliki material yang merupakan penghantar listrik yang baik, memiliki konduktivitas listrik dengan orde 107 (ohm.meter) ‐1 dan sebaliknya material isolator memiliki konduktivitas yang sangat rendah  yaitu antara 10 10 sampai dengan 10 20 (ohm m) 1  rendah, yaitu antara 10‐10 sampai dengan 10‐20 (ohm.m)‐1. Diantara kedua sifat ekstrim tersebut, ada material semi konduktor yang konduktivitasnya berkisar antara 10‐6 sampai dengan 10‐4 (ohm m)‐1  Berbeda pada kabel tegangan rendah, dengan 10 4 (ohm.m) 1. Berbeda pada kabel tegangan rendah, pada kabel tegangan menengah untuk pemenuhan fungsi penghantar dan pengaman terhadap penggunaan, ketiga jenis atau sifat konduktivitas tersebut diatas digunakan semuanya.g y

Konduktivitas Listrik Berbagai Logam danKonduktivitas Listrik Berbagai Logam dan Paduannya Pada Suhu Kamar.

Logam Konduktivitas listrik ohm meterPerak ( Ag )   6 8 x 107Perak ( Ag ) ………………………. 6,8 x 107Tembaga ( Cu ) ………………….. 6,0 x 107Emas ( Au ) …………………….. .. 4,3 x 107Alumunium ( Ac ) ………………. .. 3,8 x 107Kuningan ( 70% Cu – 30% Zn )… 1,6 x 107Besi ( Fe )   1 0 x 107Besi ( Fe ) ………………………… 1,0 x 107Baja karbon ( Ffe – C ) …………. 0,6 x 107Baja tahan karat ( Ffe – Cr ) …… 0,2 x 107j 7

Kriteria mutu penghantarKonduktivitas logam penghantar sangat dipengaruhi oleh unsur – unsur pemadu, impurity atau ketidaksempurnaan dalam k i l l    k i  b k b  d l    kristal logam, yang ketiganya banyak berperan dalam proses pembuatan pembuatan penghantar itu sendiri. Unsur – unsur pemandu selain mempengaruhi konduktivitas listrik, akan mempengaruhi sifat  sifat mekanika dan fisika lainnya  Logam mempengaruhi sifat – sifat mekanika dan fisika lainnya. Logam murni memiliki konduktivitas listrik yang lebih baik dari pada yang lebih rendah kemurniannya. Akan tetapi kekuatan mekanis logam murni adalah rendahlogam murni adalah rendah.Penghantar tenaga listrik, selain mensyaratkan konduktivitas yang tinggi juga membutuhkan sifat mekanis dan fisika tertentu yang disesuaikan dengan penggunaan penghantar itu sendiri.y g g p gg p g

Disamping persyaratan sifat listrik seperti konduktivitas listrik diatas, kriteria mutu lainnya yang juga harus dipenuhi meliputi seluruh atau sebagian juga harus dipenuhi meliputi seluruh atau sebagian dari sifat – sifat atau kondisi berikut ini, yaitu:a. komposisi kimia.b  sifat tarik seperti kekuatan tarik (tensile strength) b. sifat tarik seperti kekuatan tarik (tensile strength) dan regangan tarik (elongation).c. sifat bending.d  di  d   i i   diiji kd. diameter dan variasi yang diijinkan.e. kondisi permukaan kawat harus bebas dari cacat, dan lain‐lain.

Jatuh TeganganJatuh TeganganDalam penyaluran tenaga listrik dari suatu sumber ke beban pada suatu instalasi, akan terjadi suatu perbedaan tegangan antara tegangan di sisi sumber perbedaan tegangan antara tegangan di sisi sumber dan tegangan  di sisi beban. Dimana tegangan pada sisi sumber lebih besar dari pada tegangan di sisi beban  hal ini disebabkan oleh adanya drop beban. hal ini disebabkan oleh adanya drop tegangan di dalam sistem instalasinya. Susut tegangan antara terminal konsumen dan sembarang titik dari instalasi tidak boleh  melebihi 5 % dari   titik dari instalasi tidak boleh  melebihi 5 % dari   tegangan   pengenal pada terminal konsumen (PUIL 2000 4.2.3.1 ).

Jatuh TeganganJatuh TeganganPenyebab Jatuh Tegangan????g gJarak antara sumber dengan beban.Sambungan pada kabel penghantarUkuran kabel penghantar

Jatuh TeganganAkibat Dari jatuh Tegangan???Mesin atau motor tidak akan beroperasi secara 

k i l  kib   id k  i    i l maksimal akibat tidak sesuai tegangan nominal motor.Mengakibatkan kerusakan pada peralatan elektronika.

Contoh pada IndustriBerdasarkan hasil dari pengukuran berbagai beban yang telah dilakukan.Berikut gambaran sistem tegangan listrik pada distribusi pembebanan listrik.

INCOMING PLN

LV-MDB SDP BEBAN

384 V 377-379V 359 V

Dari gambar diatas terlihat bahwa tegangan keluaran trafo sebesar384 Volt dan sampai ke mesin tegangannya turun hingga 359 Volt,Persentase jatuh tegangan yang terjadi berdasarkan perhitunganjatuh tegangan didapat sebesar 6,5%. Hasil tersebut kurang baikkarena batas toleransi Vdrop tegangan jatuh adalah 5%.

Solusi???Tegangan output pada trafonya sudah rendah antara 382‐384 volt, sehingga tegangan kerja hingga ke mesin‐mesin mencapai 376‐359 volt. Tegangan kerja yang dibutuhkan p 37 359 g g j y gmesin‐mesin yang di suplai trafo, tidak sesuai dengan kebutuhan mesin tersebut sebesar 380 volt seperti motor‐motor untuk menjalankan mesin. Maka untuk trafo jtersebut perlu dilakukan perubahan tap trafo agar tegangan keluaran trafo mencapai 400 volt dan tegangan sampai ke beban mesin produksi menjadi 390‐380 voltp p j 39 3

CONTOH KASUS 2Penentuan Ukuran Penghantar.Untuk menghindari terjadinya kerusakan yang disebabkan olehketidakmapuan penghantar mengalirkan arus listrik maka menurut PUIL2000 7.1.1.1 semua penghantar yang digunakan harus dirbuat daribahan yang memenuhi syarat, sesuai dengan tujuan penggunaanyaserta telah diperiksa dan diuji menurut standar penghantar yangdikeluarkan atau diakui oleh instansi yang berwenang. Selain itu untukdikeluarkan atau diakui oleh instansi yang berwenang. Selain itu untukmenghindari terjadinya kerusakan pada sebuah penghantar, maka luaspenampang penghantar harus diperhitungkan dengan teliti, karenakerusakan pada sebuah penghantar dapat diakibatkan oleh arus yang

l l i h t t b t l bihi k it KHA Dimelalui penghantar tersebut melebihi kapasitas KHAnya. Dimanakapasitas KHA penghantar adalah 125% dari arus nominal.

Contoh PerhitunganBeban yang dipakai adalah beban dengan daya 250 Watt, maka perhitungannya sbb :Arus nominal yang didapat adalah1,207 A, dari arus nominal ini maka KHA dapat dihitung sebagai berikut :KHA dapat dihitung sebagai berikut :KHA = 125% x InKHA = 125% x 1,207 AKHA = 1,508 A5Sesuai dengan tabel KHA penghantar yang ada ukuran penghantar yang digunakan adalah 3 x 1.5 mm2. Sedangkan ukuran penghantar yang dipakai adalah 3 x 2,5 mm2.Hal ini berdasarkan pertimbangan  untuk spare jika ada penambahan Hal ini berdasarkan pertimbangan, untuk spare jika ada penambahan daya di masa yang akan datang dan supaya drop tegangan pada penghantar tersebut kecil.

Biasanya dilapangan, besarnya arus pada penghantar dapat diukur dengan menggunakan alat tang ampere.

Pada tang amper selain dapat mengukur arus dapat juga

t k k buntuk mengukur besarnya tegangan, daya, dan cos phi.

Penyebab KerusakanUkuran penghantar yang tidak sesuai dengan besarnya beban. (arus yang melalui penghantar tersebut melebihi kapasitas KHAnya)melebihi kapasitas KHAnya)Bahan dari penghantar Sambungan yang tidak bagusSambungan yang tidak bagus