METODE PENGUKURAN

Diajukan untuk perbaikam kehadiran Metode Pengukuran dengan dosen Drs. Elih Mulyana, MSi.

Disusun Oleh :Fachri Aliyuddin( 1006689 )

PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRODEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUANUNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIABANDUNG2015

I. MCBMCB merupakan kependekan dariMiniature Circuit Breaker(bahasa Inggris). Biasanya MCB digunakan oleh pihak PLN untuk membatasi arus sekaligus sebagai pengaman dalam suatu instalasi listrik. MCB berfungsi sebagai pengaman hubung singkat (konsleting) dan juga berfungsi sebagai pengaman beban lebih. MCB akan secara otomatis dengan segera memutuskan arus apabila arus yang melewatinya melebihi dari arus nominal yang telah ditentukan pada MCB tersebut. Arus nominal yang terdapat pada MCB adalah 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dan lain sebagainya. Nominal MCB ditentukan dari besarnya arus yang bisa ia hantarkan, satuan dari arus adalah Ampere, untuk kedepannya hanya akan saya tulis dengan A. Jadi jika MCB dengan arus nominal 2 Ampere maka hanya perlu ditulis dengan MCB 2A.Banyak perangkat yang saat ini menggunakan listrik, mulai dari AC,Komputer/laptop, lampu dan masih banyak lagi. Kebanyakan pelanggan PLN di Indonesia saat ini masih menggunakan MCB 2 A, hal ini dikarenakan banyaknya pelanggan yang menggunakan daya 450VA (Volt Ampere). Pelanggan yang menggunakan daya 450VA akan menggunakan MCB dengan nominal 2A, dengan perhitungan tegangan di Indonesia adalah (standar rata-rata) 220 Volt jika kita ingin daya yang terpasang dirumah kita 450VA yang perlu kita lakukan hanyalah membagi 450 dengan 220, hasilnya akan 2,04 sehingga kita membutuhkan MCB dengan nominal 2 Ampere. Nah dari pada saya jelaskan lebih lanjut dan pada tambah bingung mending simak dulu beberapa satuan listrik di bawah ini: Satuan dari tegangan istrik:Volt Satuan dari arus listrik:Ampere Satuan dari hambatan listrik:Ohm Satuan dari daya listrik:WattSetelah mengetahui satuan-satuan listrik diatas mari kita lanjutkan apa yang dimaksud dengan MCB dan apa sebenarnya fungsi dari MCB. Jelas sekali MCB memiliki fungsi yang sangat fital dalam suatu instalasi listrik, bila MCB memang tidak memiliki fungsi maka tidak akan mungkin jika dipasang dalam suatu instalasi. MCB sendiri terdiri dari MCB 1 Phasa, 2 phasa dan 3 phasa. Pada dasarnya MCB 2 phasa adalah gabungan dari dua buah MCB 1 phasa, sedangkan MCB 3 phasa merupakan gabungan tiga buah dari MCB 1 phasa.

Beberapa manfaat (fungsi MCB) adalah sebagai berikut ini:1. Pengaman hubung singkatHubung singkat atau konsleting memang kerap sekali terjadi di Indonesia. Tak jarang terdapat rumah atau pasar yang terbakar karena hubung singkat listrik. Ada banyak faktor yang menyebabkan terjadinya hubung singkat, salah satunya adalah tidak digunakannya pengaman hubung singkat. Sebagai contoh saja di pos ojek biasanya mengambil listrik langsung dari tiang listrik, listrik yang diambil tersebut langsung dilewatkan ke sakelar kemudian diteruskan ke lampu dan beberapa perangkat elektronik lain. Jika suatu saat beban melebihi batas kemampuan kabel dan terjadi hubung singkat maka tak ada pengaman yang terpasang sehingga menyebabkan timbulnya panas dan bunga api, panas dan bunga api inilah yang menimbulkan kebakaran. sekarang pikirkan jika hal ini terjadi dipasar atau di rumah warga.

2. Mengamankan beban lebihBiasanya pelanggan telah mengontrak listrik degan PLN, kontrak yang dilakukan adalah berapa daya yang dikontrak oleh pelanggan. Misalnya pelanggan mengontrak daya 450 maka jika daya yang digunakan sudah melebihi 450 secara otomatis MCB akan trip (putus). Pemasangan Instalasi yang dilakukan PLN dirumah pelanggan disesuaikan dengan kontrak yang telah disepakati, misalnya dengan daya 450 maka kabel yang akan dipasang adalah yang sesuai untuk daya 450. Semakin besar daya yang dikontrak maka penyesuaian kabel juga akan dilakukan. Kabel memiliki daya hantar listrik tersendiri, jika kita menghantarkan arus 30A dengan kabel kecil maka kabel tersebut tidak akan kuat dan akhirnya panas dan terbakar. Bayangkan jika MCB yang kita gunakan tidak membatasi pemakaian arus bisa jadi berhubung banyak orang yang awam tentang listrik terjadilah kebakaran dimana-mana akibat listrik.

3. Sebagai sakelar utamaMCB yang terpasang dirumah kita selain berfungsi sebagai Pengaman dari terjadinya hubung singkat dan beban lebih juga bisa difungsikan sebagai sakelar utama instalasi rumah kita. Jika kita ingin memasang lampu atau memasang kotak-kontak (steker) dirumah kita maka kita hanya perlu menggunakan MCB untuk memutus semua arus listrik didalam rumah. Selain itu MCB juga bisa digunakan sebagai pemutus aliran listrik saat anda bepergian dalam waktu yang lama. Misalkan anda ingin pergi ke luar kota selama 1 minggu jangan lupa untuk mematikan aliran listrik dirumah anda dengan cara turunkan sakelar MCB.Pada dasarnya pemutusan aliran listrik yang dilakukan oleh MCB berasal dari dua prinsip, yakni prinsip panas dan prinsip elektromagnetik. Prinsip panas digunakan saat MCB memutuskan arus karena beban lebih sedangkan prinsip elektromagnetik digunakan saat MCB mendeteksi adanya hubung singkat.a. Pemutusan MCB karena ElektromagnetikPemutusan dilakukan oleh koil yang terinduksi dan mempunyai medan magnet. Akibatnya poros yang terdapat didekatnya akan tertarik dan menjalankan tuas pemutus. Pada saat MCB bekerja karena hubung singkat (konsleting) akan terdapat panas yang sangat tinggi, MCB dilengkapi dengan pemadam busur api untuk meredam panas tersebut.b. Pemutusan MCB karena panasPemutusan dilakukan karena terdapat beban lebih. Karena beban lebih maka akan menimbulkan panas. Panas ini akan membuat bimetal melengkung dan mendorong tuas pemutus akibatnya MCB akan trip (memutuskan arus).Tidak sampai disitu manfaat dari menggunakan MCB masih terdapat banyak lagi. Hal lain yang bisa didapatkan dari menggunakan MCB adalah apabila sudah trip (putus) masih bisa digunakan lagi. MCB layaknya sakelar, saat dalam posisi Off kita masih bisa merubah posisinya menjadi ON kembali. Sekian semoga bermanfaat.

Bagian-bagian MCB :

Gambar Bagian-bagian MCBDari situsWikipedia, kita dapatkan gambar yang menjelaskan bagian-bagian dalam MCB ini. Gambar ini bersifat umum dan belum tentu sama persis dengan MCB yang umum dipakai di PLN atau perumahan. Jadi hanya kita ambil sebagai contoh saja.Bagian dalam MCB sebenarnya lebih dominan bersifat mekanis dengan fungsiswitchmekanis dan kontak penghubung/pemutus arus listrik.Penjelasannya dari nomor-nomor dalam gambar adalah sebagai berikut :1. Actuator Leveratautoggle switch, digunakan sebagaiSwitchOn-Off dari MCB. Juga menunjukkan status dari MCB, apakah ON atau OFF.2. Switchmekanis yang membuat kontak arus listrik bekerja.3. Kontak arus listrik sebagai penyambung dan pemutus arus listrik.4. Terminal tempat koneksi kabel listrik dengan MCB.5. Bimetal, yang berfungsi sebagaithermal trip6. Baut untuk kalibrasi yang memungkinkan pabrikan untuk mengatur secara presisi arus trip dari MCB setelah pabrikasi (MCB yang dijual dipasaran tidak memiliki fasilitas ini, karena tujuannya bukan untuk umum)7. Solenoid.Coilatau lilitan yang berfungsi sebagaimagnetic tripdan bekerja bila terjadi hubung singkat arus listrik.8. Pemadam busur api jika terjadi percikan api saat terjadi pemutusan atau pengaliran kembali arus listrik.Jika anda mengalami masalah dengan fungsi MCB, cukup beresiko jika kita perbaiki sendiri dengan berbekal pengetahuan mengenai bagian-bagian dalamnya melalui gambar diatas. Karena ini berhubungan dengan fungsi proteksi arus listrik yang sangat penting. Jadi sebaiknya sih ganti MCB-nya dengan yang baru.

II. FAKTOR DAYASecara umum, pengertian daya adalah energi yang dikeluarkan untuk melakukan usaha. Dalam sistem tenaga listrik, daya merupakan jumlah energi listrik yang digunakan untuk melakukan usaha. Daya listrik biasanya dinyatakan dalam satuan Watt.P = VITerdapat tiga macam daya yaitu:a. Daya aktif (P)Daya aktif adalah daya yang terpakai untuk melakukan usaha atau energi sebenarnya. Satuan daya aktif adalah watt.P1= V I cos b. Daya reaktif (Q)Daya Reaktif(reactive power)adalah daya yang di suplai oleh komponen reaktif. Satuan daya reaktif adalah VAR.Q1= V I sin c. Dayasemu(S)Dayasemu(apparent power) adalah daya yang dihasilkan oleh perkalian antara tegangan rms (Vrms) dan arus rms (Irms) dalam suatu jaringan atau daya yang merupakan hasil penjumlahan trigonometri antara daya aktif dan daya reaktif. Satuan daya nyata adalah VA.

Faktor daya yang dinotasikan sebagai cos didefinisikan sebagai perbandingan antara arus yang dapat menghasilkan kerja didalam suatu rangkaian terhadap arus total yang masuk kedalam rangkaian atau dapat dikatakan sebagai perbandingan daya aktif (kW) dan daya semu (kVA). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut ini dan sebagai hasilnya faktor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya selalu lebih kecil atau sama dengan satu.Dalam sistem tenaga listrik dikenal 3 jenis faktor daya yaitu faktor daya unity, faktor daya terbelakang (lagging) dan faktor daya terdahulu (leading) yang ditentukan oleh jenis beban yang ada pada sistem.

a. Faktor DayaUnityFaktor daya unity adalah keadaan saat nilai cos adalah satu dan tegangan sephasa dengan arus. Faktor dayaUnityakan terjadi bila jenis beban adalah resistif murni

Gambar 1Arus Sephasa Dengan Tegangan

Pada Gambar terlihat nilai cos sama dengan 1, yang menyebabkan jumlah daya nyata yang dikonsumsi beban sama dengan daya semu.

b. Faktor Daya Terbelakang (Lagging)Faktor daya terbelakang (lagging) adalah keadaan faktor daya saat memiliki kondisi-kondisi sebagai berikut :1.Beban/ peralatan listrik memerlukan daya reaktif dari sistem atau beban bersifat induktif.2.Arus (I ) terbelakang dari tegangan (V), V mendahului I dengan sudut

Gambar 2Arus tertinggal dari tegangan sebesar sudut

Dari Gambar terlihat bahwa arus tertinggal dari tegangan maka daya reaktif mendahului daya semu, berarti beban membutuhkan atau menerima daya reaktif dari sistem.

3.Faktor Daya Mendahului (Leading)Faktor daya mendahului (leading) adalah keadaan faktor daya saat memiliki kondisi-kondisi sebagai berikut :1.Beban/ peralatan listrik memberikan daya reaktif dari sistem atau beban bersifat kapasitif.2.Arus mendahului tegangan, V terbelakang dari I dengan sudut

Gambar 3ArusMendahului Tegangan Sebesar Sudut

Dari Gambar terlihat bahwa arus mendahului tegangan maka daya reaktif tertinggal dari daya semu, berarti beban memberikan daya reaktif kepada sistem.

c. Penyebab Faktor Daya RendahHal-hal yang menyebabkan faktor daya bernilai rendah, diantaranya penggunaan beban induktif berupa :1.Transformator,2.Motor induksi,3.Generator Iiduksi, dan4.Lampu TL.

d. Alasan Faktor Daya DiperbaikiBeberapa alasan mengapa besarnya faktor daya harus diperbaiki, diantaranya :1.Mengurangi biaya pengoperasian peralatan listrik,2.Meningkatkan kapasitas sistem dan mengurangi rugi-rugi pada sistem yang dioperasikan, dan3.Mengurangi besarnya tegangan jatuh yang biasa disebabkan pada saat transmisi daya.e. KapasitorBankKapasitor merupakan komponen yang hanya dapat menyimpan dan memberikan energi yang terbatas sesuai dengan kapsitasnya. Pada dasarnya kapasitor tersusun oleh dua keping sejajar yang disebutelectrodesyang dipisahkan oleh suatu ruangan yang disebutdielectricyang pada saat diberi tegangan akan menyimpan energi.Dalam sistem tenaga listrik kapasitor sering digunakan untuk memperbaiki tegangan jaringan dan untuk menyuplai daya reaktif ke beban yang berfungsi untuk memperbaiki nilai faktor daya dari sistem. Dalam perbaikan faktor daya kapasitor-kapasitor dirangkai dalam suatu panel yang disebutcapacitor bank.Selain itu kapasitor bankdapat juga digunakan untuk aplikasi lain yaitu filter harmonisa, proteksi terhadap petir, untuktransformer testing, generator impuls, voltage divider kapasitor.

MetodaPemasangan Instalasi Kapasitor BankMetode pemasangan kapasitor tergantung dari fungsi yang diinginkan. Cara pemasangan instalasi kapasitor dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu :globalcompensation, individual compensation,groupcompensation.

Gambar 4Metode Pemasangan Instalasi Kapasitor Bank

1.Global CompensationDengan metode ini kapasitor dipasang di induk panel (MDP).Arus yang turun dari pemasangan model ini hanya di penghantar antara panel MDP dan transformator. Sedangkan arus yang lewat setelah MDP tidak turun dengan demikian rugi akibat disipasi panas pada penghantar setelah MDP tidak terpengaruh. Terlebih instalasi tenaga dengan penghantar yang cukup panjang Delta Voltagenya masih cukup besar.Kelebihan :Pemanfaatan kompensasi daya reaktifnya lebih baik karena semua motor tidak bekerja pada waktu yang sama.Biaya pemeliharaan rendah.Kekurangan :Switching peralatan pengaman bisa menimbulkan ledakan.Transient yang disebabkan oleh energizing grup kapasitor dalam jumlah besar.Hanya memberikan kompensasi pada sisi atasnya (upstream).Kebutuhan ruang.

2.Group CompensationDengan metoda ini kapasitor yang terdiri dari beberapa panel kapasitor dipasang dipanel SDP. Cara ini cocok diterapkan pada industri dengan kapasitas beban terpasang besar sampai ribuan kva dan terlebih jarak antara panel MDP dan SDP cukup berjauhan.Kelebihan :Biaya pemasangan rendah.Kapasitansi pemasangan bisa dimanfaatkan sepenuhnya.Biaya pemilaharaan rendah.Kekurangan :Perlu dipasang kapasitor bank pada setiap SDP atau MV/LV bus.Hanya memberikan kompensasi pada sisi atas.Kebutuhan ruangan

3.Individual CompensationDengan metoda ini kapasitor langsung dipasang pada masing masing beban khususnya yang mempunyai daya yang besar. Cara ini sebenarnya lebih efektif dan lebih baik dari segi teknisnya. Namun ada kekurangan nya yaitu harus menyediakan ruang atau tempat khusus untuk meletakkan kapasitor tersebut sehingga mengurangi nilai estetika. Disamping itu jika mesin yang dipasang sampai ratusan buah berarti total cost yang di perlukan lebih besar dari metode diatas.

Kelebihan :Meningkatkan kapasitas saluran suplai.Memperbaiki tegangan secara langsung.Kapasitor dan beban ON/OFF secara bersamaan.Pemeliharaan dan pemasangan unit kapasitor mudah.Kekurangan :Biaya pemasangan tinggi.Membutuhkan perhitungan yang banyakKapasitas terpasang tidak dimanfaatkan sepenuhnyaTerjadi fenomena transient yang besar akibat sering dilakukan switching ON/OFF.Waktu kapasitor OFF lebih banyak dibanding waktu kapasitor ON

III. GROUNDINGGroundingitu fungsinya untuk menghilangkan beda potensial antara bagian logam suatu peralatan yg teraliri arus listrik liar dan tanah sehingga tidak terjadi bahaya tegangan sentuh tak langsung. Caranya dengan menyalurkan arus tersebut ke tanah melalui saluran pentanahan.

Lalu Timbul pertanyaan :Seberapa bahaya nya sih tegangan sentuh tak langsung itu?Seberapa besar Tahanan tubuh manusia?Misal ada suatu peralatan 1 fase (220 V), ada arus bocor padabodyperalatan tersebut.Sehingga beda potensial antara Peralatan dan tanah adalah 220V. Seseorang secara tidak sengaja menyentuh bagian peralatan tersebut. Untuk mengetahui besar arus yang mengalir pada orang itu terlebih dahulu kita harus mengetahui tahanan tubuh manusia.Tahanan tubuh manusia dapat dikelompokkan menjadi 2 : 1. Tahanan kontak kulit bervariasi mulai dari1000 kkulit kering) hingga 100 (kulitbasah ). 2. Tahanan dalam (internal) tubuh sendiri berkisar antara 100 - 500.Sehingga :

Untuk kondisi terbaik:R = 1000 kI = 220V/1000k = 0,22 mA

Untuk kondisi terburuk:R = 100 + 100 = 200I = 220V/200=1,1 A

Kondisi seperti apakah yang membahayakan tubuh manusia ?Ada 2 faktor yang menentukan tingkat bahaya suatu sengatan listrik : besar dan lama sengatan.Seperti pada gambar berikut :

Daerah 1 :daerah aman. Arus sengatan 0,1-0,5 mA belum terasakan oleh tubuh manusia.Daerah 2 :daerah aman, Arus sengatan 0,5-10 mA tubuh terasa kesemutan,Diatas 10mA sampai 200mA jantung tahan sampai jangka waktu maksimal 2 detik saja.Daerah 3 :daerah berbahaya, Arus sengatan 200-500 mA dapat mengakibatkan kejang-kejang/kontraksi otot dan paru-paru sehingga gangguan pernafasan.Daerah 4 :daerah sangat berbahaya, Arus sengatan diatas 500 mA dapat menimbulkan kematian.Contoh :Tahanan pentanahan tidak lebih dari 0,1. Bila pada peralatan tersebut dipasang sekering 200A, maka besar tegangan sentuh akan menjadi :V = 200 A x 0,1 = 20 VDan besar arus yang mengalir ke tubuh manusia menjadi :Untuk kondisi terbaik:R = 1000 kI = 20V/1000k= 0,02 mA

Untuk kondisi terburuk:R = 100 + 100 = 200I = 20V/200= 0,1 A

IV. MEGGERMegger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik maupun instalasi-instalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalah tegangan tinggi arus searah, yang diputar oleh tangan. Besar tegangan tersebut pada umumnya adalah: 500, 1.000, 2.000 atau 5.000 volt dan batas pengukuran dapat bervariasi antara 0,02 sampai 20 meter ohm dan 5 sampai 5.000 meter ohm dan lain-lain sesuai dengan sumber tegangan dari megger tersebut. Dengan demikian, maka sumber tegangan megger yang dipilih tidak hanya tergantung dari batas pengukur, akan tetapi juga terhadap tegangan kerja (sistem tegangan) dari peralatan ataupun instansi yang akan diuji isolasinya. Dewasa ini telah banyak pula megger yang mengeluarkan tegangan tinggi, yang didapatkannya dari baterai sebesar 8 12 volt (megger dengan sistem elektronis). Megger dengan bateri umumnya membangkitkan tegangan tinggi yang jauh lebih stabil dibanding megger dengan generator yang diputar dengan tangan. Gambar rangkaian dasar megger adalah seperti gambar. Megger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasi antara lain untuk: 1. Kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan 2. Kabel tegangan rendah 3. Kabel tegangan tinggi 4. Transformator, OCB dan peralatan listrik lainnya.

a. Megger Test (Test Insulasi / Insulation Test)Mengapa kita melakukan pengetesan insulation / megger test ?? Test insulasi dipergunakan untuk mengetahui kondisi konduktor di jaringan. Insulasi yang memadai diperlukan untuk menghindari terjadinya direct contact seperti short circuit atau ground fault. Buruknya insulasi jaringan bisa mengakibatkan terjadinya arus bocor dan bisa membahayakan nyawa seseorang. Dimungkinkan juga akan menimbulkan percikan api yang bisa mengakibatkan kebakaran.Pengetesan dilakukan dengan pengukuran tingkat kebocoran jaringan line/ phase dengan netral dan line dengan ground. Sebelum melakukan pengetesan terlebih dahulu dilakukan pemutusan hubungan komponen elektronik dan pilot lamp dengan jaringan. Metode pengetesan bisa dilakukan dengan tegangan yang berbeda sesuai dengan kebutuhan. Batas minimum insulasi yang bisa ditolerir untuk pengetesan dengan tegangan 500 VDC adalah 0,5 Meg Ohm sedangkan dengan tegangan 1000 VDC adalah 1 Meg Ohm.Insulasi menjadi salah satu penyebab utama terbakarnya sebuah motor selain masalah elektrik dan mekanik. Sebuah motor akan mengalami penurunan tingkat insulasi karena usia pakai. Jika insulasi motor telah mencapai antara 10 ~ 1 Meg Ohm maka perlu dilakukan preventive maintenance. Jika insulasi dibawah 1 Meg Ohm berarti motor dalam kondisi kritis.Rumus Perhitungan Pengukuran Insulation Test 1. Pengukuran tegangan Rendah: Rumus 1000. E (minimal) Contoh : E =380 V R isolasi= 1000 . 380 = 380.000 = 0.38 M Bila hasil pengukuran lebih dari 0.38 maka alat tersebut masih bisa dikatakan baik. 2. Pengukuran Tegangan Menengah dan Tinggi : Mengunakan DC Test Rumus R isolator Arus bocor Max = A

b. Meter Tahanan Pentanahan Biasa disebut dengan Meger Tanah atau Earth Tester, digunakan untuk mengukur tahanan pentanahan kerangka kubikel dan pentanahan kabel. Terminal alat ukur terdiri dari 3 (tiga) buah, 1 (satu) dihubungkan dengan elektroda yang akan diukur nilai tahanan pentanahannya dan 2 (dua) dihubungkan dengan elektroda bantu yang merupakan bagian dari alat ukurnya. Ketelitian hasil tergantung dari cukupnya energi yang ada pada baterai.

Gambar Meter Tahanan PentanahanMeter Tahanan Kontak biasa disebut dengan Micro Ohm meter dan digunakan untuk mengukur tahanan antara terminal masuk dan terminal keluar pada alat hubung utama kubikel. Nilai yang dihasilkan adalah dalam besaran micro atau sepersatu juta ohm. Dua terminal alat ukur yang dihubungkan ke terminal masuk dan keluar akan mengalirkan arus searah dengan nilai minimal 200 Amper. Sebenarnya yang terukur pada alat ukurnya adalah jatuh tegangan antara 2 (dua) terminal yang terhubung dengan alat ukur, tetapi kemudian nilainya dikalibrasikan menjadi satuan micro ohm.

Gambar Micro Ohm meter

V. PENGUKURAN PENTANAHANStruktur dan karakteristik tanah merupakan salah satu faktor yang mutlak diketahui karena mempunyai kaitan erat dengan perencanaan sistem pentanahan yang akan digunakan. Nilai tahanan jenis tanah harganya bermacam-macam, tergantung pada komposisi tanahnya. Batasan atau pengelompokan tahanan jenis dari berbagai macam jenis tanah pada kedalaman tertentu tergantung pada beberapa hal antara lain pengaruh temperatur, pengaruh kelembaban, dan pengaruh kandungan kimia.1. Nilai resistans jenis tanahNilai resistans jenis tanah, rt sangat berbeda tergantung komposisi tanah seperti dapat dilihat dalam pasal 320-1 dalam PUIL 1987 atau yang ditunjukkan pada Tabel :

Nilai-nilai tersebut pada Tabel seluruhnya berlaku untuk tanah lembab sampai basah. Pasir kering mutlak atau batu adalah suatu bahan isolasi yang bagus, sama seperti air destilasi. Maka elektrode bumi selalu harus ditanam sedalam mungkin dalam tanah, sehingga dalam musim kering selalu terletak dalam lapisan tanah yang basah.1. Resistans pembumian Resistans pembumian elektrode bumi rt tergantung pada jenis dan keadaan tanah serta pada ukuran dan susunan elektrode.

Contoh: untuk mencapai resistans pembumian suatu elektrode bumi sebesar 5 ohm, maka menurut Tabel 2.1 dan 2.2 untuk tanah liat atau ladang dengan resistans jenis tanah liat atau tanah ladang dengan rt = 100 ohm-m, diperlukan sesuatu elektrode pita dengan panjang 50 m atau 4-elektrode batang, masing- masing panjangnya 5m, yang disusun dalam lingkaran dengan diameter 15 m. Untuk pasir basah dengan rt=200 ohm maka terdapat resistans pembumian sama dengan 6 ohm dan panjang pita pembumian 100mUntuk mendapatkan reistans pembumian yang hasilnya sama bila dipakai pelat elektrode, maka memerlukan bahan yang lebih banyak dari pada elektrode pita atau batang tanah. Contoh untuk menentukan resistans pembumian suatu elektrode:a. Suatu elektrode pita dengan ukuran 30mm x 4mm (l x t) dengan panjang L=40 mm. b. Resistans jenis tanah rt = 180 ohm-m.c. Resistans pembumian dapat dihitung dengan rumus dalam Tabel

VI. KWH METERKWH Meter adalah alat penghitung pemakaian energi listrik. Alat ini bekerja menggunakan metode induksi medan magnet dimana medan magnet tersebut menggerakan piringan yang terbuat dari alumunium. Pengukur Watt atau Kwatt, yang pada umumnya disebut Watt-meter/Kwatt meter disusun sedemikian rupa, sehingga kumparan tegangan dapat berputar dengan bebasnya, dengan jalan demikian tenaga listrik dapat diukur, baik dalam satuan WH (watt Jam) ataupun dalam Kwh (kilowatt Hour).Pemakaian energi listrik di industri maupun rumah tangga menggunakan satuan kilowatt- hour (KWH), dimana 1 KWH sama dengan 3.6 MJ. Karena itulah alat yang digunakan untuk mengukur energi pada industri dan rumah tangga dikenal dengan watthourmeters. Besar tagihan listrik biasanya berdasarkan pada angka-angka yang tertera pada KWH meter setiap bulannya Untuk saat ini. KWH meter induksi adalah satu-satunya tipe yang digunakan pada perhitungan daya listrik rumah tangga.Bagian-bagian utama dari sebuah KWH meter adalah kumparan tegangan, kumparan arus,sebuah piringan aluminium, sebuah magnet tetap, dan sebuah gir mekanik yang mencatat banyaknya putaran piringan. Jika meter dihubungkan ke daya satu fasa, maka piringan mendapat torsi yang membuatnya berputar seperti motor dengan tingkat kepresisian yang tinggi. Semakin besar daya yang terpakai, mengakibatkan kecepatan piringan semakin besar; demikian pula sebaliknya.Jenis-Jenis KWH METERApabila dilihat dari cara kerjanya, KWH Meter dibedakan menjadi :1. KWH meter Analog2. KWH meter Digital

Untuk Penjelasannya dapat dilihat dibawah ini :a. KWH meter AnalogAdapun bagian-bagian utama dari sebuah KWH meter Analog antara lain, sebagai berikut :1. kumparan tegangan2. kumparan arus3. piringan aluminium4. magnet tetap5. gear mekanik yang mencatat jumlah perputaranpiringan aluminium6. Bendera pengereman berfungsi mengatur piringan pengujian beban nol pada tegangan normal.7. Lidah pengereman adalah merupakan pasangan dengan bendera(8).Posisi lidah pengereman dan bendera pengereman harus tepat sehingga: Pada beban nol,tegangan norminal piringan berhenti pada saat posisi mereka berdekatan. Tetapi arus mula (0,5 % Id) piringan harus dapat berputar > 1 putaran.

b. KWH Meter DigitalKWH Meter digital digunakan untuk mengatasi kelemahan dari KWH Meter analog. Adapun kelebihan dari KWH Meter Digital antara lain sebagai berikut : Sistem pembayarannya dengan sistem prabayar, dengan sistem prabayar menggantikan cara pembayaran umumnya, dengan menggunakan kartu prabayar elektronik pengganti tagihan bulanan. KWH meter denan tampilan digital yang menyala dan berukuran cukup besar. Akurasi perhitungan KWH, tidak adanya tunggakan pembayaran tagihan listrik, kemudahan memutus sambungan listrik pelanggan yang melakukan tunggakan tagihan dengan menggunakan alat yang bisa di set up dari jarak maximal 200 meter.

Gambar KWH Meter Digital 1 phasa

Display Menu1. Aktif Energy (kWh)2. V rms ** (V) 2 angka dibelakang koma3. I rms ** (A) 2 angka dibelakang koma4. Status TusbungGambar KWH Meter Digital Prabayar

Display Menu1. Sisa kWh2. Sisa Nominal Rupiah3. Status Tusbung4. Status Alarm sebelum sisa nominal kWh habis5. Status Isi Ulang kWh

c. Prinsip Kerja KWH Meter1. KWH Meter AnalogDitinjau dari segi cara bekerjanya maka pengukur ini memakai prinsip azas induksi atau azas Ferraris. Dan pada umumnya alat pengukur ini digunakan untuk mengukur daya listrik arus bolak balik. Pada alat ini dipasang sebuah cakera alumunium (alumunium disk) yang dapat berputar, dimuka sebuah kutub magnit listrik (Electro magnet).Magnit llsitrik ini diperkuat oleh kumparan tegangan dan kumparan arus. Dengan adanya lapangan magnit tukar yang berubah-ubah maka cakera (Disk) alumunium ditimbulkan suatu arus bolak-balik, yang menyebabkan cakera tadi mulai berputar dan menggerakkan pesawat hitungnya.Secara umum perhitungan untuk daya listrik dapat di bedakan menjadi tiga macam, yaitu1. Daya kompleks S(VA) = V.I2. Daya reaktif Q(VAR) = V.I sin 3. Daya aktif P(Watt) = V.I cos Dari ketiga daya tersebut yang terukur pada KWH meter adalah daya aktif, yang dinyatakan dengan satuan Watt. Sedangkan daya reaktif dapat diketahui besarnya dengan menggunakan alat ukur Varmeter. Untuk pemakaian pada rumah, biasanya hanya digunakan KWH meter.Pada pembebanan bebas induksi kecepatan berputarnya cakera sangat tergantung pada hasil kali tegangan pada hasil kali dari tegangan (E) x Kuat arus (I) dalam satuan watt. Jumlah putaran tergantung pada kecepatan dan lamanya, dengan demikian dapat kita rumuskan sebagai berikut :Tegangan x Kuat Arus x Waktu = E x I x t dalam satuan Watt jam (WH) Untuk alat pengukur Kilowatt jam (KWH) arus putar, pada umunya mempunyai tiga system magnit, yang masing masing dengan sebuah kumparan arus dan tegangan yang bekerja pada sebuah cakera turutan, dimana ketiga cakera itu dipasang pada sumbu yang sama.

Cara kerja KWH Meter : Pada piringan KWH meter terdapat suatu garis penanda (biasanya berwarna hitam atau merah).Garis ini berfungsi sebagai indikator putaran piringan. Untuk 1 KWH biasanya setara dengan 900 putaran (ada juga 450 putaran tiap KWH). Saat beban banyak memakai daya listrik, maka putaran piringan KWH ini akan semakin cepat. Hal ini tampak dari cepatnya garis penanda ini melintas.

2. KWH METER DIGITALAdapun cara kerja dari KWH meter digital antara lain sebagai berikut :1. KWH Meter digital dikontrol oleh sebuah mikrokontroler dengan tipe AVR90S8515 dan menggunakan sebuah sensor digital tipe ADE7757 yang berfungsi untuk membaca tegangan dan arus serta untuk mengetahui besar energi yang digunakan pada instalasi rumah.2. Seven Segment sebagai penampil data besaran energi listrik yang digunakan di rumah. Dari komponen-komponen tersebut dihasilkan sebuah KWH meter moderen dengan tampilan digital yang dapat mengukur besaran penggunaan energi, dengan batasan maksimal beban 500 watt.Adapun sistem pembayaran KWH Meter digital yaitu dengan sistem pembayaran moderen membeli sebuah voucher elektronik, berisi besaran digital yang berfungsi sebagai pulsa dan juga sebagai pembanding besaran energi yang digunakan. Secara otomatis sistem ini memutuskan tegangan rumah bila besaran tersebut mencapai nilai 0.

VII. LUX METERLuxmeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat penerangan (tingkat penerangan) pada suatu area atau daerah tertentu. Alat ini didalam memperlihatkan hasil pengukurannya menggunakan format digital. Alat ini terdiri dari rangka, sebuah sensor dengan sel foto dan layar panel. Sensor tersebut diletakan pada sumber cahaya yang akan diukur intenstasnya. Cahaya akan menyinari sel foto sebagai energi yang diteruskan oleh sel foto menjadi arus listrik. Makin banyak cahaya yang diserap oleh sel, arus yang dihasilkan pun semakin besar. Sensor yang digunakan pada alat ini adalah photo diode. Sensor ini termasuk kedalam jenis sensor cahaya atau optic. Sensor cahaya atau optic adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengenai suatu daerah tertentu. Kemudian dari hasil dari pengukuran yang dilakukan akan ditampilkan pada layar panel. Berbagai jenis cahaya yang masuk pada luxmeter baik itu cahaya alami atapun buatan akan mendapatkan respon yang berbeda dari sensor. Berbagai warna yang diukur akan menghasilkan suhu warna yang berbeda,dan panjang gelombang yang berbeda pula. Oleh karena itu pembacaan yang ditampilkan hasil yang ditampilkan oleh layar panel adalah kombinasi dari efek panjang gelombang yang ditangkap oleh sensor photo diode. Pembacaan hasil pada Luxmeter dibaca pada layar panel LCD (liquid Crystal digital) yang format pembacaannya pun memakai format digital. Format digital sendiri didalam penampilannya menyerupai angka 8 yang terputus-putus. LCD pun mempunyai karakteristik yaitu Menggunakan molekul asimetrik dalam cairan organic transparan dan orientasi molekul diatur dengan medan listrik eksternal. Hampir semua lux meter terdiri dari rangka sebuah sensor dengan sel foto, dan layer panel. Sensor diletakkan pada sumber cahaya. Cahaya akan menyinari sel foto sebagai energi yang diteruskan oleh sel foto menjadi arus listrik. Makin banyak cahaya yang diserap oleh sel, arus yang dihasilkan lebih besar.Cahaya selalu membuat beberapa jenis perbedaan warna pada panjang gelombang yang berbeda. Oleh karena itu, pembacaan merupakan kombinasi efek dari semua panjang gelombang. Standar warna dapat dijadikan referensi sebagai suhu warna dan dinyatakan dalam derajat Kelvin. Standar suhu warna untuk kalibrasi dari hampir semua jenis cahaya adalah 2856 derajat Kelvin, yang lebih kuning dari pada warna putih. Berbagai jenis dari cahaya lampu menyala pada suhu warna yang berbeda. Pembacaan lux meter akan berbeda, tergantung variasi sumber cahaya yang berbeda dari intensitas yang sama. Hal ini menjadikan, beberapa cahaya terlihat lebih tajam atau lebih lembut dari pada yang lain. Lux meter digunakan untuk mengukur tingkat iluminasi (cahaya) di perkantoran, pabrik, markas kemanan dan lain sebagainya.Adapuun bagian- bagian dari alat lux meter adalah sebagai berikut :

Fungsi bagian- bagian alat ukur : Layar panel : Menampilkan hasil pengukuran Tombol Off/On : Sebagai tombol untuk menyalakan atau mematikan alat Tombol Range : Tombol kisaran ukuran Zero Adjust VR : Sebagai pengkalibrasi alat (bila terjadi error) Sensor cahaya : Alat untuk mengkoreksi/mengukur cahaya.

Aliran cahaya atau fluksi iluminasi (F) yang dipancarkan oleh sumber diukur dalam Lumen. Satu Lumen adalah fluki cahaya yang dipancarkan dalam sudut pejal satuan dari sebuah titik sumber sebesar satu lilin. Radian dapat dipandang sebagai sudut yang dilingkupi oleh suatu busur yang sama dengan radius satuan r , sedangkan sebuah sudut pejal menutupi suatu daerah pada bola pejal yang sama dengan kuadarat jari-jarinya.F = I W LumenDimana :F = Fluksi cahayaI = Intensitas Cahaya

Iluminassi (E) adalah cahaya yang jatuh pada sebuah permukaan. Hali ini diukur terhadap fluksi penerangan yang diterima pada luas satuan, misalnya Lumen setiap m2, satuannya adalah Lux. Penerangan cahaya (Iuminasi) mengikuti hokum kuadrat terbalik sehingga jika permukaan yang diterangi berpindah dari harga semula untuk iluminasi hubungannya dapat dituliskan E = I / h2 LuxDimana :E = Iluminasi (Lux)I = Intensitas Cahaya (Candela)h = Jarak antara luxmeter dengan sumber cahaya (meter)

a. Prosedur Penggunanaan Alat Dalam mengoperasikan atau menjalankan lux meter amat sederhana. Tidak serumit alat ukur lainnya, dalam penggunaannya yang harus benar- benar diperhatikan adalah alat sensornya,karena sensornyalah yang kan mengukur kekuatan penerangan suatu cahaya. Oleh karena itu sensor harus ditempatkan pada daerah yang akan diukur tingkat kekuatan cahayanya (iluminasi) secara tepat agar hasil yang ditampilkan pun akuarat. Adapun prosedur penggunaan alat ini adalah sebagai berikut : 1. Geser tombol off/on kearah On. 2. Pilih kisaran range yang akan diukur ( 2.000 lux, 20.000 lux atau 50.000 lux) pada tombol Range. 3. Arahkan sensor cahaya dengan menggunakan tangan pada permukaan daerah yang akan diukur kuat penerangannya. 4. Lihat hasil pengukuran pada layar panel.Hal- hal yang harus diperhatikan dalam perawatan alat ini adalah sensor cahaya yang bersifat amat sensitif. Dalam perawatannya sensor ini harus diamankan pada temapat yang aman sehingga sensor ini dapat terus berfungsi dengan baik karena sensor ini merupakan komponen paling vital pada alat ini. Selain dari sensor, yang harus diperhatikan pada alat ini pun adalah baterainya. Jikalau pada layar panel menunjukan kata LO BAT berarti baterai yang digunakan harus diganti dengan yang baru. Untuk mengganti baterai dapat dilakukan dengan membuka bagian belakang alat ini (lux meer) kemudian mencopot baterai yang habis ini, lalu menggantinya dengan yang dapat digunakan. Baterai yang digunakan pada alat ini adalah baterai dengan tegangan 9 volt, tetapi untuk tegangan beterai ini tergantung pada spesifikasi alatnya. Apabila hasil pengukuran tidak seharusnya terjadi, sebagai contoh diruangan yang dengan kekuatan cahaya normal setelah dilakukan pengukuran ternyata hasilnya tidak normal maka dapat dilakukan pengkalibrasian ulang dengan menggunakan tombol Zero Adjust.

b. Cara Pembacaan Pada tombol range ada yang dinamakan kisaran pengukuran. Terdapat 3 kisaran pengukauran yaitu 2000, 20.000, 50.000 (lux). Hal tersebut menunjukan kisaran angka (batasan pengukuran) yang digunakan pada pengukuran. Memilih 2000 lux, hanya dapat dilakukan pengukuran pada kisaran cahaya kurang dari 2000 lux. Memilih 20.000 lux, berarti pengukuran hanya dapat dilakukan pada kisaran 2000 sampai 19990 (lux). Memilih 50.000 lux, berarti pengukuran dapat dilakukan pada kisaran 20.000 sampai dengan 50.000 lux. Jika Ingin mengukur tingkat kekuatan cahaya alami lebih baik baik menggunakan pilihan 2000 lux agar hasil pengukuran yang terbaca lebih akurat. Spesifikasi ini, tergantung kecangihan alat. Apabila dalam pengukuran menggunakan range 0-1999 maka dalam pembacaan pada layar panel di kalikan 1 lux. Bila menggunakan range 2000-19990 dalam membaca hasil pada layar panel dikalikan 10 lux. Bila menggunakan range 20.000 sampai 50.000 dalam membaca hasil dikalikan 100 lux. c. Kegunaan Lux Meter Luxmeter merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengukur kuat atau lemahnya cahaya yang terdapat pada suatu ruangan atau tempat tertentu. Apabila kita telah mengetahui intensitas cahaya pada suatu ruangan, kita dapat menentukan lampu yang tepat untuk dipasang pada setiap ruangan. Sehingga, dihasilkan tingkat pencahayaan yang sesuai standar. agar tingkat pencahayaan ruangan sesuai dengan fungsi ruangan. Fungsi ruangan yang dimaksud adalah jenis aktifitas yang dilakukan di dalam ruangan tersebut. Biasanya alat ini banyak digunakan pada arsitektur, penelitian, fotografi,. Dalam aplikasi penggunaannya dilapangan alat ini lebih sering digunakan pada bidang arsitektur, industri, dan lain-lain.Sedangkan penggunaan lainnya adalah dalam alat pengukur kuat cahaya (Lux-Meter), dimana dalam keadaan gelap resistansi dioda cahaya ini tinggi sedangkan jika disinari cahaya akan berubah rendah. Selain itu banyak juga dioda cahaya ini digunakan sebagai sensor sistem pengaman (security) misal dalam penggunaan alarm. Prisip kerja alat ini pun banyak digunakan pada alat yang biasa digunakan pada fotografi, sebagai contoh pada alat available light, reflected lightmeter, dan incident lightmeter.

23