BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Instalasi Listrik

Instalasi listrik adalah suatu bagian penting yang terdapat dalam sebuah

bangunan gedung, yang berfungsi sebagai penunjang kenyamanan penghuninya.

Di indonesia dalam dunia teknik listrik aturan yang ada antara lain PUIL

( Persyaratan Umum Instalasi Listrik).

2.2 Syarat-Syarat Instalasi Listrik

Disamping Persyaratan Umum Instalasi Listrik dan peraturan mengenai

kelistrikan yang berlaku, harus diperhatikan pula syarat-syarat lain yang berkaitan

dalam pemasangan instalasi listrik, antara lain :

a. Mudah digunakan

Tujuan pemasangan instalasi listrik disebuah gedung adalah agar listrik

dapat digunakan dengan mudah dan cepat. Pemilik tidak perlu bersusah

payah menggunakan lsitrik untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, seperti

penerangan, kegiatan yang menyangkut medik yang banyak menggunakan

perlatan listrik.

b. Keandalan

Dengan pemasangan yang baik dan benar, instlasi listrik dapat diandalkan

dan memberikan manfaat seperti petujuan penggunaannya. Jadi kapan pun

dibutuhkan, instalasi listrik dalam bangunan rumah sakit tersebut sudah

siap digunakan dan berkinerja baik.

c. Aman

Pemilihan dan pemasangan bahan instalasi listrik yang baik dan benar

dapat menjamin keamanan isntalasi dan perlengkapannya. Hal ini juga

5

bertujuan untuk menjamin keselamatan manusia, mahluk hidup lain, dan

keamanan harta benda kita. Kesalahan pemilihan dan pemasangan bahan

instalasi lisrtrik dapat mengakibatkan terjadinya kebakaran.

d. Ramah lingkungan

Dengan pemasangan dan penggunaan energi listrik yang baik dan benar,

kita turut menjaga dan melindungi lingkungan sekitar. Pemanfaatan energi

listrik dengan benar juga menghemat penggunaan energi listrik, dan pada

akhirnya mengurangi eksplorasi potensi alam.

2.3 Bahan Penghantar

Penghantar (inti) kabel biasanya terbuat dari bahan tembaga, baja, dan

alumunium. Dalam kabel-kabel PVC terdapat penghantar-penghantar concentric

yang berfungsi sebagai kawat netral yang digroundkan atau penghantar pengaman

dan juga sebagai pengaman kejut. Penghantar-penghantar concentric biasanya

terletak dibawah selubung plastic kabel PVC, untuk melindungi dari karat akibat

pengaruh lingkungan.

Dalam pemasangan instalasi listrik umumnya digunakan penghantar bahan

tembaga atau alumunium dan yang kemurniannya sekurang-kurangnya 99,9%.

Tahanan jenis tembaga lunak atau penghantar listrik telah dibakukan secara

internasional tidak boleh melebihi 0,017241 ohm mm2/m dalam temperature 20oC.

Sedangkan alumunium mempunyai tahanan jenis secara baku tidak boleh melebihi

0,028264 ohm mm2/m.

Namun berat penghantar alumunium dan tembaga pada suhu 20oC dengan

perbandingan masing-masing 2,7 dan 8,9. Untuk itu konstruksi jaringan dengan

menggunakan penghantar tembaga tentu harus lebih kokoh. Namun bila

diperhatikan diameter alumunium lebih besar 28% dari tembaga akan diperlukan

isolasi yang lebih besar dibandingkan dengan tembaga.

Dari pertimbangan diatas, bahwa untuk hantaran saluran udara lebih

menguntungkan menggunkan konduktor alumunium dibanding dengan tembaga

karena pertimbangan berat dan ridak diperlukan isolasi kabel sehingga konstruksi

jaringannya lebih murah.

6

2.3.1 Pengertian Kabel

Kabel adalah panjang dari satu atau lebih penghantar, baik yang berbentuk

solid maupun serabut yang masing-masing dilengkapi dengan isolasinya sendiri

akan membentuk satu kesatuan.

Dengan demikian ada tiga hal pokok dari kabel yaitu:

1. Konduktor atau penghantar merupakan media untuk menghantarkan

isolasi.

2. Isolasi merupakan bahan dielektrik untuk mengisolir dari yang satu

terhadap yang lain dan juga terhadap lingkungannya.

3. Pelindung luar memberikan perlindungan terhadap kerusakan mekanis,

pengaruh bahan kimia, api atau gangguan dari pengaruh lainnya yang

merugikan.

2.3.2 Jenis Kabel

Dilihat dari jenisnya penghantar dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu :

a. Kabel Instalasi

Untuk kabel instalasi yang dipasang di tempat yang aman dan di dalam

dinding digunakan kabel jenis NYA dan NYM. Dalam susunannya kabel

NYA sangat sederhana, yaitu hanya terdiri dari penghantar tembaga plos

dengan isolasi PVC, dan permukaannya licin. Karena itu NYA sangat

mudah ditarik ke dalam pipa instalasi.

7

Gambar 2.1 kabel NYA

Sedangkan kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar

dan memiliki isolasi luar sebagai pelindung.

Gambar 2.2 kabel NYM

b. Kabel Tanah

Kabel tanah dibedakan menjadi dua jenis:

1. Kabel tanah termoplastik tanpa perisai

Untuk kabel termoplastik seperti NYY, penggunaan utamanya

sebagai kabel tenaga ialah untuk instalasi insdutri didalam gedung

maupun alam terbuka, disaluran kabel. NYY dapat juga ditanam

dalam tanah, asalkan diberikan perlindungan secukupnya terhadap

kemungkinan terjadinya kerusakan mekanis.

8

Gambar 2.3 kabel NYY

2. Kabel tanah termoplastik berperisai

Kabel tanah termoplastik berperisai yang paling banyak digunakan

di Indonesia ialah NYRGbY dan NYFBbY. NYRGbY lebih tahan

terhadap tarikan daripada NYFGbY, perisainya juga sedikit lebih

baik. NYRGbY dan NYFBbY digunakan dimana NYY tidak dapat

digunakan karena adanya kemungkinan gangguan mekanis. Untuk

ditanam didalam tanah umumnya digunakan kabel berperisai.

Gambar 2.4 kabel NYFGbY

c. Kabel Fleksibel

Kabel fleksibel biasanya digunakan untuk hubungan yang dapat dipindah-

pindahkan, jadi tidak dipasang tetap pada dinding, langit-langit dan

sebagainya. Dan ditempat dengan kemungkinan gangguan mekanis atau

perlakuan kasar harus digunakan kabel fleksibel.

9

2.3.3 Secara Standarisasi PUIL 2000

Secara standarisasi PUIL 2000 yang tertera dalam lampiran C pada

halaman 475 sampai 478 yang berjudul Nomenklatur kabel bahwa notasi huruf

adalah sebagai berikut :

A : Selubung atau lapisan perlindungan luar dari bahan serat

AA : Selubung atau perlindungan luar dua lapis dari bahan serat juga

B : Perisai dari perisai pita baja ganda

C : Penghantar konsentris tembaga

CE : Penghantar konsentris pada masing-masing inti, dalam hal kabel berinti

banyak

CW : Penghantar konsentris pada masing-masing inti, yang dipasang secara

berlawanan arah untuk kabel tegangan minimal 0,6/1kV

D : Spiral anti tekanan

E : Kabel dengan masing-masing intinya berselubung logam

F : Perisai kawat baja pipih

G : Spiral dari kawat baja pipih

G : Isolasi karet/EPR

2G : Isolasi karet butil dengan daya tahan lebih tinggi terhadap panas

Gb : Spiral pita baja (mengikuti F atau R)

H : Lapisan penghantar di atas isolasi, untuk membatasi medan listrik

K : Selubung timbal

KL : Selubung alumunium

KWK : Selubung dari pita tembaga yang terpasang dan dilas memanjang

10

L : Perisai dari jalinan kawat bulat

N : Kabel standard penghantar tembaga

NA : Kabel standard penghantar alumunium

NF : Kabel udara berisolasi dipilin

O : Perisai terbuka dari kawat-kawat baja

Q : Jalinan dari kawat-kawat baja berselubung seng

R : Perisai dari kawat-kawat baja bulat

RR : Dua lapisan perisai dari kawat-kawat baja bulat

S : Perisai dari tembaga

SE : Pelindung listrik dari pita tembaga yang menyelubungi masing-masing

inti kabel

T : Tali penggantung dari baja

2X : Selubung isolasi dari XLPE

Y : Selubung isolasi dari PVC

2Y : Selubung isolasi dari polyethylene

Z : Perisai dari kawat-kawat baja yang masing-masing mempunyai bentuk

“Z”

Z : Penghantar berisolasi dengan beban tarik.

1.

2.

2.1.

2.2.

11

2.3.

2.4 Pemilihan Penghantar

Dalam pemilihan jenis penghantar yang akan digunakan dalam suatu

instalasi dan luas pengahantar yang akan dipakai dalam instalasi ditentukan

berdasarkan pertimbangan dibawah ini :

1. Kemampuan Hantar arus (KHA)

Untuk menentukan luas penampang penghantar yang diperlukan maka,

harus di tentukan berdasarkan atas arus yang akan melewati penghantar tersebut.

Arus nominal yang melewati suatu penghantar dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan berikut :

a) Untuk sumber listrik arus searah (DC) : I=PV

A (2.1)

b) Untuk arus bolak balik satu fasa : I=P

V x cosφA (2.2)

c) Untuk arus bolak balik tiga tiga fasa : I=P

√3 x V x cosφ(2.3)

Dimana :

I = Arus Nominal (A)

P = Daya Aktif (W)

V = Tegangan (V)

Cos φ = Faktor Daya

Kemampuan hantar arus yang dipakai dalam pemilihan penghantar adalah

1,25 kali dari arus nominal yang melewati penghantar tersbeut. Apabila

kemampuan hantar arus sudah diketahui maka tinggal menyesuaikan dengan tabel

untuk mencari luas penampang penghantar yang diperlukan.

2. Drop Tegangan (susut tegangan)

Susut tegangan antara PHB dan setiap titik beban, tidak boleh lebih dari

5% dari tegangan di PHB. Rugi tegangan biasanya dinyatakan dalam satuan

persen % dalam tegangan kerjanya.

12

3. Kondisi Suhu

Setiap penghantar memiliki suatu resistansi (R), jika penghantar tersebut

dialiri oleh arus maka akan terjadi rugi-rugi I2.R, yang kemudian rugi-rugi

tersebut berunah menjadi panas, jika dialiri dalam waktu t detik maka panas yang

terjadi ialah I2.R.t, jika dialiri dalam waktu yang cukup lama maka aka nada

kemungkinan terjadinya kerusakan pada penghantar tersebut.

4. Kondisi Lingkungan

Di dalam pemilihan jenis penghantar yang digunakan, harus disesuaikan

dengan kondisi dan tempat penghantar tersebut akan ditempatkan . Apakah

penghantar tersebut akan ditanam atau di udara.

5. Kekuatan Mekanis

Penentuan luas penampang penghantar kabel juga harus diperhitungkan

apakah kemungkinan adanya tekanan mekanis ditempat pemasangan kabel itu

besar atau tidak, dengan demikian dapat diperkirakan besar kekuatan mekanis

yang mungkin terjadi pada kabel terbut.

6. Kemungkinan Perluasan

Setiap instalasi listrik yang akan dirancang dan dipasangkan dengan

perkiraan penambahan beban yang akan dipasang pada waktu yang akan datang.

Oleh Karena itu luas penampang harus dipilih setingkat diatas luas penampang

yang sebenarnya, dengan tujuan jika dilakukan penambahan beban maka

penghantar tersebut masih mencukupi.

2.5 Panel Hubung Bagi (PHB)

PHB adalah panel hubung bagi / papan hubung bagi / panel berbentuk

lemari (cubicle), yang dapat dibedakan sebagai :

Panel utama / MDP : Main Distribution Panel

13

Panel cabang / SDP : Sub Distribution Panel

Untuk PHB sistem tegangan rendah, hantran utamanya merupkan kabel

feeder dan biasanya menggunakan kabel NYFGBY.

Didalam panel biasanya busbar / rel dibagi menjadi dua segmen yang

saling berhubungan dengan saklar pemisah, yang satu mendapat saluran masuk

dari APP (pengusaha ketenaga listrikan) dan satunya lagi dari sumber listrik

sendiri (genset).

Dari kedua busbar didistribusikan ke beban secara langsung atau melalui

SDP dan atau SSDP. Tujuan busbar dibagi menjadi dua segmen ini adalah jika

sumber listrik dari PLN mati akibat gangguan ataupun karena pemeliharaan, maka

suplai ke beban tidak akan terganggu dengan adanya sumber listrik sendiri

(genset) sebagai cadangan.

Peralatan pengaman arus listrik untuk penghubung dan pemutus terdiri dari :

a. Circuit Breaker (CB)

MCB (Miniatur Circuit Breaker)

MCCB (Mold Case Ciscuit Breaker)

NFB (No Fuse Circuit Breaker)

ACB (Air Circuit Breaker)

VCB (Vacuum Circuit Breaker)

b. Sekring dan pemisah

Switch dan Disconnecting Switch (DS)

Peralatan tambahan dalam PHB antara lain :

a. Rele proteksi

b. Trafo tegangan, trafo arus

c. Alat-alat ukur besaran listrik : amperemeter, voltmeter, frekuensimeter,

d. Lampu-lampu tanda

e. Dan lain - lain

14

Peralatan dan rangkaian dari busbar sampai ke beban seperti pada PHB

sistem tegangan rendah. Contoh gambar diagram satu garis bias dilihat pada

gambar di bawah ini :

Gambar 2.5

Diagram satu garis instalasi pada bangunan / gedung sistem Tegangan

Menengah dan Tegangan Rendah

2.5.1 Syarat-syarat dari PHB sesuai dengan PUIL 2000

a. PHB untuk pemasangan diluar harus dipasang ditempat yang cukup tinggi

sehingga tidak akan terndam saat banjir.

b. Penyambungan saluran masuk keluar dari PHB harus menggunakan

terminal, sehingga penyambungannya dengan komponen dapat dilakukan

dengan mudah, teratur dan aman.

c. Disekitar PHB harus terdaat ruang yang cukup luas sehingga

pemeliharaan, pemeriksaan, perbaikan, pelayanan dan lalu lintas dapat

dilakukan dengan mudah dan aman.

15

d. Untuk memudahkan pelayanan dan pemeliaharaan, harus dipasang bagan

sirkit PHB yang mudah dilihat.

e. Instrument ukur dan indicator yang dipasang pada PHB harus terlihat jelas

dan harus ada petunjuk tentang besaran apa yang dapat diukur dan gejala

apa yang ditunjukan.

2.6 Pengaman

Alat pengaman berfungsi untuk memutus arus saat terjadi beban listirk

berlebih dan terjadi hubung pendek (korsleting). Alat pengaman merupakan

bagaian dari PHB (perlengkapan hubung bagi).

Alat pengaman yang umum digunakan sebagai berikut :

1. MCB (Miniatur Circuit Breaker)

MCB adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi dengan

komponen thermos (bimetal) untuk pengaman lebih dan juga dilengkapi

relay elektromagnetik untuk pengaman hubung singkat. MCB banyak

digunakan untuk pengaman sirkit satu fasa dan tiga fasa. Keuntungan

menggunakan MCB, yaitu :

a) Dapat memutuskan rangkaian tiga fasa walaupun terjadi hubung

singkat pada salah satu fasa.

b) Dapat digunakan kembali setelah rangkaian diperbaiki akibat

hubung singkat atau beban lebih.

c) Mempunyai respon yang baik apabila terjadi hubung singkat atau

beban lebih.

Pada MCB terdapat dua jenis pengaman secara thermis dan

elektromagnetis, pengaman thermis berfungsi untuk mengamankan arus beban

lebih sedangkan pengaman elektromagnetis berfungsi untuk mengamankan jika

terjadi hubung singkat.

16

Gambar 2.6 MCB

2. MCCB (Moulded Case Circuit Breaker)

MCCB merupakan salah satu alat pengaman yang dalam proses operasinya

mempunyai dua fungsi yaitu sebagai pengaman dan sebagai alat

penghubung. Jika dilihat dari dari segi pengaman, maka MCCB dapat

berfungsi sebagai pengaman gangguan arus hubung singkat dan arus

beban lebih. Pada jenis tertentu pengaman ini, mempunyai kemampuan

yang dapat diatur sesuai yang diinginkan.

Gambar 2.7 MCCB

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

17

2.4.

2.5.

2.6.

2.6.1 Menghitung Kapasitas Pengaman

Pemasangan kapsitas pengaman dalam PHB harus sesuai dengan

kebutuhan peralatan yang akan diamankan. Peralatan berupa mesin-mesin listrik

seperti motor listrik akan membutuhkan arus yang besar, karena selain memiliki

sifat arus induktif juga memerlukan torsi mula yang besar sat mesin mulai

berputar. Dengan demikian arus mula untuk mesin-mesin listrik biasanya

memerlukan tiga kali arus nominal mesin.

Berbeda dengan mesin-mesin listrik, untuk beban berupa lampu pijar, dan

pemanas yang mana alat tersebut merupakan beban resistif sehingga arus yang

mengalir dalam beban menjadi sefasa dengan tegangan. Dengan demikian daya

yang tersedia menjadi optimal.

Untuk menghitung kapasitas pengaman dapat dilakukan dengan

persamaan sebagai berikut :

a) Untuk sumber listrik arus searah (DC) :

P = I x V watt (2.4)

b) Untuk sumber listrik arus bolak balik (AC) :

P = I x Vf x cos φ Watt (sistem satu fasa) (2.5)

P = I x VL x cos φ x √3 Watt (sistem tiga fasa) (2.6)

Vf = tegangan fasa-netral 220 Volt

VL = tegangan fasa-fasa 380 Volt.

Dari persamaan daya di atas dapat dihitung arus nominal (In) beban.

a¿∈¿ PV x cosφ

untuk sistem satu fasa (2.7)

b¿∈¿ P√3 x VL xcos φ

untuk sistem tiga fasa (2.8)

Sedangkan untuk menghitung besarnya pengaman Ip = In x k, dimana :

In : arus nominal beban

k : konstanta,

k = 1,1 s/d 2,5 untuk pengaman beban lebih

18

2.7 Beban Listrik

Beban listirk adalah piranti / peralatan yang menggunakan atau

mengkonsumsi energi listrik. Jenis beban listrik yang akan dibahas secara garis

besar adalah sebagai berikut :

Untuk penerangan dengan lampu pijar, pemanas listrik yang bersifat

resistif.

Untuk peralatan yang menggunakan motor-motor listrik (pompa air, alat

pendingin / AC), penerangan dengan lampu tabung yang menggunakan

ballast/trafo bersifat induktif (lampu TL, komputer, sodium, TV, dll).

Jenis beban listrik dalam gedung / bangunan dapat dikelompokkan menjadi:

1. Penerangan

2. Stop kontak

3. Motor-motor listrik

2.7.1 Instalasi Penerangan

Penerangan gedung merupakan pengunaan yang dominan, karena

dibutuhkan oleh semua gedung dan juga waktu penggunaannya yang panjang.

Jumlah lampu yang digunakan akan mempengaruhi pembagian group dari panel

penerangan, penampang penghantarnya dan pengamannya (sekring atau MCB)

serta sakelar pengendalinya.

Pada bangunan besar seperti perkantoran, rumah sakit, hotel, pabrik, mal,

gedung olah raga dan sebagainya. Juga memerlukan penerangan untuk ruang

kerja, lab, bengkel, ruang pertemuan, ruang pasien, ruang messin pada pabrik dan

sebagainya.

Untuk diluar bangunan, penerangan yang diperlukan adalah PJU

(Peneranagn Jalan Umum), lampu dekorasi, lampu rekalme dan sebagainya.

2.7.2 Stop Kontak

Stop kontak adalah istilah popular yang biasa digunakan sehari-hari.

Dalam PUIL 2000, stop kontak ini dinamakan KKB (Kotak Kontak Biasa) dan

19

KKK (Kotak Kontak Khusus) KKB adalah kotak kontak yang dipasang untuk

digunakan sewaktu-waktu (tidak secara tetap) bagi piranti listrik jenis ini apapun

yang memerlukannya, asalkan penggunaannya tidak melebihi batas

kemampuannya.

KKK adalah kotak kontak yang dipasang khusus untuk digunakan secara

tetap bagi suatu jenis piranti listrik tertentu yang diketahui daya maupun

tegangannya. Dengan demikian, KKK mempunyai tempat/lokasi tertentu dengan

beban tetap, dan dihubungkan langsung ke panel sebagai group tersendiri.

Sedangkan KKB tersebar diseluruh bangunan dengan beban tidak tetap dan

biasanya satu dengan group tegangan penerangan.

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

2.7.1.

2.7.2.

2.7.3 Motor-motor Listrik

Motor-motor listrik merupakan beban kedua terbanyak sesudah

penerangan, motor listrik digunakan untuk menggerakkan pompa, kipas angin,

kompresor yang merupakan bagian penting dari pendingin udara, dan juga sebagai

penggerak mesin-mesin industri, elevator escalator, dll. Motor dikategorikan

sebagai motor fraksional (kurang dari 1HP), integral (diatas 1HP), dan motor

kelas medium sampai sebesar (diatas 5HP).

1.

20

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

2.8 Satuan-satuan Teknik Penerangan

Satuan-satuan penting yang digunakan dalam teknik penerangan ialah:

Satuan untuk intensitas cahaya : candela (cd)

Satuan untuk flux cahaya : lumen (lm)

Satuan untuk intensitas penerangan atau iluminasi : lux (lx)

Satuan untuk sudut ruang ialah steradian (sr)

2.8.1 Steradian

Radian adalah sudut pada titik tengah lingkaran antara dua jari-jari dimana

kedua ujung busurnya jaraknya sama dengan jari-jari tersebut (misal R = 1m) oleh

karena keliling lingkaran = 2πR, maka

1 radian = 360°2 π = 57,30 (2.9)

21

Gambar 2.8 Radian

Sedangkan steradian adalah sudut ruang pada titik tengah bola antara jari-

jari terhadap batas luar permukaan bola sebesar kuadrat jari-jarinya.

Gambar 2.9 Steradian

Karena luas permukaan bola = 4πR2, maka di sekitar titik tengah bola

terdapat 4π sudut ruang yang masing-masing = 1 steradian. Jumlah steradian suatu

sudut ruang dinyatakan dalam lambang ω (omega).

ω = AR2 steradian (2.10)

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

22

2.8.

2.8.1.

2.8.2 Intensitas Cahaya

Menurut sejarah, sumber cahaya buatan adalah lilin (candela). Candela

dengan singkatan Cd ini merupakan satuan intensitas cahaya (I) dari sebuah

sumber yang memancarkan energi cahaya ke segala arah.

I= Fω (cd) (2.11)

Keterangan :

I = Intensitas cahaya (cd)

F = Flux cahaya (lumen)

ω = Sudut ruang (steradian)

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

2.8.

2.8.1.

2.8.2.

2.8.3 Flux Cahaya

Flux cahaya adalah jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya.

Φ adalah lambang untuk flux cahaya satuannya lumen. Satu lumen adalah fluks

cahaya yang dipancarkan dalam 1 steradian dari sebuah sumber cahaya 1cd pada

permukaan bola dengan jari-jari R = 1m.

23

2.8.4 Intensitas Penerangan

Intensitas penerangan atau iluminansi disuatu bidang ialah flux cahaya

yang jatuh pada 1 m2 dari bidang itu. Satuan untuk intensitas penerangan adalah

lux (lx), dan lambangnya E. Jadi 1 lux = 1 lumen per m2. Kalau suatu bidang yang

luasnya A m2, diterangi dengan φ lumen, maka intensitas penerangan rata-rata

dibidang itu sama dengan :

Erata-rata = φA lux. (2.12)

Kalau 10 m2 diterangi dengan 1000 lumen, didapat:

Erata-rata = φA =1000

10 =100 lux. (2.13)

2.8.5 Luminansi

Luminansi adalah suatu ukuran untuk terang suatu benda. Luminansi yang

terlalu besar akan menyilaukan mata, seperti halnya sebuah lampu pijar tanpa

armatur.

Luminansi L suatu sumber cahaya atau suatu permukaan yang

memantulkan cahaya adalah intensitas cahayanya dibagi dengan luas semu

permukaan. Dalam bentuk rumus.

Tabel 2.1 Pencahayaan Minimum yang direkomendasikan

Fungsi Ruang Tungkat

Pencahayaan

(lux)

Keterangan

Rumah Tinggal :

Teras 60

Ruang Tamu 120-250

Ruangg Makan 120-250

Ruang Kerja 120-250

Ruang Tidur 120-250

Ruang Mandi 250

Dapur 250

24

Garasi 60

Perkantoran :

Ruang Direktur 350

Ruang Kerja 350

Ruang Komputer 350 Gunakan armatur

berkisi untuk

mencegah silau

akibat pentulan

layar monit

Ruang Rapat 300

Ruang Gambar 750 Gunakan

pencahayaan

setempat pada

meja gambar

Gudang Arsip 150

Raung Arsif Aktif 300

Lembaga Pendidikan :

Ruang Kelas 250

Perpustakaan 300

Laboratorium 500

Ruang Gambar 750

Kantin 200

Hotel dan Restoran :

Lobby dan koridor 100 Pencahayaan

pada bidang

vertikal sangat

penting untuk

menciptakan

suasana / kesan

ruang yang baik.

25

Ballroom / Ruang

Sidang

200 Sistempencahayaanharus

dirancanguntuk menciptakansuasana

sesuaisistempengendalian“Switching

” dan“dimming” dapatdigunakan

untukmemperolehberbagai

efekpencahayaan

Ruang Makan 250

Cafetaria 250

Kamar Tidur 150 Diperlukan lampu

tambahan pada

bagian kepala

Dapur 300

Rumah Sakit :

Ruang Rawat Inap 250

Ruang Operasi, Ruang

Bersalin, Laboratorium,

Ruang Reakreasi dan

rehabilitasi

300

Pertokoan / Ruang

Pamer :

Ruang Pamer dengan

ukuran besar (misalnya

mobil)

500 Tingkat

pencahayaan ini

harus dipenuhi

pada lantai. Untuk

beberapa produk

tingkat

pencahayaan

26

pada bidang

vertikal juga

penting.

Toko Kue dan Makanan 250

Toko Buku dan Alat

Tulis

300

Toko Perhiasan 500

Barang kulit dan Sapatu 500

Toko Pakaian 500

Pasar Swalayan 500

Toko Alat Litrik 250

Industri Umum :

Gudang 100

Pekerjaan Kasar 100-250

Pekerjaan Sedang 200-500

Pekerjaan Halus 500-1000

Pekerjaan Amat Halus 1000-2000

Pemeriksaan Warna 750

Rumah Ibadah :

Mesjid 200

Gereja 200

Vihara 200

Sumber : SNI, BSN, 2000

Tabel 2.2 Fluks Cahaya

No Type dan Daya Lampu (w)Fluks Cahaya

(lumen)

I Fluoresen

a. Tabung Fluoresen,Warna standard :

18 1050

18 1150

27

36 2500

36 2800

Tabung Fluoresen,Warna super (CRI 85):

18 1350

16 3300

b. Kompak Fluoresen 2 pin - 2 tabung :

5 250

7 400

9 600

11 900

4 tabung - PL-C :

10 600

13 100

18 1200

26 1800

c. 2 tabung / Fluoresen kompak :

9 400

13 600

18 900

25 1200

II Mercuri Tekanan Tinggi

50 1800

80 3700

125 6200

250 12700

400 22000

III Halide Metal

Daya Rendah :

70 5100

150 11000

250 20500

Daya Tinggi :

250 170000

28

400 30500

1000 81000

IV Sodium Tekanan Tinggi

Standard :

50 3500

70 5600

150 14500

250 27000

400 48000

CRI - 83 :

35 1300

50 2300

100 4800

V Sodium Tekanan Rendah

18 1770

35 4550

55 7800

90 13000

135 20800

180 32500

Sumber : SNI, BSN, 2000

2.9 Penentuan Jumlah dan Kekuatan Lampu

Faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan jumah titik cahaya pada

suatu ruangan :

1. Macam penggunaan ruangan (fungsi ruangan), setiap macam penggunaan

ruangan mempunyai kebutuhan kuat penerangan yang berbeda-beda.

2. Ukuran ruangan, semakin besar ukuran ruangan semakin besar pula kuat

penerangan yang dibutuhkan.

3. Keadaan dinding dan langit-langit (faktor refleksi), berdasarkan warna cat

dari dinding dan langit-langit pada ruangan tersebut memantulkan atau

menyerap cahaya.

29

4. Macam dan jenis lampu dan armature yang dipakai, tiap-tiap lampu dan

armatur memiliki konstruksi dan karakteristik yang berbeda.

Letak dan jumlah lampu pada suatu ruangan harus dihitung sedemikian

rupa, sehingga ruangan tersebut mendapatkan sinar yang merata. Dan manusia

yang berada didalam ruangan tersebut menjadi nyaman, penerangan untuk

ruangan kerja harus dirancang sedemikian rupa sehingga pengaruh dari penerngan

tidak membuat cepat mata lelah.

Disamping itu harus diperhatikan juga perhitungan tingkat

pencahayaannya., sebagai berikut :

a. Tingkat Pencahayaan Rata-rata (Erata-rata).

Tingkat pencahayaan pada suatu ruangan pada umunya didefinisikan

sebagai tingkat pencahayaan rata-rata pada bidang kerja. Yang dimaksud

dengan bidang kerja ialah bidang horizontal imajiner yang terletak 0,75

meter diatas lantai pada seluruh ruangan. Tingkat pencahayaan rata-rata

Erata-rata (lux), dapat dihitung dengan persamaan :

Erata−rata= Ftotal x kp xkdA

(lux ) (2.14)

Dimana :

Ftotal = Fluks luminus total dari semua lampu yang menerangi bidang kerja

(lumen).

A = luas bidang kerja (m2)

Kp = koefisien penggunaan

Kd = koefisien depresiasi (penyusutan)

b. Koefisien Penggunaan (kp)

Sebagian dari cahaya yang dipancarkan oleh lampu diserap oleh armatur,

sebagian dipancarkan ke arah atas dan sebagian lagi dipancarkan ke arah bawah.

Faktor penggunaan didefinisikan sebagai perbandingan antara fluks luminus yang

sampai dibidang kerja terhadap keluaran cahaya yang dipancarkan oleh semua

lampu.

Besarnya koefisien penggunaan dipengaruhi oleh faktor :

30

1. Distribusi intensitas cahaya dari armatur.

2. Perbandingan antara keluaran cahaya dari armatur dengan keluaran cahaya

dari lampu didalam armatur.

3. Reflektansi cahaya dari langit-langit, dinding dan lantai.

4. Pemasangan armatur apakah menempel atau digantung di langit-langit.

5. Dimensi ruangan.

Besarnya koefisien penggunaan untuk sebuah armatur diberikan dalam

bentuk tabel yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat armatur yang berdasarkan

hasil pengujian dari instansi terkait. Merupakan suatu kaharusan dari pembuat

armatur untuk memberikan tabel kp karena tanpa tabel ini perancangan

pencahayaan yang menggunakan armatur tersebut tidak dapat dilakukan dengan

baik.

c. Koefisien Penyusutan dan Faktor Depresiasi (kd)

Lampu listrik setelah dipakai beberapa waktu akan mengalami pengotoran.

Akibat dari terjadinya pengotoran, intensitas penerangan yang sampai pada bidang

kerja menjadi berkurang.

Pengotoran pada lampu listrik sifatnya berbeda-beda, yaitu mulai dari :

1. Pengotoran ringan (daerah yang hampir tak berdebu)

2. Pengotoran sedang / biasa

3. Pengotoran berat (daerah banyak debu)

Pengotoran ringan terhadap sumber cahaya, biasanya terjadi pada ruang

kelas, laboratorium, dan sejenisnya. Untuk pengotoran sedang biasanya terjadi

pada ruangan yang berada dipinggir jalan seperti toko, supermarket dan

sejenisnya. Sedangkan untuk jenis pengotoran berat biasa terjadi di pabrik-pabrik

yang banyak menghasilkan debu seperti, pabrik kapur, keramik dan

sejenisnya.untuk faktor pengotoran dapat dilihat pada table efisiensi. Faktor

depresiasi juga ditentukan dari usia lampu. Bila tingkat pengotoran tidak

diketahui, maka faktor depresi yang diambil sebesar 0,8.

d. Jumlah armatur yang diperlukan untuk mendapatkan tingkat pencahayaan

tertentu.

31

Untuk menghitung jumlah armatur, terlebih dahulu dihitung fluks luminus

total yang diperlukan untuk mendapatkan tingkat pencahayaan yang direncanakan,

dengan menggunakan persamaan :

Ftotal= E x AKp x Kd

(lumen) (2.15)

Kemudian jumlah armatur dihitung dengan persamaan :

Ntotal= FtotalF 1 x n (2.16)

Dimana :

F1 = fluks luminus satu buah lampu

n = jumlah lampu dalam satu armature

2.10 Penempatan Sumber Cahaya (lampu)

Agar didapatkan sistem penerangan yang merata dalam suatu ruangan

harus diperhitungkan sedemikian rupa sesuai dengan jenis lampu yang digunakan.

Jarak penempatan sumber cahaya a, sedapat mungkin sama dengan tinggi efektif

lampu h, di atas bidang kerja. Jarak penempatan lampu yang berada paling pinggir

atau didekat dinding dapat dibuat 0,5 a. namun tidak mutlak seperti itu, hal itu

disesuaikan dengan jenis lampu yang digunakan dan karakteristik dari lampu yang

dipakai.

Gambar 2.10 Teknik Penempatan Titik Cahaya Lampu Pijar

Teknik penempatan lampu TL, perlu ada peneyesuaian, karena

karakteristik intensitas cahaya lampu TL brbeda dengan lampu pijar.

32

Gambar 2.11 Teknik Penempatan Titik Cahaya Lampu TL

2.11 Pemilihan Peralatan

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

2.8.

2.9.

2.10.

2.11.

2.11.1 Jenis Lampu

Pada saat sekarang, lampu listrik dapat dikategorikan dalam dua golongan,

yaitu : lampu pijar dan lampu pelepasan gas.

a. Lampu pijar

33

Lampu pijar menghasilkan cahayanya dengan pemansan listrik dari

kawat filamennya pada temperatur yang tinggi. Temperatur ini

memberi radiasi dalam daerah tampak dari spectrum radiasi yang

dihasilkan. Komponen lampu pijar terdiri dari :

1. Filament

2. Bola lampu

3. Gas pengisi, dan

4. Kaki lampu

b. Lampu pelepasan gas

Lampu ini tidak sama bekerjanya seperti lampu pijar. Lampu ini

bekerja berdasarkan pelepasan elktron secara terus menerus didalam

uap yang diionisasi. Kadang-kadang dikombinasikan dengan fosfor

yang dapat berpendar.

Pada umumnya lampu ini tidak dapat bekerja tanpa ballast sebagai

pembatas arus sirkit lampu.

Lampu pelepasan gas mempunyai tekanan gas tinggi atau tekanan

gas rendah. Gas yang dipakai adalah merkuri atau natrium. Salah satu

lampu pelepasan gas tekanan rendah dan memakai merkuri adalah

lampu fluoresen atau disebut TL.

c. Lampu fluoresen tabung

Lampu fluoresen tabung dimana sebagian besar cahayanya

dihasilkan oleh bubukfluoresen pada dinding bola lampu yang

diaktifkan oelh energy ultraviolet dari pelepasan energy electron.

Umumnya lampu ini berbentuk panjang yang mempunyai elektroda

pada kedua ujungnya, berisi uap merkuri pada tekanan rendah dengan

gas inert untuk penyalaannya.

Lampu fluoresen mempunyai dua sistem penyalaan, yaitu memkai

starter dan tanpa starter. Lampu fluoresen jenis tanpa starter TL-RS,

TL-X dan TL-M

2.12 Pentanahan

34

Pentanahan pengaman adalah suatu tindakan pengaman dala instalasi

listrik yang rangkaiannya ditanahkan dengan cara mentanahkan badan peralatan

yang diamankan melalui media elektroda atau penghantar.

Tujuan dari pentanahan yaitu menghindari tegangan sentuh pada peralatan

akibat tegangan induksi dari tegangan bolak balik. Dan akibat dari putusnya alat

pengaman.

1.

2.

2.1.

2.2.

2.3.

2.4.

2.5.

2.6.

2.7.

2.8.

2.9.

2.10.

2.11.

2.12.

2.12.1 Jenis Elektroda Pentanahan

1. Elektroda Pita

Alat ini di buat dari hantaran berbentuk pita, berpenampang bulat atau

hantaran pilin, umumnya ditanam dangkal dalam tanah. Elektroda ini dapat

ditanam secara dangkal pada kedalaman antara 0,5 sampai 1 meter dari

permukaan tanah, tergantung dari kondisi dan jenis tanah. Dalam pemasangannya

elektroda pita ini dapat ditanam dalam bentuk memanjang, radial, melingkar atau

kombinasi dari lingkaran dan radial.

35

0,5 -1 m0,5 -1 m 0,5 -1 m

(a). Radial (b). Lingkaran (c). Kombinasi lingkaran radial

Gambar 2.12. Jenis-jenis elektroda pita dan cara pemasangannya

2. Elektroda Batang

Elektroda bentuk batang ini adalah elektroda berbentuk pipa atau batang

profil atau logam lain yang ditanamkan tegak lurus ke dalam tanah dengan

kedalaman antara 1 sampai 6 meter.

Gambar 2.13 Elektroda batang

3. Elektroda Pelat

Elektroda plat adalah elektroda dari plat logam. Pada pemasangannya

elektroda ini dapat ditanam tegak lurus atau mendatar tergantung dari tujuan

penggunaannya. Bila digunakan sebagai elektroda pembumian pengaman maka

cara pemasangannya adalah tegak lurus dengan kedalaman kira-kira 1 meter di

bawah permukaan tanah dihitung dari sisi plat sebelah atas. Bila digunakan

sebagai elektroda pengatur yaitu mengatur kecuraman gradien tegangan guna

menghindari tegangan langkah yang besar dan berbahaya, maka elektroda plat

tersebut ditanam mendatar.

36

Gambar 2.14 Elektroda pelat

Tahanan jenis tanah sangat menentukan tahanan pentanahan dari

elektroda-elektroda pentanahan. Tahanan jenis tanah diberikan dalam satuan

Ohm-meter. Dalam bahasan di sini menggunakan satuan Ohm-meter, yang

merepresentasikan tahanan tanah yang diukur dari tanah yang berbentuk kubus

yang bersisi 1 meter.

Yang menentukan tahanan jenis tanah ini tidak hanya tergantung pada

jenis tanah saja melainkan dipengaruhi oleh kandungan moistur, kandungan

mineral yang dimiliki dan suhu (suhu tidak berpengaruh bila di atas titik beku air).

Oleh karena itu, tahanan jenis tanah bisa berbeda-beda dari satu tempat dengan

tempat yang lain tergantung dari sifat-sifat yang dimilikinya. Sebagai pedoman

kasar, tabel berikut ini berisikan tahanan jenis tanah yang ada di Indonesia.

Tabel 2.3 Tahanan Jenis Tanah

1 2 3 4 5 6 7

Jenis tanahTanah

rawa

Tanah

liat &

tanah

ladang

Pasir

basah

Kerikir

basah

Pasir dan

kerikil

kering

Tanah

berbatu

Resistansi

jenis (Ω-

m)

30 100 200 500 1000 3000

37

Tabel berikut ini dapat digunakan sebagai acuan kasar harga tahanan pentanahan

pada tanah dengan tahanan jenis tanah tipikal berdasarkan jenis dan ukuran

elektroda.

Tabel 2.4 Resistansi pembumian pada resistansi jenis ρ1 = 100 Ω-meter

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Jenis

elektrode

Pita atau penghantar lain Batang atau pipa

Pelat

vertical

dengan sisi

atas ± 1 m di

bawah

permukaan

tanah

Panjang (m) Panjang (m) Ukuran (m2)

Resistansi

pembumian

(Ω)

10 25 50 100 1 2 3 4 0,5x1 1x1

20 10 5 3 70 40 30 20 35 25

2.12.2 Elektroda Pentanahan

Untuk menentukan diameter elektroda pentanahan dapat dihitung :

ρ=R . 2. π .l

I η(4 . 1d ) (2.17)

Dimana :

ρ = tahanan jenis tanah (Ω)

R = tahanan pentanahan (Ω)

l = Panjang elektroda yang ditanam (m)

d = diameter batang elektroda pentanahan (m)

2.13 Generator Set (Genset)

38

Listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok dalam suatu kegiatan

sehari-hari. Dalam suatu kegiatan banyak menggunakan peralatan-peralatan yang

sangat tergantung pada kontinuitas daya listrik sehingga memerlukan pencatu

daya listrik pengganti diluar catu daya utama (PLN). Genset diperlukan suatu

sistem yang mampu mengatur penyaluran tenaga listrik, sehingga bila salah satu

sumber listrik mngalami gangguan, maka dapat diambil alih oleh sumber lain

(genset).

Pada saat sumber PLN mengalami gangguan secara otomatis genset akan

mengambil alih supply PLN ke supply genset. Sebaliknya, apabila sumber PLN

sudah normal kembali, maka unit alat tersebut secara otomatis akan

mengembalikan supply dari genset ke PLN. Alat yang dapat mentransfer kedua

sumber listrik tersebut disebut sebagai Automatic Main’s Failure (AMF).

39