SKRIPSI ANALISIS LUAS PENAMPANG PENGHANTAR DAN …skripsi analisis luas penampang penghantar dan...
82
SKRIPSI ANALISIS LUAS PENAMPANG PENGHANTAR DAN KAPASITAS ARUS PADA MOTOR POMPA DISTRIBUSI AIR BERSIH OLEH FAJRIN NURSAID ISMAN 10582137814 10582154215 PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2020
Transcript of SKRIPSI ANALISIS LUAS PENAMPANG PENGHANTAR DAN …skripsi analisis luas penampang penghantar dan...
SKRIPSI
ANALISIS LUAS PENAMPANG PENGHANTAR DAN
KAPASITAS ARUS PADA MOTOR POMPA
DISTRIBUSI AIR BERSIH
OLEH
FAJRIN NURSAID ISMAN
10582137814 10582154215
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2020
ANALISIS LUAS PENAMPANG PENGHANTAR DAN
KAPASITAS ARUS PADA MOTOR POMPA
DISTRIBUSI AIR BERSIH
Skripsi Diajukan sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Disusun dan diajukan Oleh
FAJRIN NURSAID ISMAN 10582137814 10582154215
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2020
iv
v
HALAMAN ABSTRAK
FAJRIN NURSAID1, ISMAN
2
1Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar
Email : [email protected] 2Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar
Email : [email protected]
Abstrak : Isman dan Fajrin Nursaid; (2020) Analisis Iuas Penampang Penghantar Dan Kapasitas Arus Pada Motor Pompa Distribusi Air Bersih dibimbing oleh DR. Eng. Ir H. Zulfajri Basri Hasanuddin , M.Eng, Rizal A Duyo, S.T,. M.T. Adapun tujuan dari pada penelitian ini adalah Untuk menentkan Iuas Penampang Penghantar tdan kapasitas arus pada kontrol motor-motor listrik.terhadap pompa air bersih,. Dapat menghitung kapasitas arus pada motor pompa distribusi air bersih yang diperlukan sebagai tenaga penggerak untuk proses penyediaan air bersih. Metode yang dipergunakan pada penelitiann ini adalah mengadakan penelitian dan pengambilan data di Mall Ratu Indah Makassar. Hasill yang didapatkan pada penelitian ini adalah.Luas penampang penghantar untuk rangkaian kabel yang digunakan motor pompa distribusin air bersih adalah 4 mm2, sedangan, luas penampang penghantar untuk rangkaian akhir yang lebih dari satu motor adalah 25 mm2, Kapasitas arus yang dibutuhkan pada motor pompa distribusi air bersih yang diperlukan sebagai tenaga penggerak untuk proses penyediaan air bersih adalah 10,34 Ampere, kemapuan arus pemutus adalah 25 A dan Luas penampang penghantar untuk rangkaian akhir yang lebih dari satu motor adalah: Jadi luas penampang kabel yang digunakan adalah 25 mm2 dan Jadi I MCB yang digunakan adalah 160 A Kata kunci ; Penampang, Arus,, Penghantaran dan Motor
ABSTRACT
Abstract: Isman and Fajrin Nursaid; (2020) Analysis of the Cross-sectional Area and Current Capacity of the Clean Water Distribution Pump Motor is supervised by DR. Eng. Ir H. Zulfajri Basri Hasanuddin, M.Eng, Rizal A Duyo, S.T ,. M.T. The purpose of this study is to determine the cross-sectional area and current capacity in the control of electric motors against clean water pumps. Can calculate the current capacity of the clean water distribution pump motor needed as a driving force for the clean water supply process. The method used in this research is to conduct research and data collection at Mall Ratu Indah Makassar. The results obtained in this study are the cross-sectional area for the cable circuit used by the clean water distribution pump motor is 4 mm2, meanwhile, the cross-sectional area for the final circuit with more than one motor is 25 mm2, the required current capacity in the
vi
distribution pump motor The clean water needed as a driving force for the clean water supply process is 10.34 Ampere, the breaker current is 25 A and the cross-sectional area for the final circuit with more than one motor is: So the cross-sectional area of the cable used is 25 mm2 and So I The MCB used is 160 A. Keywords ; Cross-section, Current, Conducting and Motor
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT,
karena Rahmat dan HidayahNyalah sehingga penulis dapat menyusun
skripsi ini, dan dapat kami selesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah pensyaratan akademik yang harus
ditempuhdalam rangka penyelesaian program studi pada Jurusan Elektro
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas
akhir adalah : “ANALISIS LUAS PENAMPANG PENGHANTAR DAN
KAPASITAS ARUS PADA MOTOR POMPA DISTRIBUSI AIR BERSIH”
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini
masih terdapat kekurangan-kekurangan, hal ini sdisebabkan penulis
sebagai manusia biasa tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan baik itu
ditinjau dari segi tehnis penulis maupun dari perhitungan-perhitungan. Oleh
karena itu penulis menerim dengan ikhlas dan senang hati segala koreksi
serta perbaikan guna penyempurnaan tulisan ini agar kelak dapat
bermanfaat.
Skripsi ini dapat terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan
bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segalan ketulusan
dan kerendahan hati, kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan
yang setinggi-tingginya kepada :
1. Bapak Hamzah Al Imran, ST, MT., IPM sebagai Dekan Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
2. Ibu Adriani, ST, MT., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.
3. Bapak. Dr. Ir H. Zulfajri Basri Hasanuddin, M.Eng, Selaku
Pembimbing I dan Bapak Rizal A Duyo, S.T, M.T selaku Pembimbing
viii
II, yang telah banyak meluangkan waktunya dalam membimbing
kami.
4. Bapak dan ibu dosen serta stap pegawai pada fakultas teknik atas
segala waktunya telah mendidik dan melayani penulis selama
mengukiti proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah
Makassar.
5. Ayahanda dan Ibunda yang tercinta, penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih sayang,
doa dan pengorbanan terutama dalam bentuk materi dalam
menyelesaikan kuliah.
6. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa fakultas teknik
terkhusus angkatan 2014 dan angkatan 2015 yang dengan
keakrapan dan persaudaraan banyak membantu dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang
berlipat ganda di sisi Allah SWT dan skripsi yang sederhana ini dapat
bermanfaat bagi penulis, rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan
Negara. Amin.
Makassar, Oktober 2020
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN SAMPUL ................................................................................ i
HALAMAN JUDUL ................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN KOMISI PENGUJI ........................................ iv
ABSTRAK ......................................................................................... ...... v
ABSTRACT ............................................................................................. v
KATA PENGANTAR .............................................................................. vii
DAFTAR ISI ............................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii
BAB I PEDAHULUAN .................................................................................................. 1
A. Latar Belakang Masalah .................................................................... 1
B. Rumusan Masalah................................................................................. 2
C. Tujuan Penelitian ................................................................................... 2
D. Batasan Masalah ................................................................................... 3
E. Manfaat ............................................................................................... 3
F. Metode Pembahasan ............................................................................ 4
G. Sistematika Penulisan .......................................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................. 6
A. Motor Asinkron ....................................................................................... 6
B. Starting Motor-Motor Listrik............................................................... 10
C. Pompa ..................................................................................................... 12
D. Kontaktor (saklar magnet) ............................................................... 17
E. Push Button ........................................................................................... 19
F. Saklar Pilih (Selektor) ....................................................................... 19
G. Lampu indikator .................................................................................... 21
H. Timer (saklar waktu) .......................................................................... 22
I. Water Level Control (WLC) ............................................................. 22
x
J. Pressure Switch (saklar tekanan) .................................................. 24
K. Fuse (sekering) ................................................................................... 24
L. Miniature Circuit Breaker (MCB) .................................................... 29
M. Thermal Overload Relay (TOR) ..................................................... 32
N. Kemampuan Hantar Arus (KHA) ................................................... 34
O. Panel ....................................................................................................... 36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................................... 39
a. Waktu dan Tempat .............................................................................. 39
b. Metode Penelitian ................................................................................ 39
c. Gambar Blok Diagram ........................................................................ 41
d. Pengoperasian Sistem Kontrol Air Bersih..................................... 42
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .......................................... 50
A. Data hasil Penelitian. ........................................................................ 50
B. Pompa Submersible ............................................................................ 52
C. Pompa Pemindah (transfer pump) ................................................ 53
D. Pompa Distribusi (distribution pump) ............................................ 53
E. Carbon Filter dan Sand Filter ........................................................... 54
F. Perhitungan Penentuan Daya Motor .............................................. 55
G. Perhitungan Penentuan Luas Penampang Penghantar ........... 59
BAB V PENUTUP ....................................................................................................... 65
A. Kesimpulan ............................................................................................ 65
B. Saran-saran ........................................................................................... 65
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 67
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Gambar 2.1. Rangkaian rotor lilitan, rotor sangkar dan
kumparan stator ................................................................. 7
Gambar 2.2, Perputaran motor induksi ...................................................... 8
Gambar 2.3 Rangkaian motor induksi dengan lilitan dan
tahanan luar ......................................................................... 9
Gambar 2.4. Rangkaian motor induksi rotor sangkar yang
dihubungkan dengan saklar bintang-segitiga ..................... 10
Gambar 2.5. Rangkaian starting cara DOL .............................................. 11
Gambar 2.6. Rangkaian daya starting Bintang-Segitiga ........................... 12
Gambar 2.7. Diagram (control starting Bintang-Segitiga .......................... 12
Gambar 2.8. Pompa Sentrifugal............................................................... 14
Gambar 2.9. Pompa Submersible ............................................................ 16
Gambar 2.10 Konstruksi kontraktor ......................................................... 18
Gambar 2.11. Simbol saklar tekan NO dan NC ........................................ 19
Gambar 2.12. Saklar Pilih (selektor) ....................................................... 20
Gambar 2.13. Diagram kontrol WLC ........................................................ 23
Gambar 2.14. Rumah sekering ................................................................ 25
Gambar 2.15 Tudung Sekering ................................................................ 26
Gambar 2.16. Pengepas dan patron lebur ............................................... 27
Gambar 2.17. Konstruksi MCB ................................................................ 29
Gambar 2.18 Simbol TOR dan pengawatan. .......................................... 31
xii
Gambar 2.19. TOR dengan beban motor ................................................. 33
Gambar 2.20 Bentuk fisik TOR yang dikombinasikan
dengan kontaktor................................................................... 34
Gambar. 3.1 BAGAN ALIR ...................................................................... 39
Gambar 3.2 Blok Diagram ..................................................................... 41
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel 2,1. Nilai nominal atau setelan tertinggi gawat pengaman
sirkit motor terhadap hubung singkat ................................. 31
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Dewasa ini sangat dirasakan penggunaan peralatan-peralatan listrik
untuk berbagai macam keperluan guna memperoleh hasil yang optimal,
efisien dan meningkatkan daya guna sangat diharapkan, salah satu
diantaranya adalah untuk pengolahan air bersih. Hal ini terlihat jelas pada
berbagai macam jenis industri, perhotelan, pusat perbelanjaan, rumah
sakit, dan sebagainya.
Berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong
majunya usaha diberbagai bidang. Salah satu bidang itu adalah
perencanaan sistem kontrol air bersih yang baik dan handal. Perencanaan
sistem kontrol ini merupakan salah satu kemajuan teknologi. Sistem kontrol
air bersih pada Mall Ratu Indah Makassar dibuat supaya setiap lokasi
(stand-stand) dapat dilayani dengan baik, Oleh sebab itu perencanaan
pusat pompa ini merupakan salah satu hal yang penting. Karena dalam
perencanaan yang baik akan dapat mengurangi biaya dan tempat yang
akan digunakan dengan tidak mengurangi nilai fungsi dan kegunaan
pompa. Selain itu daya listrik dan penggunaan air bersih dapat dihemat
dimana ha! ini dapat menghemat biaya pemakaian.
Dengan pertimbangan tersebut diatas, maka penulis mencoba
mengangkat sebuah judul, " Analisis Iuas Penampang Penghantar Dan
Kapasitas Arus Pada Motor Pompa Distribusi Air Bersih”
2
B. Rumusan Masalah
Beberapa pertimbangan sehingga penulis mengambil judul tugas
akhir, Analisis Iuas Penampang Penghantar Dan Kapasitas Arus Pada
Motor Pompa Distribusi Air Bersih ", adalah sebagai berikut:
1. Karena pokok bahasan pada tugas akhir ini sesuai dengan judul tugas
akhir ini yaitu “Analisis Iuas Penampang Penghantar Dan Kapasitas
Arus Pada Motor Pompa Distribusi Air Bersih berkaitan mengenaii
kontrol motor-motor listrik.
2. Karena perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang menuntut
adanya suatu sistem yang praktis dalam berbagai hal. Demikian pula
pendistribusian air bersih pada Mall Ratu Indah Makassar diperlukan
suatu sistem kontrol yang baik.
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan judul tugas akhir ini "Analisis Luas Penampang
Penghantar Dan Kapasitas Arus Pada Motor Pompa Distribusi Air Bersih ",
maka tujuan yang hendak dicapai adalah:
1. Untuk menerapkan tema dari judul tugas akhir ini , khususnya
mengenai hal yang berkaitan dengan Iuas Penampang Penghantar
kontrol motor-motor listrik.
2. Dapat menghitung kapasitas arus pada motor pompa distribusi air
bersih yang diperlukan sebagai tenaga penggerak untuk proses
penyediaan air bersih.
3
D. Batasan Masalah
Untuk memperoleh sistem penulisan yang baik, maka perlu
diperjelas dan ditentukan batasan masalah. Hal ini bertujuan untuk
menghindari pembahasan yang keluar dari masalah yang sesungguhnya.
Batasan masalah tugas akhir ini meliputi:
1. Penentuan Iuas penampang penghantar yang dipergunakan motor
untuk melakukan pendistribusian air bersih,
2. Mengetahui besarnya arus yang mengalir pada beban motor dan
pompa distribusi terhadap pengelolaan air bersih
E. Manfaat
Sesuai dengan judul dari tugas akhir ini adalah " Analisis Iuas
Penampang Penghantar Dan Kapasitas Arus Pada Motor Pompa Distribusi
Air Bersih”, Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Penyediaan air bersih pada Mall Ratu Indah dapat dikontrol sesuai
dengan prinsip dan sistim kelistrikan.
2. Dapat mengontrol besarnya arus yang mengalir untuk memenuhi
kebutuhan sesui dengan penyediaan air bersih pada Mall Ratu Indah
Makassar
F. Metode Pembahasan
Dalam penyelesaian tugas akhir ini, penulis menggunakan beberapa
metode pembahasan, yaitu :
4
1. Metode Observasi
Metode yang digunakan untuk mencari dan mengambil data-data
yang diperlukan melalui peninjauan langsung di lokasi.
2. Metode Literatur
Metode ini digunakan untuk mencari dan menyajikan teori ilmiah
dari berbagai bukti yang ada hubungannya dengan masalah yang akan
dibahas.
3. Metode Diskusi
Metode ini merupakan cara untuk mendapatkan informasi
dengan cara konsultasi dan diskusi pada orang yang lebih memahami
tentang masalah yang akan dibahas.
G. Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan dari tugas akhir ini adalah :
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah,
alasan memilih judul, tujuan penulisan, batasan masalah, metode
pembahasan dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Dalam bab ini akan dibahas mengenai landasan teoritis yang
menunjang analisis kelistrikan sistem kontrol air bersih pada Mall
Ratu Indah makassar.
5
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Dalam bab ini akan dibahas mengenai metode penelitian yang
digunakan pada analisis sistem kelistrikan sistem kontrol air bersih
pada Mall Ratu Indah Makassar.
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Dalam bab ini akan dibahas mengenal prinsip kerja dan sistem
kontrol, penentuan daya motor, luas penampang penghantar
BAB V PENUTUP
Bab ini merupakan bab terakhir yang berisikan kesimpulan dari
pembahasan serta saran.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Motor Asinkron
Motor Asinkron disebut juga motor induksi. Motor induksi merupakan
motor arus bolak-balik (AC) yang paling luas penggunaannya.
Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan
diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi
sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan
medan putar yang dihasilkan oleh arus stator.
Belitan stator yang dihubungkan dengan sumber tegangan 3 fasa
akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan
sinkron. Medan putar pada stator tersebut akan memotong
konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus. Perbedaan
putaran relatif antara stator dan rotor disebut Slip. Bertambahnya beban,
akan memperbesar kopel motor dan oleh karenanya akan memperbesar
pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan
putaran rotor akan bertambah besar. Jadi bila beban motor bertambah,
maka putaran rotor cenderung menurun.
Dikenal dua tipe motor induksi, yaitu motor induksi dengan rotor
lilitan dan motor induksi dengan rotor sangkar.
Perputaran motor pada mesin arus bolak-balik ditimbulkan oleh
adanya medan putar (fluks yang berputar) yang dihasilkan dalam kumparan
7
statornya. Medan putar ini terjadi apabila kumparan stator dihubungkan
dalam fasa. banyak, umumnya fasa tiga.
ROTOR BELITAN ROTOR SANGKAR KUMPARAN STATOR
Gambar 2.1. Rangkaian rotor lilitan, rotor sangkar dan kumparan stator
1. Prinsip Kerja Motor Asinkron
Prinsip kerja motor asinkron tiga fhase adalah sebagai berikut:
1. Apabila sumber tegangan tiga fasa dipasang pada kumparan stator
akan timbul medan putar dengan kecepatan Ns = 120 f/p.
2. Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada
rotor, sehingga pada kumparan rotor timbul tegangan induksi (ggl).
3. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian yang tertutup, maka
ggl akan menghasilkan arus. Adanya arus dalam medan magnet
menimbulkan gaya pada rotor.
4. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya pada rotor uang cukup
besar untuk memikul kopel beban, maka rotor akan berputar searah
dengan medan putar stator.
5. Agar tegangan terinduksi diperlukan adanya tegangan relatif antara
kecepatan medan putar stator dengan kecepatan berputar rotor.
8
6. Bila kecepatan berputar rotor sama dengan kecepatan medan putar
stator, maka tidak akan terinduksi dan arus tidak mengairi pada
kumparan jangkar rotor, dengan demikian tidak dihasilkan kopel.
Kopel motor akan ditimbulkan apabila kecepatan putar rotor lebih
kecil dari kecepatan putar stator.
7. Dilihat dari cara kerjanya motor induksi disebut juga dengan motor
tak serempak atau motor asinkron.
Gambar 2.2, Perputaran motor induksi
2. Motor induksi dengan rotor lilitan
Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan belitan kumparan
tiga fasa sama dengan kumparan stator. Kumparan stator dan rotor juga
mempunyai jumlah kutub yang sama. Penambahan tahanan luar
sampai harga tertentu, dapat membuat kopel mula mencapai harga
kopel maksimumnya. Kopel mula yang besar memang diperlukan pada
waktu start.
Motor induksi dengan rotor lilitan memungkinkan penambahan
(pengaturan) tahanan luar. Tahanan luar yang dapat diatur ini
dihubungkan ke rotor melalui cincin. Selain untuk menghasilkan kopel
9
mula yang besar, tahanan luar tad) diperlukan untuk membatasi arus
mula yang besar pada saat start, disamping itu dengan mengubah
tahanan luar, kecepatan motor dapat diatur.
Gambar 2.3 Rangkaian motor induksi dengan lilitan dan tahanan luar
3. Motor Induksi dengan Rotor Sangkar
Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan kumparan yang
terdiri dari beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa
sehingga menyerupai sangkar tupai, Konstruksi rotor ini sangat
sederhana bila dibandingkan dengan rotor mesin listrik lainnya. Dengan
demikian harganya pun murah, Karena konstruksinya pun yang
demikian, padanya tidak mungkin diberikan pengaturan tahanan luar
seperti pada motor induksi dengan rotor belitan.
Untuk membatasi arus mula yang besar, tegangan sumber harus
dikurangi dan biasanya digunakan autotransformator atau saklar
bintang-segitiga. Tetapi berkurangnya arus akan berakibat
berkurangnya kopel mula, Motor jenis sangkar ganda dapat digunakan
untuk mengatasi berkurangnya kopel mula tersebut
10
Gambar 2.4. Rangkaian motor induksi rotor sangkar yang dihubungkan
dengan saklar bintang-segitiga
B. Starting Motor-Motor Listrik
1. Pengertian Starting Motor
Starting Motor adalah suatu proses yang mengakibatkan
motor beroperasi dari keadaan diam hingga berputar pada
kecepatan kerja.
2. Jenis-jenis Starting
a. Starting dengan Direct On Line (DOL)
Starting dengan cara ini adalah yang paling sederhana,
dimana jala-jala sepenuhnya dihubungkan langsung pada jepitan
motor dan motor akan beroperasi secara cepat.
Pada saat starting arus mulanya sangat besar, begitu juga
dengan kopel mulanya, Cara ini biasanya hanya digunakan untuk
motor-motor dengan daya yang kecil. Starting dengan cara DOL
umumnya dilengkapi dengan Thermal Overload Relay (TOR).
11
Gambar 2.5. Rangkaian starting cara DOL
b. Starting dengan Bintang Segitiga
Starting dengan bintang segitiga seperti tersirat dalam
namanya, dimulai dengan menghubungkan lilitan motor selama
periode start dalam hubungan bintang dan kemudian dalam
hubungan segitiga setelah motor melakukan putaran yang
konstan atau tetap.
Pada umumnya alat start ini dilengkapi dengan kontaktor
untuk memindahkan hubungan dari bintang ke segitiga melalui
sebuah timer.
Kedua ujung pada setiap fasa dari lilitan motor harus
dikeluarkan ke starting sehingga pemasukan tegangan dapat
dilakukan. Starting ini sering digunakan untuk menstart motor
yang menggerakkan beban yang mempunyai waktu percepatan
yang lama. Starting dengan cara bintang-segitiga bertujuan agar
12
MCB tidak jatuh (membuka). Oleh karena itu cara ini dilengkapi
dengan pengaman beban lebih, yaitu TOR
Gambar 2.6. Rangkaian daya starting Bintang-Segitiga.
Gambar 27. Diagram (control starting Bintang-Segitiga
C. Pompa
1. Pengertian Pompa
Pompa adalah merupakan suatu alat atau mesin yang
digunakan untuk mengkonversikan energi mekanik ke energi zat cair
(fluida).
13
2. Jenis-jenis Pompa
a. Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal dioperasikan dengan bagian isap yang
tergenang air. Pompa ini mempunyai sebuah impeler
(baling-baling) tunggal yang berputar di dalam rumah pompa
yang berfungsi untuk mengangkat zat cair dari tempat yang
rendah ke tempat yang tinggi.
Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk
memutar impeler di dalam zat cair. Maka zat cair yang di dalam
impeler, oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar. Karena timbul
gaya sentrifugal, maka zat cair mengalir dari tengah impeler
keluar melalui saluran di antara sudu-sudu. Disini tekanan dan
kecepatannya menjadi lebih meningkat
Zat cair yang keluar dari impeler ditampung oleh saluran
rumah pompa yang berbentuk volut (spiral) di sekeliling impeler
dan disalurkan keluar pompa melalui keluaran (nosel). Di dalam
nosel ini sebagian kecepatan aliran diubah menjadi tekanan.
14
Gambar 2.8. Pompa Sentrifugal
Pompa sentrifugal mampu memindahkan volume cairan
yang besar tanpa tergantung pada kutub atau ruang antar yang
halus dan pompa ini dapat bekerja pada katup keluaran tertutup
tanpa peningkatan tekanan yang lebih tinggi. Kerugian pompa
sentrifugal, yaitu :
- Tekanan keluaran terbatas
- Tidak mampu priming sendiri.
Daya dari pompa sentrifugal yang digunakan untuk
memindahkan fluida, dapat dihitung dengan menggunakan
rumus :
PM = Pp (I+A) / (p . k)
dimana :
PP = (Ph) p
Ph = (0,163)(Q)(H)(p)
15
PM = Daya motor pompa (KW)
Pp = Daya poros pompa (KW)
Ph = Daya hidraulik pompa (KW)
Q = Kapasitas pompa (m3/menit)
H = Total head (meter)
p = Massa jenis air (kg/liter)
p = Efisiensi pompa
k = Efisiensi hubungan poros dengan nilai; I untuk poros yang di
kopel langsung 0,9 sampai 0,95 untuk ban mesin dan roda
gigi
A = Faktor yang bergantung jenis motor 0,1 sampai 0,2 untuk
motor listrik 0,2 untuk motor bakar besar 0.25 untuk motor
bakar kecil
b. Pompa Submersible
Pompa Submersible adalah pompa yang dioperasikan di
dalam air (terendam), Pada umumnya pompa submersible
dipasang vertikal, untuk type tertentu dapat dipasang horizontal
atau miring.
Pompa submersible banyak digunakan untuk
pompa-pompa irigasi, perusahaan air minum, industri prosessing
dan kegunaan-kegunaan lainnya. Dalam pemilihan model dan
pemasangannya perlu direncanakan dengan tepat, agar
16
diperoleh kinerja dari pompa yang paling optimum dan
penekanan biaya yang sehemat mungkin.
Pemilihan dan pemasangan yang kurang tepat akan
menyebabkan :
1) Umur pompa menjadi pendek
2) Pemborosan waktu dan biaya
Keuntungan yang dimiliki oleh pompa submersible adalah:
1) Tidak mengeluarkan suara karena terendam dalam air
2) Tidak mengganggu pemandangan karena instalasinya di
bawah tanah.
3) Aman karena instalasi bawah tanah sehingga terhindar dari
bahaya kebakaran dan banjir.
4) Ekonomis, pompa tidak memerlukan priming, mengganti oli
dan perawatan priodik lainnya.
Salah satu bentuk fisik dari pompa submersible adalah
sebagai berikut:
Gambar 2.9. Pompa Submersible
17
D. Kontaktor (saklar magnet)
Kontaktor adalah saklar yang digerakkan oleh gaya kemagnetan.
Sebuah kontaktor harus kuat dan tahan serta mampu dalam mengalirkan
dan memutuskan arus yang mengalir selama pemutusan tidak terjadi.
Kontak-kontak yang menghubungkan dan memutuskan arus listrik
digerakkan oleh magnet, jika magnet itu mendapat suplai dan sumber
tegangan, maka dalam belitan tersebut akan terjadi induksi magnet yang
menarik batang magnet tersebut. Dengan demikian kontak-kontak dan
kontaktor akan terhubung.
Adapun kontak-kontak yang terdapat pada kontaktor adalah ;
- Kumparan magnet
- Kontak utama
- Kontak bantu NO
- Kontak bantu NC
Pada penggunaan kontaktor sering digunakan saklar tekan (push
button) untuk mengoperasikan suatu rangkaian. Pada sebuah kontaktor
untuk kontak bantunya sering digunakan relay sistem pengontrolan.
Sedangkan kontak utamanya digunakan untuk menyuplai daya pada sistem
tersebut. Kontaktor bisa digandengkan dengan kontak On Delay atau Off
Delay.
18
Gambar 2.10 Konstruksi kontraktor
Menurut IEC, penamaan konektor-konektor adalah sebagai berikut:
1,3,5 ; Hubungan untuk suplai dan rangkaian utama
2,4,6 : Hubungan untuk beban dan rangkaian utama
1,3,1,4 : Kontak bantu NO
2,3,2,4 : Kontak bantu NO
4,1,4,2 : Kontak bantu NC
Dengan pemakaian kontaktor, maka kita dapat mematikan dan
menghidupkan arus beban yang besar hanya dengan rangkaian kecil dan
sederhana, Kontaktor ini sangat sering digunakan pada rangkaian kontrol
karena memiliki kelebihan, yaitu mempunyai daya tahan terhadap arus
yang besar.
Sedangkan kekurangan dari kontaktor adalah apabila suplai yang
diberikan tidak sesuai dengan dayanya atau sumber yang tidak stabil dan
magnetnya terdapat kotoran, maka akan terjadi bunyi atau deru sehingga
19
menyebabkan beban yang terkontrol tidak dapat beroperasi dengan baik
atau sama sekali tidak dapat beroperasi.
E. Push Button
Push Button umumnya digunakan pada kontrol-kontrol yang
menggunakan kontaktor yang biasanya menggunakan kontak-kontak
sebagai pengunci secara elektris. Saklar ini sering juga digunakan untuk
melayani saklar impuls, staircase ataupun kontrol bel.
Saklar tekan ini dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu :
1. Saklar tekan NO
2. Saklar tekan NC
Gambar 2.11. Simbol saklar tekan NO dan NC
F. Saklar Pilih (Selektor)
Saklar pilih ini juga disebut saklar golongan atau saklar sandung.
Saklar ini digunakan untuk rangkaian pengaturan tegangan tetapi juga
biasa digunakan pada rangkaian panel. Biasanya dipasang pada pintu
panel. Selektor ini berfungsi sebagai pemindah hubungan sumber
tegangan yang masuk pada rangkaian, balk hubungan antara fasa dengan
fasa maupun hubungan fasa dengan netral. Saklar pilih terdiri dari sebuah
20
poros yang berputar satu atau lebih piringan. Pada piringan ini terdapat
lekuk-lekuk dan pada porosnya dipasang alat pelayanan.
Gambar 2.12. Saklar Pilih (selektor)
Saklar ini umumnya dilengkapi dengan alat penahan pada setiap
kedudukannya. Karena itu pada setiap kedudukan saklar, poros dan
piringan-piringan akan ditahan pada kedudukan tersebut, Alat pelayanan
dapat berupa sebuah knop atau sebuah kunci tusuk yang dapat diputar
dengan tangan.
Jumlah kontak yang terdapat pada setiap saf dan saklar tergantung
pada jenis saklarnya dan pada pabrik pembuatannya. Saklar golongan atau
saklar pilih ini memiliki kemampuan hantar 16, 25,40, 63, 100, 200,400 dan
630 A.
21
G. Lampu indikator
Salah satu instrumen penting pada industri-industri yang erat
kaitannya dengan operasi motor-motor listrik adalah lampu indikator.
Disamping pengoperasian suatu rangkaian kontrol yang rumit perlu
menggunakan orientasi atau penandaan pada posisi tertentu, misalnya
pada saat arus mengalir didalam suatu rangkaian kontrol mengalami
gangguan, Sering kita jumpai pada rangkaian kontrol dalam suatu industri
dipasang lampu-lampu indikator yang terpasang pada panel kontrolnya.
Lampu indikator pada tegangan 220 volt dengan besarnya arus
0,002 A memberi tanda terhadap komponen-komponen yang digunakan.
Adapun yang memberi tanda berbagai keadaan, yaitu kode-kode lampu
sendiri, sehingga dengan sendirinya kita dapat mengetahui warna lampu
indikator dan jenis rangkaian kontrol yang dilayaninya. Kode lampu pada
suatu rangkaian kontrol biasanya terdapat beberapa warna indikator, yaitu :
- Lampu indikator warna merah Lampu ini menandakan bahwa operasi
berhenti atau dalam keadaan gangguan.
- Lampu indikator warna kuning
- Lampu ini menandakan peringatan atau membutuhkan perhatian pada
saat darurat.
- Lampu indikator warna hijau Lampu ini menandakan bahwa rangkaian
dalam keadaan beroperasi.
- Lampu indikator warna putih Lampu ini menandakan bahwa rangkaian
dalam keadaan beroperasi normal.
22
H. Timer (saklar waktu)
Timer atau saklar waktu adalah saklar yang bekerja berdasarkan
waktu. Dimana peralatan ini berfungsi untuk mengatur waktu kerja dari
peralatan Listrik. Berbeda dengan time delay yang memakai orde detik,
kalau timer ini memakai orde jam.
Cara kerja dalam peralatan timer ini, yaitu apabila diberi sumber
tegangan, maka kumparan dari peralatan ini akan bekerja. Namun kontak
bantunya baru akan bekerja menghubungkan rangkaian apabila setting
waktunya telah habis. Jadi bila setting waktunya belum habis, maka kontak
bantu belum bekerja untuk menghubungkan rangkaian listrik, walaupun
kumparannya bekerja sebelumnya.
Timer atau saklar waktu ini dapat dikombinasikan dengan kontaktor
untuk mengoperasikan instalasi penerangan maupun untuk rangkaian
kontrol. Biasanya timer ini digunakan untuk pengaturan rangkaian kontrol
otomatis.
I. Water Level Control (WLC)
Water Level Control adalah suatu perangkat elektronika yang
digunakan untuk mengatur level air dalam suatu tangki dan menghindari
pompa bekerja tanpa air.
23
Gambar 2.13. Diagram kontrol WLC
Prinsip kerja kontrol WLC, yaitu untuk pompa dan lampu akan
bekerja On-Off berdasarkan isyarat yang diberikan WLC. WLC bekerja
berdasarkan keadaan air didalam tangki sumber atau sumur dengan
perantaraan 6 buah elektroda. Dengan menganggap tegangan yang masuk
selalu ada, maka yang menjadi patokan adalah air pada tangki dan sumur.
Tiga buah elektroda yang dimasukkan dalam sumur atau tajigki sumber dan
tiga buah lainnya dimasukkan ke dalam tangki pembantu. Untuk pengisian
tangki pembantu, maka tiga buah elektroda dalam tangki sumber harus
terkena air. Tiga elektroda dalam tangki ini mempunyai fungsi
masing-masing.
Elektroda A berfungsi sebagai kontrol batas maksimum air dalam
tangki, elektroda B berfungsi sebagai kontrol pembanding. Jika tangki
dalam keadaan kosong, maka elektroda B tidak terkena air dimana hal ini
akan memberi isyarat ke WLC untuk menutup kontak NO sehingga koil
kontaktor akan mendapat suplai. Dengan bekerjanya kontaktor dan kontak
NO menutup, maka pompa akan bekerja sampai air mencapai maksimum
(air menyentuh elektroda A). Pada saat itu elektroda A memberi isyarat ke
24
WLC untuk membuka kontak NO, sehingga memutuskan suplai tegangan
ke pompa dan pompa akan berhenti bekerja. Apabila air habis terkuras
hingga tak menyentuh elektroda B( maka kejadiannya akan berulang
seperti semula secara otomatis.
J. Pressure Switch (saklar tekanan)
Pressure switch adalah suatu alat yang bekerja berdasarkan
tekanan air. Pressure switch ini juga bekerja On atau Off, tergantung dari
tekanan air apakah minimum atau maksimum.
Penyetelan maksimum dan minimum dari switch ini dapat dilakukan
secara sendiri-sendiri. Bila minimumnya kita setel 2,5 atm, maka
maksimumnya dapat disetel antara 3 dan 5 atm.
Pressure switch ini bisa dipakai untuk udara, air dan minyak sampai
dengan temperatur 80°C.
K. Fuse (sekering)
Fuse atau sekering dimaksudkan untuk mengamankan peralatan
dari arus hubung singkat dan juga sebagai pembatas arus. Fuse akan
memutuskan rangkaian dan mengamankan peralatan dari jala-jala bila arus
yang mengalir ke rangkaian melampaui batas maksimum yang
diperkenankan terhadap rangkaian yang diamankan.
Sebuah pengaman model fuse (sekering) terdiri dari beberapa
bagian, yaitu rumah sekering, tudung sekering, patron lebur dan pengepas
patron.
25
1. Rumah sekering . ,
Pada gambar dibawah ini memperlihatkan sebuah rumah
sekering untuk pemasangan pengaman lebur di dalam kotak. Jenis ini
dilengkapi dengan terminal netral atau terminal nol.
Gambar 2.14. Rumah sekering
Didalam rumah sekering ini terdapat pengepas patron yang
berfungsi untuk mengepaskan patron lebur pada saat dipasang
bersama dengan tudung sekering.
2. Tudung sekering
Tudung sekering memiliki sebuah bumbung berulir jenis E33,
E27 atau El6. Tudung sekering juga memiliki sebuah jendela kaca kecil.
Kaca ini dapat dilepas untuk keperluan pengukuran. Setelah
pengukuran selesai kacanya harus dipasang kembali, sebab kaca ini
dimaksudkan untuk menutupi patron leburnya yang bertegangan. Selain
itu, apabila patronnya tidak tertutup kaca kemudian terjadi hubung
singkat, maka dapat menimbulkan bunga api yang m en j it at keluar.
26
Gambar 2.15 Tudung Sekering
3. Pengepas patron
Pengepas patron memiliki lubang pas dengan diameter yang
berbeda-beda, tergantung pada arus nominalnya. Setiap pengepas
patron diberi kode warna untuk menandai arus nominalnya. Juga patron
leburnya difaeri kode warna yang sama. Jadi patron lebur dan pengepas
patron dengan arus nominal yang sama memiliki kode warna yang
sama.
4. Patron Lebur
Patron lebur memiliki kawat lebur dari perak dengan campuran
beberapa logam lain, antara lain Timbal, Seng dan Tembaga. Untuk
kawat lebur digunakan perak karena logam ini hampir tidak
mengoksidasi dan daya hantarnya tinggi. Jadi diameter kawat lebur bisa
sekecil mungkin, sehingga kalau kawatnya menjadi lebur tidak timbul
banyak uap. Dengan demikian kemungkinan untuk terjadinya ledakan
juga lebih kecil.
Selain kawat lebur, dalam patron juga terdapat kawat isyarat dart
kawat tahanan. Kawat isyarat ini dihubungkan paralel dengan kawat
lebur, Karena tahanannya besar, maka arus yang mengalir dalam kawat
27
isyarat hanya kecil. Pada ujung kawat isyarat terdapat sebuah piringan
kecil berwarna yang berfungsi sebagai isyarat Piringan ini menekan
sebuah pegas kecil. Kalau kawat leburnya putus karena arus yang
terlalu besar, kawat isyaratnya segera putus. Karena itu piringan
isyaratnya akan lepas sehingga dapat diketahui bahwa kawat-leburnya
telah putus.
Gambar 2.16. Pengepas dan patron lebur
Dalam patron leburnya juga terdapat pasir. Pasir ini dimaksudkan
untuk memadamkan latu yang timbul kalau kawat leburnya putus dan
juga untuk meningkatkan penyaluran panasnya.
Diameter luar dan ujung patron lebur berbeda-beda tergantung
pada arus nominalnya. Makin tinggi arus nominalnya, makin besar
diameter .ujung patronnya. Karena itu sebuah patron hanya dapat
digunakan untuk pengepas patron yang arus nominalnya sama (kode
warnanya sama) atau arus nominalnya lebih tinggi tetapi tidak
sebaliknya.
28
Kode warna yang digunakan untuk menandai patron lebur dan
pengepas patron, berasal dari warna-warna perangko Jerman, yaitu :
2 A : merah muda
4 A : coklat
6 A : hijau
10 A : merah
16 A : kelabu
20 A : biru
25 A : kuning
35 A : hitam
50 A : putih
65 A : warna tembaga
Kemampuan pemutusan arus pada fuse dapat dihitung dengan
menggunakan rumus berikut:
I fuse =400% x in motor
Proteksi dengan fuse mempunyai kelebihan yaitu karena lebih
ekonomis sebab harganya murah dan mudah untuk diperoleh di
toko-toko listrik. Sedangkan kerugiannya adalah :
1. Hanya dapat memutuskan rangkaian yang diamankan dalam kondisi
abnormal.
2. Hanya dapat digunakan dalam satu kali terjadi gangguan .
3. Tidak dapat memutuskan rangkaian tiga fasa sekaligus.
4. Tidak dapat disetting kapasitas arus pemutusnya.
29
L. Miniature Circuit Breaker (MCB)
Miniature Circuit Breaker atau MCB berfungsi sebagai pengaman
hubung singkat dan juga sebagai pembatas beban lebih.
Gambar 2.17. Konstruksi MCB
Konstruksi dari MCB yaitu di dalamnya terpasang suatu saklar dari
bahan yang sifatnya memuai pada suhu tertentu sehingga pada saat terjadi
hubung singkat akan menyebabkan arus listrik yang sangat besar dan
akibatnya Iogam bimetal tersebut bertambah suhunya akibat panas yang
ditimbulkan oleh arus listrik dan kontak dari Iogam bimetal terlepas karena
memuai sehingga arus terputus, Oleh karena itu alat ini sangat tepat
dipasang pada setiap rangkaian akhir dari suatu instalasi.
MCB ini kebanyakan dipasang pada panel-panel penerangan
maupun panel daya. MCB ini dirancang dalam berbagai tingkat rating arus
terhadap rangkaian beban yang dioperasikan, misalnya 2, 4, 6, 10, 20, dan
35 A
30
Sistem proteksi dengan MCB mempunyai keuntungan-keuntungan
sebagai berikut:
1. Dapat memutuskan rangkaian tiga fhase sekaligus dalam keadaan
abnormal maupun dalam keadaan normal dengan jala-jala.
2. Dapat digunakan berulang-ulang sepanjang MCB tidak rusak.
3. Untuk saluran tiga fasa cukup menggunakan satu MCB tiga fhase.
Sedangkan kelemahan dari MCB ini adalah harganya mahal bila
dibandingkan dengan fuse dalam kapasitas arus yang sama, Ketentuan
penggunaan MCB untuk proteksi hubung singkat motor-motor listrik,
menurut ketetapan berdasarkan PUIL 1987 pasal 520 ;
2.I. Nilai nominal atau setelan alat pengaman arus hubung singkat
harus dipilih sehingga motor dapat diasut, sedangkan penghantar
rangkaian akhir, alat kendali dan motor, tetap diamankan terhadap
arus hubung singkat
2.2. Untuk rangkaian akhir yang menyuplai motor tunggal, nilai nominal
atau setelan alat pengaman arus hubung singkat tidak boleh
melebihi nilai yang bersangkutan pada tabel 2.1.
2.3. Untuk rangkaian akhir yang menyuplai beberapa motor, nilai
nominal atau setelan alat pengaman arus hubung singkat tidak
boleh melebihi nilai terbesar hitungan menurut tabel 2.1 untuk
masing-masing motor, ditambah dengan arus beban penuh motor
lain dalam rangkaian akhir itu.
31
Tabel 2.1
Nilai nominal atau setelan tertinggi
Sebagai pengaman sirkit motor terhadap hubung singkat
Jenis motor Prosentase arus
beban penuh
Pemutus daya Pengaman lebur
Motor sangkar atau serempak,
dengan pengasutan bintang-segitiga
langsung pada jaringan, dengan
reaktor atau resistor dan motor fasa
satu.
250 400
Motor sangkar atau serempak
Dengan pengasutan
autotransforrnator atau motor
sangkar reaktansi tinggi.
200 400
Motor rotor lilit atau arus searah 150 400
Suatu sirkit cabang yang menyuplai beberapa motor dan terdiri dari
penghantar sirkit akhir yang menyuplai dua motor atau lebih tidak
boleh mempunyai KHA kurang dari jumlah arus beban penuh semua
motor itu ditambah 10% dari arus beban penuh semua motor yang
terbesar dalam kelompok tersebut. Yang dianggap motor terbesar,
yaitu mempunyai arus beban tertinggi harus dilengkapi dengan
pengaman arus beban lebih yang tidak memiliki nilai nominal atau
setelan gawai pengaman sirkit akhir motor yang tertinggi berdasarkan
32
sub ayat 520. E.2.3 ditambah dengan jumlah arus beban penuh
semua motor lain yang disuplai oleh sirkit tersebut
Untuk menentukan kapasitas pemutus arus MCB, dapat dihitung
dengan menggunakan rum us berikut:
I MCB = X % x In motor
dimana X = prosentase daya berdasarkan pengasutan motor (nilai tersebut
dapat dilihat pada tabel 2.1)
M. Thermal Overload Relay (TOR)
Thermal Overload Relay adalah suatu alat pengaman peralatan
listrik terhadap arus beban lebih. Pengaman ini bekerja berdasarkan panas
yang ditimbulkan oleh adanya arus listrik yang melebihi batas harga
nominalnya.
Penggunaan TOR dimaksudkan untuk melindungi motor maupun
perlengkapan kendali motor dan penghantar sirkit terhadap pemanasan
berlebihan sebagai akibat adanya beban lebih atau akibat motor tak dapat
diasut. Beberapa penyebab terjadinya beban lebih antara lain :
1. Terlalu besarnya beban mekanik dari motor.
2. Arus starting dari motor terlalu besar.
3. Motor berhenti secara mendadak.
4. Terjadinya hubung singkat.
5. Terbukanya salah satu fasa pada motor tiga fasa.
33
Arus yang timbul terlalu besar pada belitan motor akan
menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor tersebut Untuk itu
dapat digunakan TOR sebagai pengaman,
Prinsip kerja dari TOR yaitu energi panas yang timbul akibat adanya
gangguan-gangguan akan diubah menjadi energi mekanik oleh logam
bimetal untuk melepaskan kontak-kontaknya. Dengan terlepasnya
kontak-kontak akibat arus yang mengalir di atas harga nominalnya, maka
akan memutuskan rangkaian listrik, sehingga melindungi peralatan listrik
yang diakibatkan oleh arus lebih tersebut.
Gambar 2.18 Simbol TOR dan pengawatan.
TOR mempunyai arus sensitivitas yang diset sebagai suatu fungsi
dari arus pada pemanas atau relay, dengan cara menghubungkan terminal
output dengan motor dan terminal input dihubungkan sen dengan kontaktor
ke rangkaian pengontrol
Bentuk hubungan apabila TOR dibuat dalam suatu rangkaian yang
dibebani motor, dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.
34
Gambar 2.19. TOR dengan beban motor
Sedangkan bentuk fisik dari TOR apabiia dikombinasikan dengan
sebuah kontaktor, dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2.20 Bentuk fisik TOR yang dikombinasikan dengan kontaktor
N. Kemampuan Hantar Arus (KHA)
Kemampuan Hantar Arus dan saklar utama harus
sekurang-kurangnya sama dengan kemampuan hantar arus dari
pengaman yang ada didepannya. Ketentuan ini juga berlaku untuk saklar
rangkaian cabang dan rangkaian akhir.
35
Untuk menentukan kemampuan hantar arus pengaman din luas
penampang yang diperlukan dari penghantar, pertama-tama harus
ditentukan arus yang dipakainya berdasarkan daya beban yang
dihubungkan. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut;
Untuk arus searah : I = P / V
Untuk arus bolak-balik satu fasa : I = P / V cos
Untuk arus bolak-balik tiga fasa : I = P / V3 V cos
dimana
I : Arus nominal, dalam Ampere
V : Tegangan nominal, dalam Volt
P : Daya , dalam Watt
Cos : Faktor daya
Rumus-rumus yang harus digunakan untuk menentukan tuas
penampang penghantar yang diperlukan berdasarkan rugi tegangan
adalah:
Untuk arus searah : A = 2 LI / . u
Untuk arus bolak-balik satu fasa : A = 2 LI cos / , u
Untuk arus bolak-balik tiga fasa : A = 1,73 LI cos / . u
dimana :
A : Luas penampang nominal penghantar yang diperlukan, dalam m2
I : Kuat arus dalam penghantar, dalam Ampere
u : Rugi tegangan dalam penghantar
: Daya hantar jenis dari bahan penghantar yang dipergunakan, dalam S/m
36
Untuk tembaga = 56, 2 x 106 S/m
Untuk aluminium = 33 x 106 S/m
L : Panjang penghantar, dalam meter
Ketentuan mengenai kemampuan hantar arus suatu penghantar
rangkaian motor menurut PUIL 1987 sebagai berikut;
1. Penghantar rangkaian akhir yang menyuplai motor tunggal tidak boleh
mempunyai KHA kurang dari I 10% arus nominal beban penuh (pasal
520.c.I).
2. Penghantar rangkaian akhir yang menyuplai motor tunggal atau lebih,
tidak boleh mempunyai KHA kurang dari jumlah arus beban penuh
semua motor itu ditambah 10% dari arus beban penuh motor yang
terbesar dalam kelompok tersebut. Yang dianggap motor terbesar
dalam kelompok tersebut ialah mempunyai arus beban penuh tertinggi
(pasal 520 c.2),
Dengan mengetahui besarnya KHA penghantar, maka luas
penampang hantaran dapat ditentukan.
O. Panel
Panel merupakan tempat untuk memasang peralatan instalasi listrik,
balk mengenai peralatan kontrol, instrumentasi, proteksi dan lain-lain.
Panel dapat dibagi atas panel kontrol, panel penerangan dan panel daya.
Apabila dalam panel tersebut berisi peralatan kontrol, maka disebut
panel kontrol. Sedangkan bila panel tersebut tempat pelayanan daya
beban, maka disebut panel daya dan apabila panel tersebut khusus
37
melayani lampu-lampu penerangan, maka panel tersebut dinamakan panel
penerangan.
1. Pembagian Panel
Pembagian panel dalam suatu instalasi listrik merupakan suatu
hal yang harus diperhatikan. Ini dilakukan untuk memisahkan jenis-jenis
beban dan membagi jumlah beban.
Apabila dalam suatu gedung terdiri dari dua jenis beban, yaitu
instalasi daya dan instalasi penerangan, maka kedua jenis beban ini
harus dipisahkan. Hal ini dimaksudkan agar tidak saling mempengaruhi
jika terjadi gangguan maupun pada saat pengoperasian instalasi daya.
Bila suatu titik beroperasi atau mengalami gangguan, maka sistem
lainnya tidak terpengaruh, jika sistem instalasi listriknya lebih handai bila
dibandingkan dengan menggabungkan antara kedua jenis instalasi
tersebut.
Pembagian beban dalam suatu panel diusahakan supaya
seimbang, Hal ini dimaksudkan supaya setiap fasa melayani jumlah
beban yang sama dengan fasa lainnya. Selain itu, dengan beban
seimbang memudahkan pemilihan material dan peralatan.
2. Penempatan Peralatan Panel
Penempatan peralatan panel dipasang sedemikian rupa sehingga
memudahkan pengoperasian, pemeliharaan dan perbaikan.
Ada beberapa earn penempatan peralatan pada panel, yaitu :
38
a. Komponen diletakkan langsung pada tembok bangunan.
Penempatan demikian biasanya dikerjakan karena alasan ekonomis.
b. Diletakkan langsung pada panel.
Peralatan dan komponen-komponen diletakkan di depan panel dan
pengawatan dikerjakan di belakang panel.
c. Diletakkan didalam panel.
Peralatan dan komponennya dipasang dalam kotak panel dan disatukan
dengan pengawatannya.
3. Penempatan Panel
Penempatan panel harus direncanakan dengan mempertimbangkan
hal-hal sebagai berikut:
a. Tempat dan penempatan panel harus jelas terlihat.
b. Mudah untuk melakukan pengawatan dan penyambungan di dalam
panel.
c. Tempat yang wadah untuk keluar masuk kabel.
d. Tempat kosong yang memadai untuk penambahan yang mungkin
terjadi.
39
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
a. Waktu
Pembuatan tugas akhir ini akan dilaksanakan selama 6 bulan,
mulai dari bulan Agustus 2020 sampai dengan Oktober 2020 sesuai
dengan perencanaan waktu yang terdapat pada jadwal penelitian.
b. Tempat
Penelitian dilaksanakan di Mall Ratu Indah Makassar
B. Metode Penelitian
Metode penelitian ini berisikan langkah-langkah yang ditempuh
penulis dalam penyusunan tugas akhir ini. Metode penelitian ini disusun
untuk memberikan arah dan cara yang jelas bagi penulis sehinggah
penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan dengan lancar.
Alur Penelitian
MULAI
STUDI LITERATUR
PENGUMPULAN
DATA
DISKUSI
PENYUSUNAN
LAPORAN
SEMINAR
STOP
GAMBAR. 3.1 BAGAN ALIR
40
Metode penelitian ini berisikan langkah-langkah yang ditempuh
penulis dalam menyusun tugas akhir ini. Metode penelitian ini disusun
untuk memberikan arah dan cara yang jelas bagi penulis sehingga
penyusunan tugas akhir ini dapat berjalan dengan lancar.
Adapun langkah-langkah yang ditempuh oleh penulis dalam
penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
Metode Pustaka
Yaitu mengambil bahan-bahan penulisan tugas akhir ini dari
referensi-referensi serta literatur-literatur yang berhubungan dengan
masalah yang dibahas.
Metode Penelitian
Mengadakan penelitian dan pengambilan data pada sistem kelistrikan pada
sistem control air bersih mall Ratu Indah Makassar, Kemudian mengadakan
pembahasan/analisa hasil pengamatan dan menyimpulkan hasil analisa
tersebut.
Metode Diskusi/Wawancara
Yaitu mengadakan diskusi/wawancara dengan dosen yang lebih
mengetahui bahan yang akan kami bahas atau dengan pihak praktisi pada
sistem kelistrikan pada sistem control air bersih mall Ratu Indah Makassar
41
C. Gambar Blok Diagram
Gambar 3.2 Blok Diagram
Prinsip kerja kontrol WLC, yaitu untuk pompa dan lampu akan
bekerja On-Off berdasarkan isyarat yang diberikan WLC. WLC bekerja
berdasarkan keadaan air didalam tangki sumber atau sumur dengan
perantaraan 6 buah elektroda. Dengan menganggap tegangan yang masuk
selalu ada, maka yang menjadi patokan adalah air pada tangki dan sumur.
Tiga buah elektroda yang dimasukkan dalam sumur atau tajigki sumber dan
tiga buah lainnya dimasukkan ke dalam tangki pembantu. Untuk pengisian
tangki pembantu, maka tiga buah elektroda dalam tangki sumber harus
terkena air. Tiga elektroda dalam tangki ini mempunyai fungsi
masing-masing.
Elektroda A berfungsi sebagai kontrol batas maksimum air dalam
tangki, elektroda B berfungsi sebagai kontrol pembanding. Jika tangki
dalam keadaan kosong, maka elektroda B tidak terkena air dimana hal ini
42
akan memberi isyarat ke WLC untuk menutup kontak NO sehingga koil
kontaktor akan mendapat suplai. Dengan bekerjanya kontaktor dan kontak
NO menutup, maka pompa akan bekerja sampai air mencapai maksimum
(air menyentuh elektroda A). Pada saat itu elektroda A memberi isyarat ke
WLC untuk membuka kontak NO, sehingga memutuskan suplai tegangan
ke pompa dan pompa akan berhenti bekerja. Apabila air habis terkuras
hingga tak menyentuh elektroda B( maka kejadiannya akan berulang
seperti semula secara otomatis.
D. Pengoperasian Sistem Kontrol Air Bersih
1. Pompa Submersible untuk Sumur (shallow well)
Pemindahan air sumur ke bak penampungan sementara
menggunakan empat buah pompa. Dimana pompa I dan 2
diparalelkan, begitu pula dengan pompa 3 dan 4. Cara
pengoperasian keempat pompa tersebut adalah sama, maka kami
mengambil salah satu pompa saja. Pengoperasian pompa ini dapat
dilakukan dengan cara manual dan otomatis.
a. Pengoperasian secara Manual
Mengubah saklar pilih Ql ke posisi I untuk mengoperasikan
pompa 1 dan 2. Kemudian memindahkan posisi saklar S3 pada
posisi manual. Dengan menekan saklar tekan SI, maka kontaktor
utama KI3M yang mengoperasikan motor pompa I akan bekerja
dan lampu tanda ON (HI6) menyala. Dengan bekerjanya
43
kontaktor utama KI3M, maka semua kontak bantunya berubah
posisi.
Pada saat motor pompa bekerja, maka air mengalir dari
sumur ke bak penampungan sementara. Setelah air dalam bak
penampungan sudah mencapai batas maksimum yang telah
ditentukan, maka motor pompa dapat dihentikan dengan
menekan saklar tekan S2 sehingga Iampu tanda OFF (HIT) akan
menyala.
Jika dalam rangkaian kontrol terjadi beban lebih, maka
Iampu tanda Overload (HIS) akan menyala.
b. Pengoperasian secara Otomatis
Memindahkan saklar pilih S3 pada posisi otomatis.
Dengan demikian WLC akan bekerja dan kontak bantu NO akan
menutup, sehingga kontaktor utama KI3M bekerja dan
mengoperasikan motor pompa I yang ditandai dengan
menyalanya lampu tanda ON (HI6).
Cara kerja pengoperasian otomatis dari motor pompa ini
sama dengan pengoperasian secara manual, hanya pada posisi
otomatis batas air dalam bak penampungan sementara dikontrol
oleh WLC, Apabila air berada pada batas terendah, motor pompa
akan bekerja dan jika air sudah mencapai batas tertinggi, maka
motor pompa akan langsung berhenti sampai air kembali pada
44
batas terendah. Dengan demikian lampu tanda OFF (H \7) akan
menyala.
Untuk menghentikan motor pompa ini, maka saklar pilih S3
dipindahkan ke posisi 0 (NOL),
2. Pompa Submersible dalam Bak Penampungan Sementara
Dalam bak penampungan sementara digunakan dua buah
pompa yang diparalelkan untuk memindahkan air ke bak
penampungan bawah, Kedua pompa ini dapat dioperasikan secara
manual dan otomatis,
a. Pengoperasian secara Manual
Memindahkan saklar pilih S3 ke posisi manual. Kemudian
menekan saklar tekan SI sehingga kontaktor utama K33M
bekerja dan semua kontak bantunya akan berubah posisi.
Dengan bekerjanya kontaktor utama K33M, maka motor pompa
akan bekerja dan ditandai dengan lampu tanda ON (H36)
menyala.
Pada saat motor pompa bekerja, maka air akan mengalir
dari bak penampungan sementara ke bak penampungan bawah.
Apabila air dalam bak penampungan bawah sudah mencapai
batas maksimum, maka motor pompa dapat dihentikan dengan
menekan saklar tekan 52 dan ditandai dengan menyalanya
lampu tanda OFF (H37).
45
Lampu tanda Overload (H35) akan menyala bila dalam
rangkaian kontrol terjadi beban lebih.
b. Pengoperasian secara Otomatis
Memindahkan saklar pilih S3 ke posisi otomatis. Dengan
demikian WLC akan bekerja dan kontak bantu NO menutup,
sehingga kontaktor utama K33M bekerja dan mengoperasikan
motor pompa yang ditandai dengan menyalanya lampu tanda ON
(H36).
Apabila air mencapai batas terendah, motor pompa akan
langsung bekerja dan jika air sudah mencapai batas tertinggi,
maka motor pompa akan berhenti secara otomatis dan lampu
tanda OFF (H37) akan menyala.
Untuk menghentikan kerja dari motor pompa ini, posisi
saklar pilih S3 dipindahkan ke posisi 0 (NOL),
3. Pompa Transfer.
Untuk memindahkan air dari bak penampungan bawah ke bak
penampungan atas, digunakan dua buah pompa yang diparalelkan.
Kedua pompa ini dapat dioperasikan secara manual dan otomatis,
a. Pengoperasian secara Manual
Memindahkan saklar pilih S3 pada posisi manual,
kemudian menekan saklar tekan SI sehingga kontaktor utama
K15M bekerja dan kontak-kontak bantunya akan berubah posisi,
Dengan bekerjanya kontaktor utama KI5M, maka kontaktor KI3M
46
dan KI6T akan bekerja dalam hubungan bintang. Setelah setting
waktu yang ditentukan, kontak bantu dari kontaktor KI6T berubah
posisi, sehingga kontaktor KI4M akan bekerja dalam hubungan
segitiga.
Pada saat kedua motor pompa bekerja dalam hubungan
segitiga, maka lampu tanda ON (HIT) akan menyala. Air akan
mengalir dari bak penampungan bawah ke bak penampungan
atas, Setelah air dalam bak penampungan atas sudah mencapai
batas tertinggi, maka kedua motor pompa dapat dihentikan
dengan menekan saklar tekan S2, Berhentinya motor pompa ini
bekerja, maka lampu tanda OFF (HI6) akan menyala.
Jika dalam rangkaian kontrol terjadi beban lebih, maka
lampu tanda Overload (HIS) akan menyala.
b. Pengoperasian secara Otomatis
Memindahkan saklar pilih S3 ke posisi otomatis. Pada
posisi ini, WLC akan bekerja dan kontak bantu NO akan
menutup, sehingga kontaktor utama KI5M bekerja. Dengan
demikian kontaktor KI3M dan KI6T juga bekerja mengoperasikan
motor pompa dalam hubungan bintang. Setelah setting waktu
yang telah ditentukan, maka kontak bantu NC dari kontaktor KI6T
berubah menjadi NO, sehingga kontaktor KI4M bekerja dan
mengoperasikan motor pompa dalam hubungan segitiga yang
ditandai dengan menyalanya lampu tanda ON (HIT),
47
Apabila air mencapai batas terendah, kedua motor pompa
akan langsung bekerja dan jika air sudah mencapai batas
tertinggi, maka kedua motor pompa akan berhenti secara
otomatis dan lampu tanda OFF (HI9) akan menyala. Motor
pompa ini dapat dihentikan dengan memindahkan saklar pilih S3
ke posisi 0 (NOL).
4. Pompa Distribusi
Untuk mendistribusikan air dari bak penampungan atas ke
dalam jaringan pipa air bersih dalam gedung, digunakan dua buah
pompa yang diparalelkan. Pompa ini dapat dioperasikan secara
manual dan otomatis.
a. Pengoperasian secara Manual
Memindahkan saklar pilih S3 pada posisi manual,
kemudian menekan saklar tekan SI untuk mengaktifkan kontaktor
utama KI4M. Bekerjanya kontaktor utama KI4M, maka kontak
bantu NO menutup sehingga kontaktor KI2M dan KI5T akan
bekerja. Dengan demikian motor pompa akan bekerja dalam
hubungan bintang. Setelah setting waktu yang telah ditentukan,
kontak bantu NO dari kontaktor KI5T akan menutup dan NC akan
membuka sehingga kontaktor KI3M bekerja dan motor pompa
bekerja dalam hubungan segitiga yang ditandai dengan
menyalanya lampu tanda ON (HI6).
48
Pada saat motor pompa bekerja, maka air akan mengalir
dari bak penampungan langsung ke setiap titik pemakaian.
Apabila tekanan air sudah mencapai batas maksimum, maka
lampu tanda yang ada pada ruang kontrol operator akan
menyala, sehingga motor pompa dapat dihentikan dengan
menekan saklar tekan 52 dan lampu tanda OFF (HIT) akan
menyala.
Jika dalam rangkaian kontrol terjadi beban lebih, maka
lampu tanda Overload (HIS) akan menyala.
b. Pengoperasian secara Otomatis
Memindahkan saklar pilih S3 pada posisi otomatis.
Dengan demikian pressure switch akan bekerja. Cara kerja motor
pompa I dan 2 pada posisi otomatis sama dengan pengoperasian
secara manual. Tetapi pada posisi ini yang mengontrol tekanan
air dalam jaringan pipa adalah saklar tekanan (pressure switch).
Apabila tekanan air dalam jaringan pipa berkurang sampai
batas yang telah ditentukan, maka kedua motor pompa akan
bekerja sampai tekanan air dalam jaringan pipa mencapai batas
tertinggi. Apabila tekanan air sudah mencapai batas yang telah
ditentukan, maka kedua motor pompa akan langsung berhenti
secara otomatis dan ditandai dengan menyalanya lampu tanda
OFF (HI7), Motor pompa akan bekerja kembali apabila tekanan
air turun sampai batas terendah.
49
Motor pompa ini dapat dihentikan dengan memindahkan
posisi saklar pilih S3 pada posisi 0 (NOL). Dan jika dalam
rangkaian kontrol terjadi beban lebih, maka lampu tanda
Overload (HIS) akan menyala.
50
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Data hasil Penelitian.
1. Bak Penampungan Sementara
Data ukuran bak penampungan sementara, adalah sebagai
berikut:
Panjang p = 3,5 meter
Lebar I = 3 meter
Tinggi bak tb = 4,5 meter
Tinggi air ta = 4 meter
Bak penampungan sementara ini berada di lantai dasar
(basement). Bak penampungan ini digunakan untuk menampung air
yang berasal dari sumur dangkal (shallow weit) sebelum dialirkan ke bak
penampungan bawah (ground tank).
Dalam bak penampungan sementara ini dilengkapi dengan
pompa submersible yang digunakan untuk memompa air ke Carbon
Filter dan Sand Filter. Bak penampungan sementara ini juga dilengkapi
dengan Water Level Control (WLC) yang berfungsi mengontrol batas
air,
2. Bak Penampungan Bawah (ground tank)
Air bersih yang berasal dari PDAM maupun Carbon Filter dan Sand
Filter akan ditampung dalam bak penampungan ini. Adapun ukuran bak
51
penampungan bawah ini adalah sebagai berikut:
Panjang p = 14,5 meter
Lebar I = 8,5 meter
Tinggi bak tb = . 5 meter
Tinggi air ta = -4,5 meter
Dalam bak penampungan ini dilengkapi dengan WLC yang berfungsi
mengontrol batas air, Alat ini bekerja secara otomatis apabila air turun pada
level L (low) dan akan berhenti secara otomatis pula apabila air mencapai
level H (high), Selain itu, untuk mengontrol air yang berasal dari PDAM
digunakan saklar pelampung.
3. Bak Penampungan Atas (roof tank)
Bak penampungan atas mendapat suplai air dari bak penampungan
bawah dengan menggunakan pompa transfer. Bak penampungan ini
dilengkapi dengan WLC yang mengontrol batas air, Bak penampungan
dibuat menjadi dua bagian, agar memudahkan melakukan pembersihan,
Ukuran kedua bak penampungan atas dibuat sama, yaitu sebagai berikut:
Panjang p =8 meter
Lebar I = 2 meter
Tinggi bak tb =2 meter
Tinggi air ta =1,75 meter
52
B. Pompa Submersible
Pompa submersible adalah pompa yang dioperasikan didalam air
(terendam).Pada umunya pompa submersible dipasang secara vertikal,
untuk tipe tertentu dipasang horisontal atau miring,
Pompa submersible ini berfungsi untuk memompa air dari sumur
(shallow well) ke bak penampungan sementara. Selain itu, pompa ini juga
digunakan untuk memompa air dari bak penampungan sementara ke
Carbon Filter dan Sand Filter dan selanjutnya ke bak penampungan bawah.
Data spesifikasi motor pompa submersible yang digunakan dalam
sumur adalah sebagai berikut:
Daya P = 4,5 KW 3 fasa
Tegangan V = 380 volt; 50 Hz
Power Factor Cos = 0,80 200 Ipm
Head total H = 60 meter
Efisiensi = 70%
Sedangkan untuk motor pompa submersible yang digunakan dalam
bak penampungan sementara adalah sebagai berikut:
Daya P : 1,5 KW 3 fasa
Teganga V : 380 volt; 50 Hz
Power factor Cos : 0,80
Kapasitas Q : 167 lpm
Head total H : 15 meter
Efisiensi : 70 %
53
C. Pompa Pemindah (transfer pump)
Pompa pemindah ini dimaksudkan untuk memindahkan air dari bak
penampungan bawah kc bak penampungan atas. Pompa pemindah ini
terdiri dari dua buah pompa yang diparalelkan.
Pada saat air berada pada level LL, kedua pompa akan bekerja dan
setelah air mencapai level L, pompa pertama akan berhenti. Pompa kedua
akan berhenti setelah air mencapai level H.
Data spesifikasi mengenai motor pompa transfer adaiah sebagai
berikut;
Daya P : 11 KW 3 fasa
Tegangan V : 380 volt; 50 Hz
Power factor Cos : 0,89
Kapasitas Q : 673 lpm
Head total H : 45 meter
Efisiensi : 70 %
D. Pompa Distribusi (distribution pump)
Pompa distribusi berfungsi memompa air dari bak penampungan
atas langsung ke dalam jaringan pipa air dalam gedung. Pompa distribusi
ini bckerja berdasarkan tekanan air dalam pipa. Pompa distribusi ini
dilengkapi dengan saklar tekanan (pressure switch). Apabila tekanan air
dalam pipa turun sampai batas yang ditentukan, maka saklar akan menutup
mengoperasikan pompa. Dan apabila tekanan air dalam pipa sudah
54
mencapai tekanan yang telah ditentukan, saklar akan membuka sehingga
motor berhenti bekerja.
Data spesifikasi mengenai motor pompa distribusi sebagai berikut:
Daya P : 5,5 KW 3 fasa
Tegangan V : 380 volt 50 Hz
Power factor Cos : 0,89
Kapasitas Q : 450 lpm
Head total H : 35 meter
Efesiensi : 80 %
E. Carbon Filter dan Sand Filter
Carbon Filter dan Sand Filter berfungsi untuk membersihkan kotoran
yang membandel, kekeruhan, unsur-unsur organik, zat warna, lumpur, zat
besi dan mangan.
Carbon Filter dan Sand Filter ini dllapisi dengan epoxy sebagai anti
karat. Alat ini dilengkapi dengan kaki-kaki penunjang, sistem distribusi dan
penampungan, lubang kontrol, pengukur tekanan, kran untuk
pengoperasian, pipa-pipa penyalur dan alat penyaringan.
Adapun data mengenai Carbon Filter dan Sand Filter adalah sebagai
berikut:
Panjang p : 1,5 meter
Tinggi t : 1,8 meter
Diameter tangki d : 1,2 meter
Kapasitas Q : 24 m3/jam
55
F. Perhitungan Penentuan Daya Motor
Dari data sistem penyediaan air bersih pada Mall Ratu Indah, maka
daya motor pompa yang digunakan dapat dihitung.
1. Motor Pompa Submersible dalam Sumur
Volume air dalam bak V = 41 m3
Massa jenis air p = I000 kg/m3
Tinggi tekan h = 7,5 meter
Gravitasi g = 9,81 m/dtk2
Diameter pipa d = 80 mm = 0,08 m
Dari data diatas, maka daya motor pompa dapat dihitung sebagai
berikut:
- Luas penampang pipa (A); A =
d2
=
x 3,14 x (0,08)2
= 0,005024 m2
- Kecepatan Alir (V) :V = √
= √ x 9,81 x 7,5
= 12,13 m/dtk
- Debit air (Q) : Q = A x V
= 0,005024 x 12,13
= 0,06 m3/ dtk
Jadi daya yang digunakan adalah :
P = x g x h x Q
= 1000 x 9,81 x 7,5 x 0,06
56
= 4,41 KW
2. Motor Pompa Submersible dalam Bak Penampungan Sementara
Volume air dalam bak V = 554 m3
Massa jenis air p = 1000 kg/m=
Tinggi tekan h = 3,5 meter
Gravitasi g =9,81 m/dtk2
Diameter pipa d =80 mm = 0,08 m
Dari data diatas, daya motor pompa dapat dihitung sebagai berikut:
- Luas Penampang pipa (A) : A =
d2
=
x 3,14 x (0,08)2
= 0,005024 m2
- Kecepatan Alir (V) : V = √
= √ x 9,81 x 3,5
= 8,28 m/dtk
- Debit air (Q) : Q = A x V
= 0,005024 x 8,28
= 0,041 m3/dtk
Jadi daya yang digunakan adalah :
P = x g x h x Q
= 1000 x 9,81 x 3,5 x 0,041
= 1,41 KW
57
3. Motor Pompa Transfer
Volume air dalam bak V = 32 m3
Massa jenis air p = 1000 kg/m3
Tinggi tekan h = 18 meter
Gravitasi g = 9,81 m/dtk2
Diameter pipa d = 65 mm = 0,065 m
Dari data tersebut, maka daya motor pompa dapat dihitung sebagai
berikut
- Luas penampang pipa (A) : A =
d2
=
x 3,14 x (0,065)2
= 0,003316 m2
- Kecepatan Alir (V) : V = √
= √ x 9,81 x 18
= 8,79 m/dtk
- Debit air (Q) Q = A x V
= 0,0003316 x 8,79
= 0,062 m3/dtk
jadi daya yang digunakan adalah
P = x g x h x Q
= 1000 x 9,81 x 18 x 0,062
= 10,9 KW
58
4. Motor Pompa Distribusi
Massa jenis air p = 1000 kg/m3
Tinggi tekan h = 6 meter
Gravitasi g = 9,81 m/dtk2
Diameter d = 100mm = 0,1 m
Dari data tersebut, maka daya motor pompa dapat dihitung sebagai
berikut
- Luas penampang pipa (A) ; A =
d2
=
x 3,14 x (0,1)2 4
- Kecepatan Alir (V) V = √
= √ x 9,81 x 6
= 10,849 m/dtk
- Debit air (Q) : Q = A x V
= 0,00785 x 10,849
= 0,085 m3/dtk
Jadi daya yang digunakan adalah :
P = x g x h x Q
= 1000 x 9,81 x 6 x 0,085
= 5,03 KW
59
G. Perhitungan Penentuan Luas Penampang Penghantar
1. Penentuan Luas Penampang Penghantar Rangkaian Akhir
Untuk Satu Motor
Sesuai dengan data motor pompa 3 fasa, maka untuk
menentukan KHA penghantar yang digunakan dapat dihitung.
a. Motor Pompa Submersible dalam Sumur
Diketahui : Motor pompa 3 fasa
Daya P = 4,5 KW = 4500 Watt
Faktor daya Cos = 0,80
Tegangan V = 380 volt
Maka arus nominal motor pompa 3 fasa, yaitu :
In motor = P / √ . V. Cos
= 45007 √ x 380 x 0,80
= 8,5 Ampere
KHA = 110%. In motor
= 1,1 x 8,5 A
= 9,35 Ampere
Jadi luas penampang yang digunakan berdasarkan PUIL 2000
adalah 1,5 mm2. Tetapi berdasarkan ketentuan yang dikeluarkan
oleh Perusahaan Listrik Negara (SPLN/2000) tentang peraturan
instalasi listrik, luas penampang kabel minimum yang digunakan
untuk motor-motor adalah 4 mm2.
60
- Kemampuan arus Pemutus Daya
IMCB = X% x in motor
Karena motor diasut dengan sistem bintang segitiga dan DOL,
maka X = 250
maka IMCB = 250 % x 8,5 A
= 21,25 Ampere
Jadi IMCB yang digunakan adalah 25 Ampere
- Kemampuan Arus Pengaman Lebur
IFUSE = 400% x In motor
= 4 x 8,5 A
= 34 Ampere
jadi IFUSE yang digunakan adalah 35 Ampere.
b. Motor Pompa Submersible dalam Bak Penampungan
Sementara
Diketahui: Motor pompa 3 fasa
Daya P = 1,5 KW = 1500 watt
Faktor daya Cos = 0,80
Tegangan V = 380 volt
Maka arus nominal motor pompa 3 fasa, yaitu :
In motor = P / √ . V . Cos
= 1500/ √ x 380 x 0,80
= 2,85 Ampere
KHA = 110%, In motor
61
= 1,1 x 2,85 A
= 3,14 Ampere
jadi luas penampang yang digunakan berdasarkan PUIL 2000
adalah 1,5 mm2. Tetapi berdasarkan ketentuan yang dikeluarkan
oleh Perusahaan Listrik Negara (SPLN/2000) tentang Peraturan
Instalasi Listrik, luas penampang kabel minimum yang digunakan
untuk motor-motor adalah 4 mm2.
- Kemampuan Arus Pemutus Daya
I MCB = X% x In motor
= 250% x 2,85 A
= 7,13 Ampere
jadi IMCB yang digunakan adalah 7,5 Ampere
- Kemampuan Arus Pengaman Lebur
IFUSE = 400% x In motor
= 4 x 2,85 A
= 11,4 Ampere
jadi IFUSE yang digunakan adalah 16 Ampere
c. Motor Pompa Transfer
Diketahui : Motor pompa 3 fasa
Daya P = 1 1 KW = 1 1000 watt
Faktor daya Cos = 0,89
Tegangan V = 380 volt
Maka arus nominal motor pompa 3 fasa adalah :
62
In motor = P / √ , V . Cos
= 11 000 / √ x 380 x 0,89
= 18,78 Ampere
KHA = 1 10%. In motor
= 1,1 x 18,78 A
= 20,66 Ampere
jadi luas penampang penghantar yang digunakan berdasarkan
PUIL 2000 adalah 2,5 mm2. Tetapi berdasarkan ketentuan yang
dikeluarkan oleh Perusahaan Listrik Negara (SPLN/2000)
tentang Peraturan Instalasi Listrik, luas penampang kabel
minimum yang digunakan untuk motor-motor adalah 4 mm2.
- Kemampuan arus pemutus daya
I MCB = X% . In motor
= 250% x 1 8,78 A
= 46,95 Ampere
jadi IMCB yang digunakan adalah 50 Ampere
- Kemampuan arus pengaman lebur
IFUSE = 400%. In motor
= 4 x 18,78
= 75,12 Ampere
jadi I FUSE yang digunakan adalah 80 Ampere. ;
63
d. Motor Pompa Distribusi
Diketahui: Motor pompa 3 fhase
Daya P = 5,5 KW = 5500 Watt
Faktor daya Cos = 0,89
Tegangan V = 380 Volt
Maka arus nominal motor 3 fhase adalah :
In motor = P / √ . V. Cos
= 5500/√ x 380 x 0,89
= 9,4 Ampere
KHA = 110%. In motor
= 1,1 x 9,4A
= 10,34 Ampere
jadi luas penampang penghantar yang digunakan berdasarkan
PUIL 2000 adalah 1,5 mm2, Tetapi berdasarkan ketentuan yang
dikeluarkan oleh Perusahaan Listrik Negara (SPLN/2000)
tentang Peraturan Instalasi Listrik, luas penampang kabel
minimum yang digunakan adalah 4 mm2.
- Kemampuan Arus Pemutus Daya
IMCB = X% . In motor
= 250%. 9,4A
= 23,5 Ampere
jadi IMCB yang digunakan adalah 25 A
64
- Kemampuan Arus Pengaman lebur
I fuse = 400%. In motor
= 4. 9.4 A
= 37,6 A
Jadi I FUSE yang digunakan adalah 40 Ampere.
2. Luas Penampang Penghantar Untuk Rangkaian Akhir Yang
Lebih Dari Satu Motor
- KHA = KHA motor terbesar + ( In motor sisa)
= (2 . 20,66) + {(8,5 .4) + (2,8 . 2)+ (9,4 . 2)}
= 41,32 + 34 + 5,7 + 18,8
= 99,82 Ampere
Jadi luas penampang kabel yang digunakan adalah 25 mm2
IMCB = I MCB motor terbesar + (in motor sisa)
= (2.46,95) +(34 + 5,7 + 18,8)
= 152,4 Ampere
Jadi I MCB yang digunakan adalah 160 A
65
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis, maka penulis
mengambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Jadi luas penampang penghantar untuk rangkaian kabel yang
digunakan motor pompa distribusin air bersih adalah 4 mm2, sedangan
luas penampang penghantar untuk rangkaian akhir yang lebih dari satu
motor adalah 25 mm2,
2. Kapasitas arus yang dibutuhkan pada motor pompa distribusi air bersih
yang diperlukan sebagai tenaga penggerak untuk proses penyediaan air
bersih adalah 10,34 Ampere, kemapuan arus pemutus adalah 25 A
3. Luas penampang penghantar untuk rangkaian akhir yang lebih dari satu
motor adalah:
a. Jadi luas penampang kabel yang digunakan adalah 25 mm2
b. Jadi MCB yang digunakan adalah 160 A
B. Saran-saran
1. Pengoperasian sistem secara manual digunakan untuk keperluan repair
(perbaikan) pada peralatan kontrol
2. Sebaiknya rangkaian kontrol pendistribusian air bersih ini lebih
disederhanakan agar komponen yang digunakan tidak terlalu banyak
sehingga biaya dapat dihemat.
66
3. Pemilihan pemutus daya dan pengaman lebur serta penentuan luas
penampang kabel digunakan setingkat lebih diatas untuk menjaga
keamanan dari peralatan listrik
67
DAFTAR PUSTAKA
Bjoko Achyanto, Ir, MSc, EE, Mesin-mesin listrik Jakarta, Erlangga 2019
Harten, Yan, P; E. Setiawan, Ir. Instalasi Listrik Arus Kuat 1 Jakarta; Binacipta,
2018.
Harten, Van, P; E. Setiawan, Ir. Instalasi Listrik Arus Kuat 2 Jakarta; Binacipta,
2018
Harten, Van, P; E. Setiawan, Ir. Instalasi Listrik Arus Kuat 3 Jakarta; Binacipta,
2018.
Katsuhiko Ogata, Teknik Kontrol Automatik. Erlangga 2019.
Lister, Eugene C. Mesin dan Rangkaian Listrik Jakarta Erlangga, 2019
Michael Neidle, Teknologi Instalasi Listrik. Jakarta Erlangga 2019. .
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Panitia revisi Peraturan Umum
Instalasi Listrik (PUIL) Jakarta 2019
Z u h a 1, Dasar Tenaga Listrik, Institut Teknologi Bandung, 1982 .
Z u h a 1, Dasar Teknik Tenaga Listrik, Jakarta Gramedia 1988.
68
L
A
M
P
I
R
A
N
69
DOKUMENTASI
Pemasangan Kran PDAM
Pengecekan Tangki PDAM
Perbaikan Dinamo PDAM
