t.listrik panel

Praktikum Panel Distribusi

I. TUJUAN

1. TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM :

Setelah mempelajarai materi ini mahasiswa diharapkan dapat

merencanakan, memasang, dan memperbaiki panel distribusi dan intalasi

listrik yegangan rendah.

2.TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS :

a. Mahasiswa diharapkan dapat melakukan perhitungan beban listrik

b. Mahasiswa di harapkan dapat membuat singgle line diagram panel.

c. Mahasiswa diharapkan dapat membuat wiring diagram panel

d. Mahasiswa trampil merakit pengawatan panel distribusi listrik

e. Mahasiswa mampu mengatasi trouble shooting pada panel

II. DASAR TEORI

2.1. KOMPONEN PANEL DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK.

Panel distribusi tenaga listrik berfungsi sebagai sistem

pendistribusian tenaga listrik yang dihasilkan oleh sumber PLN dan atau

diesel generator set. Panel distribusi terdiri dari berbagai peralatan listrik

yang difabrikasi / diinstalasi menjadi rangkaian kontrol dan proteksi

terhadap sumber tegangan dan beban, dengan komponen / peralatan listrik

sebagai berikut :

2.1.1. Box Panel / Almari Panel

Alamari panel yaitu tempat / almari panel distribusi listrik yang di

dalamnya terpasang peralatan listrik. Berdasarkan lokasi instalasi dan

kondisi lingkungan sekitar, almari panel ini harus di desain agar dapat

memberikan perlindungan terhadap benda asing / debu dan air, dengan

menentukan tingkat perlindungannya IP (DIN 40 050, IEC Publ. 144).

Kode IP disertai dua angka, angka pertama menunjukkan perlindungan

terhadap sentuhan dan benda padat, angka kedua menunjukkan

perlindungan terhadap benda cair.

Teknik Keselamatan dan Kesehatan Kerja, PPNS – ITS


2.1.2. Indikator dan Metering

Pada panel dibutuhkan peralatan / instrument yang dipasang untuk

melakukan monitoring kelistrikan yang ada. Suatu panel distribusi listrik

umumnya dipasang metering yang standart yaitu : Ampere meter,

Voltmeter, Kw meter, Frekuensi meter, Cos phi meter, dan untuk panel

generator set yang bekerja paralel digunakan Zero volt meter, Double volt

meter, dan synkronoskop, dan juga dilengkapi dengan indikator lampu

(pilot lamp).

Dalam pemasangan Ampere meter, Kw meter, Cos phi meter

dibutuhkanCurrent Transformer (CT) yang bekerja dengan perbandingan

arus sekunder 5 A. untuk pemggunaan volt meter digunakan Vss (Volt

selector switch) untuk mengatur pembacaan sesuai kebutuhan (mis. :

phase – netral atau phase – phase).

2.1.3. Circuit Breaker

Panel distribusi membutuhkan peralatan listrik yang berfungsi

sebagai pengaman terhadap terjadinya gangguan yang disebabkan oleh

hubung singkat (short circuit) dan pembebanan yang melebihi kapasitas

arus yang terjadi secara cepat (over loading), keandalan dari suatu breaker

ditentukan dari kecepatan memutus jika terjadi gangguan dan kemampuan

untuk menahan arus hubung singkat secara cepat. Dalam panel distribusi

tegangan rendah terdiri dari bermacam – macam breaker sesuai dengan

kapasitasnya yaitu antara lain : miniature circuit breaker (mcb), moulded

circuit breaker (mccb), no fuse breaker (nfb), NT fuse, air blast circuit

breaker (acb), yang mempunyai berbagai kutub dari satu sampai empat

kutub. Dalam mamilih kutub circuit breaker, hal – hal yang harus

dipertimbangkan adalah :



Karakteristik sistem :

1. Sistem Tegangan

Tegangan operasional dari CB harus lebih besar atau minimum sama

dengan tegangan sistem.

2. Frekuensi sistem

Frekuensi pengenal CB harus sesuai dengan frekuensi sistem.

3. Arus pengenal

Arus pengenal CB harus disesuaikan dengan arus beban yang

dilewatkan oleh kabel dan harus dari arus ambang yang diijinkan pada

kabel.

4. Kapasitas pemutusan

Kapasitas pemutusan CB paling sedikit sama dengan arus hubung

singkat prospektif yang mungkin terjadi.

5. Jumlah pole

Jumlah pole dari CB tergantung dari sistem pembumiannya.

Kebutuhan kontinuitas sumber daya :

1. Diskriminasi total dari dua CB yang ditempatkan secara seri.

2. Diskriminasi terbatas (sebagian), diskriminasi hanya dijamin sampai

tingkat arus gangguan tertentu.

Aturan dan standar proteksi :

Aturan instalasi listrik yang berlaku seperti PUIL, BKI harus

diikuti. Standar yang diacu baik local atau internasional seperti SPLN,

IEC 60947-2 harus diperhatikan. Penanaman tipe MCB beragam,

tergantung pada pabrik pembuat, data pemakaian yang perlu adalah

karakteristik tiap MCB untuk disesuaikan dengan kebutuhan sistem.

Berikut ini contoh klasifikasi MCB (Instalasi Listrik II – Muhaimin ) :

1. MCB tipe Z (rating dan breaking capacity kecil)

Digunakan untuk pengaman rangkaian semikonduktor dan trafo –

trafo tegangan yang peka.



2. MCB tipe K (rating dan breaking capacity kecil)

Digunakan untuk pengaman alat – alat rumah tangga (home

appliance).

3. MCB tipe G ( rating besar) untuk pengaman motor.

4. MCB tipe L untuk pemgaman kabel atau jaringan.

5. MCB tipe H untuk pengaman instalasi penerangan bangunan.

2.1.4. ELCB

Prinsip prinsip pengaman ini berdasarkan pada arus bocor yang

terjadi. Arus bocor ini berdasarkan standar, umumnya tidak lebih dari 30

mA, alasan penetapan ini berdasarkan pada resistansi tubuh bila dikenai

tegangan. Komponen ini tidak memiliki pengaman thermal dan magnetis,

sehingga ELCB harus diamankan terhadap hubung singkat dan beban

lebih oleh MCB di sisi atasnya. ELCB mempunyai mekanisme trip

tersendiri dan juga dapat dioperasikan secara manual seperti saklar. Alat

ini digunakan jika pengamanan arus bocor dibutuhkan pada sekelompok

circuit yang maksimum terdiri dari 4 circuit.

Pengaman lain DPNa Vigi (MG) merupakan kombinasi MCB dan

ELCB dipakai ketika pengamanan penuh terhadap hubung singkat, beban

lebih, dan arus bocor dibutuhkan pada circuit tunggal.

Modul Vigi (MG) merupakan pendeteksi arus bocor sebagai alat

bantu MCB atau disebut juga relay arus bocor. Alat ini tidak memiliki

mekanisme trip namun mengirimkan perintah secara mekanis ke MCB.

Digunakan pada bangunan komersial dan aplikasi industri jika hubungan

singkat tinggi dan MCB harus dipasang dengan baik.

2.1.5. Push Button

Adalah peralatan listrik yang berfungsi sebagai saklar impuls yang

berfungsi dalam rangkaian listrik Push button ada dua macam, yaitu push

button on dengan warna hijau yang bekerja dengan normally open dan

push button off yang berwarna merah yang bekerja normally close pada

rangkaian kontrol.



2.1.6. Kontaktor

Adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk memutus atau

menghubungkan rangkaian listrik. Kontaktor terdiri dari 3 bagian pokok,

yaitu : kontak utama, kontak bantu, dan koil magnetic. Prinsip kerja

kontaktor berdasarkan induksi elektromagnetik dimana koil magnetic

kontaktor tersebut di supply sumber tegangan listrik AC / DC, pada

kumparan tembaga tersebut terjadi induksi elektromagnetik sehingga

dapat menarik bahan ferro magnetic yang ada di dekatnya (prinsip magnet

buatan). Kapasitas penghubung dan pemutus suatu kontaktor dapat dilihat

dari data teknik dari suatu kontaktor itu sendiri, jadi jika suatu kontaktor

menghubungkan arus listrik yang melebihi kemampuan hantar arusnya

(KHA) maka kontaktor tersebut akan leleh dan mengakibatkan hubung

singkat.

2.1.7. Rell tembaga / Bus bar

Adalah tembaga batangan yang berfungsi untuk memberikan sistem

distribusi listrik yang ada pada panel. Sebelum menentukan penampang

bus bar / rel tembaga maka harus diperhitungkan / ditentukan berapa

kemampuan hantaran arus (KHA) yang mengalir pada rel tembaga

tersebut. Maka setelah itu ditentukan penampangnya. Busbar dapat

mempunyai KHA yang lebih besar dari nominalnya jika busbar tersebut

dicat dan diberi warna, sehingga dilapisi dengan cat, adapun warna standar

yang dipakai sistem PLN, yaitu :

Warna merah adalah fasa L1

Warna kuning adalah fasa L2

Warna hitam adalah fasa L3

Warna biru adalah netral (N)

Warna kuning dan hijau adalah grounding (PE)

2.1.8. Kabel daya / kontrol kabel



Adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk penghantar /

konduktor listrik yang berfungsi untuk mendistribusikan listrik dari suatu

sumber ke suatu beban. Kabel mempunyai luas penampang yang berbeda-

beda tergantung dari kemampuan hantaran arus (KHA) yang digunakan.

Perencanaan pemasangan power kabel / kontrol kabel harus

mempertimbangkan terhadap suhu ruang dan pemasangan di udara atau di

dalam tanah (underground). Jenis penghantar yang selama ini dipakai

untuk kabel tegangan rendah / kabel di bawah tegangan kerja 1 kV dengan

isolasi PVC.

Jenis kabel yang digunakan antara lain :

NYY, jenis ini dapat digunakan sebagai kabel tenaga untuk instalasi

industri dan dalam lemari hubung bagi. Apabila diperkirakan tidak akan

ada gangguan mekanis, kabel ini dapat juga ditanam dalam tanah asal

diberi perlindungan secukupnya.

NYM, jenis kabel ini untuk instalasi penerangan dimana dalam

pemasangannya tidak merusak isolasi PVC nya, tapi kabel jenis ini tidak

boleh ditanam dalam tanah karena alasan keamanan dimana isolasinya

tidak untuk kabel tanam.

NYA, kabel inti tunggal dengan kawat tembaga berisolasi PVC seperti

NYY.

NYAF, berupa kabel inti tunggal dengan kawat tembaga berisolasi PVC

fleksibel.

BC (Bore Copper), digunakan untuk pentanahan berupa kabel tanpa

isolasi, biasanya disambung dengan elektrode yang ditanam dalam

tanah.

Fungsi Panel yaitu :

1. Sebagi penghubung

2. Sebagai pemutus

3. Sebagai pembagi

4. Sebagai pengaman



5. Sebagai Pengontrol.

Panel dibagi menjadi dua yaitu :

Panel Listrik, Panel Kontrol

Faktor-faktor dalam pemasangan dan penempatan panel :

1. Mudah dilayani dan aman.

2. Dipasang pada tempat yang mudah dicapai.

3. Didepan panel ruangannya ruangannya harus bebas.

4. Penel tidak ditempatkan pada tempat yang lembab.

Faktor-faktor yang dipenuhi oleh sebuah panel yaitu :

1. Semua penghantar dan kabel harus disusun rapi.

2. Semua bagian yang bertegangan harus dilindung.

3. Mudah diperluas jika diperlukan.

4. Mempunyai keandalan yang tinggi.

2.2. PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN PENENTUAN SPESIFIKASI

KOMPONEN PANEL

Instalasi yang aman harus memenuhi ketentuan :

KHA pengaman > I beban nominal

KHA peralatan instalasi dan penghantar > KHA pengaman

Penentuan KHA penghantar dan pengaman (dengan menggunakan voltage

drop) :

1 fasa : In =

Pη . Un . Cos φ

3 fasa : In =

P

√3 . Un . η . Cos φ



Dengan perolehan nilai ln diatas dapat ditentukan nilai Isn sehingga

diperoleh nilai KHA pengaman yang digunakan.

Jenis pengaman disesuaikan dengan beban yang terpasang.

Penentuan I max beban tergantung faktor pengali, mis. :

Beban penerangan : 2

Beban motor : 5

(umumnya tertera pada name plate peralatan)

Tiap tipe MCB juga memilki faktor pengali, mis. :

Tipe L : 3,1

Tipe G : 7,5

Tipe H : 8

(perhatikan kurva karakteristik MCB dan brosur, lihat lampiran)

Mis. beban penerangan digunakanMCB tipe L, maka terpenuhi :

Isn x 3,1 > In x 2

Pemilihan penghantar dilakukan dengan acuan KHA dan kondisi

lingkungan atau tempat pemasangan. Besarnya diameter kabel harus

memberikan nilai KHA yang lebih besar dari KHA pengaman.

III. METODOLOGI

3.1. PERALATAN

1. Box panel (almari panel) ukuran 50 x 40 x 20 cm 1 buah

2. MCB 3 fase 220 / 380 V 1 buah

3. MCB 1 fase 220 / 380 V 2 buah

4. Kontaktor 25 Ampere 1 buah

5. Auxiliary contact 1 buah

6. Push button ON, 220 V 1 buah

7. Push button OFF, 220 V 1 buah

8. Volt meter 0-500 V 1 buah

9. Volt selector switch 1 buah

10. Terminal strip 22 buah

11. Kabel kontrol 7 m



12. Rell tembaga 50 cm

13. Isolator 6 biji

14. Tool box 1 buah

15. Multi tester 1 buah

3.2. PROSEDUR PERCOBAAN

Sebelum melaksanakan pekerjaan maka harus mengikuti prosedur kerja

sebagai berikut :

1.Membuat single line diagram (diagram garis tunggal), yang meliputi :

Diagram PHB lengkap dengan keterangan mengenai ukuran dan besaran

nominal dari hasil perhitungan beban listrik yang akan terpasang.

2.Membuat keterangan mengenai jenis dan besar beban listrik yang akan

terpasang dan pembagiannya pada beban tiga / satu phasenya pada single

line diagram.

3.Menentukan jenis hantaran yang dipakai kemudian periksakan kepada

instruktur untuk mendapatkan tanda persetujuan dan buat gambar pelengkap

panel distribusi yaitu:

a.Gambar Susunan Komponen – komponen Listrik dan Pusbar

b.Gambar kontruksi panel dengan rail, isolator, terminal untuk kabel.

c.Gambar detail untuk satu kawat lokasi (gambar dengan pengawatan

panel).

d.Gambar susunan komponen – komponen listrik untuk pintu panel

e.Gambar untuk sambungan kawat dengan pintu (wiring diagram pintu

panel)

f. Gambar kontruksi pintu panel dan rencanakan pengukurannya.

g.Gambar kontruksi tutup (PVC 3mm. Pertinax.5mm) atau plexi 3mm

(Akryl) yaitu 2 atau 3 buah untuk tiap panel gunakan diameter bar 65mm

h.Gambar kontruksi lubang – lubang water mur dan bushing panel.

i. Gambarkontruksi detail dan monitoring plate dengan semua lokasi titik

pengeboran, ukuran baut dan ulir.



j. Fabrikasi panel (Lakukan pekerjaan pengawatan) dengan semua detil

gambar dan cara pemasangananya dan memakai standar warna sebagai

bnerikut :

Warna kawat merah : untuk fasa 1.1

Warna kawat kuning : untuk fasa 1.2

Warna kawat hitam : untuk 1.3

Warna kawat biru : untuk hantaran netral (N)

Warna kawat kuning hijau : untuk protection earth

k.Testing intalasi kabel pada panel : dengan bel / ding dong (dari –ke) atau

dengan menggunakan multi tester pada posisi ohm meter.

IV. HASIL PRAKTIKUM

4.1. PERENCANAAN PANEL

Beban yang dipakai :

1. Water Heater 3 fasa , 22 KW, cos φ = 0,8, η = 0,8

In =

P

√3∗Un∗η *cos ϕ I sn = 10 A

=

22000 watt

√3∗380 v∗0,8∗0,8 S =

Pcos ϕ

=220,8 = 27,5 KVA

= 52,27 A

2. Electric Cooker 3 fasa , 5,5 KW, cos φ = 0,8, η = 0,86.

In =

P

√3∗Un∗η *cos ϕ I sn = 10 A

=

5500watt

√3∗380 v∗0 , 86∗0,8 S =

Pcos ϕ

=5,50,8 = 6,875 KVA

= 12,14 A

3. Mesin cuci 1 fasa 0,75 KW , cos φ = 0,78 , η = 1 .

In =

PUn∗η *cosϕ I sn = 10 A



=

750 watt220 v∗1∗0 ,78 S =

Pcos ϕ

=0 ,750 ,78 = 0,96 KVA

= 4,37 A

4. Dish Washer 1 fasa 3 KW , cos φ = 0,8 , η = 0,83 .

In =


=

3000 watt220 v∗0 ,83∗0,8 S =

Pcos ϕ

= 30,8 = 3,75 KVA

= 20,53 A

5. Air Conditioning 1 fasa 0,75 KW , cos φ = 0,84 , η = 0,75 .

In =


=

750 watt220 v∗0 ,75∗0 ,84 S =

Pcos ϕ

=0 , 750 , 84 = 0,89 KVA

= 7,93A

4.2 Untuk menentukan luas penampang kabel

1. Water Heater

IB < IP< IKHA

52,27 A < 63 A < 70 A

NYY 4 X 16 mm2

2. Electric Cooker

IB < IP < IKHA

12,14 A < 16 A < 22 A

NYY 4 X 2,5 mm2

3. Washing Machine

IB < IP < IKHA

4,37 A < 6 A < 23 A

NYY 3 X 1,5 mm2

4. Dish Washer

IB < IP <IKHA

20,53 A < 25 A < 30 A

NYY 3 X 2,5 mm2



5. Air Conditioning

IB < IP < IKHA

7,93 A < 10 A < 23 A

NYY 3 X 1,5 mm2

Gambar.V.I Diagram Garis Tunggal



Gambar.V.2.Rangkaian Kontrol



Gambar.V.3 Diagram Pengawatan



ANALISA DATA

Dari table hasil pengukuran tanpa tegangan baik ketika MCB OFF

maupun ON semua hubungan instalasi menunjukan tidak ada hubungan ,

hal ini berarti semua instalasi telah terpasang dengan baik dan tidak ada

yang terjadi hubungan singkat antar instalasi sehingga instalasi aman

untuk di gunakan.

Sedangkan pada pengukuran dengan tegangan tegangan antara fase

dengan N maupun PE menunjukkan angka yang relative sama yaitu rata-

rata sebesar 217 volt . dan tegangan antar fase rata-rata sebesar 376 volt.

Dan antara N dengan PE hampir tidak ada tegangan atau tegangnnya

sangat kecil yaitu 1 volt.

VI. Kesimpulan

Untuk membuat panel distribusi terlebih dahulu yang dilakukan

yaitu membuat perencanaannya yang meliputi, perhitungan beban yang

terpasang , pemilihan MCB sesuai dengan beban, pembuatan diagram garis

tunggal, serta pembuatan diagram pengawatannya, jika semua instalasi

sudah terpasang maka yang harus dilakuakn adalah melakukan pengujian

terhadap instalasi apakah ada instalasi yang tidak terpasang dengan baik

atau terjadi trouble shooting, yang dapat menyebabkan terjadinya hubungan

singkat ( short ).

VII. Daftar Pustaka

Watkins A.J Motor Calculation , Victoria Th 1979Arnold Edward. Electrical Instalation Calculation, Birmingham, Th 1980Setiawan E, Ir.Instalasi Listrik Arus Kuat jilid 3 . Th 1985Hermagasantos Z. Ir. Msc. Aplikasi Instalasi Listrik . Bandung Th 1995Herten. Van . Noordhoff Gronige. Netherland Th 1978Muhaimin. Instalasi listrik 1. Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik Bandung


t.listrik panel

Documents

Transcript of t.listrik panel