Perlengkapan Hubungan Bagi PHB

Kontak-kontak saklarnya dan ruang pemadam busur apinya memiliki konstruksi khusus. Karena itu jenis otomat ini dapat memutuskan arus hubung singkat yang cukup besar yakni hingga 1500 A. Untuk bangunan-bangunan besar misalnya bangunan flat diperlukan hantaran supplay utama sampai 35 mm 2 atau lebih. Arus hubung singkat yang timbul dalam instalasi ini dapat melebihi 2000 Ampere.

II.5. Perlengkapan Hubungan Bagi PHB

3 Berdasarkan peraturan yang berlaku dijelaskan bahwa, kotak hubung bagi harus terbuat dari bahan yang tidak dapat terbakar, tahan lembab atau kokoh. Pada instalasi kecil hanya memiliki satu perlengkapan hubung bagi yang dipasang dekat alat ukur PLN. Pada perlengkapan hubung bagi ini terdapat beberapa komponen yaitu : • Saklar • Pemisah • Alat ukur dan indicator • Hantaran dan rol • Komponen alat kontrol Kemampuan komponen yang dipasang pada perlengkapan hubung bagi haruslah disesuaikan dengan kemampuan yang diperlukan. Universitas Sumatera Utara

II.5.1. Saklar

3 Saklar digunakan untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik. Adakalanya saklar ini juga disebut saklar beban, yang memiliki pemutusan sesaat. Pada saat saklarnya akan mem.buka untuk memutuskan rangkaian maka pegasnya akan meregang. Pegas inilah yang akan berfungsi sebagai penggerak saklar sehingga dapat memutuskan rangkaian dalam waktu yang singkat. Pada saluran masuk suatu perlengkapan hubung bagi yang berdiri sendiri harus ada sekurangnya satu saklar. Pada saklar ini kemampuannya menghantarkan arus sekurang-kurangnya harus sama dengan arus nominal pengamannya, tetapi tidak boleh kurang dari 10 A. Untuk membantu saklar dalam memutuskan aliran arus hubung singkat digunakan suatu pengaman lebih yang dipasang seri.

II.5.2. Pemisah

3 Pemisah digunakan untuk memisahkan dan menghubungkan rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban, atau hampir tidak berbeban. Pemisah tidak memiliki pemutus sesaat, dan kecepatan pemutusan tergantung pada pelayanannya. Pemisah khusus dapat digunakan untuk memutuskan arus beban nol trafo kecil, dengan saluran udara atau kabel pendek. Pemisah yang akan kita pasang dalam instalasi listrik harus memenuhi beberapa persyaratan yakni : a. Harus dapat melayani secara aman tanpa memerlukan alat Bantu. b. Dalam keadaan terbuka bagian-bagian saklar atau pemisah yang bergerak harus tidak bertegangan. Universitas Sumatera Utara

II.5.3. Alat Ukur dan Indikator

3 Pada perlengkapan hubung bagi alat ukur dan indikator yang dipasang haruslah terlihat jelas, dan diberi petunjuk tentang apa yang diukur dan tanda apa yang ditunjukkan.Pada umumnya alat ukur indikator ini dipasang pada bagian muka dari almari hubung bagi, agar dapat terlihat dengan jelas. Adapun alat ukur dan indikator yang umum digunakan ialah : 1. Volt meter dengan sistem moving iron atau moving coil. 2. Ampere meter dengan sistem moving iron untuk ACDC dan sistem moving coil untuk DC. 3. Cos Φ meter dengan sistem iron clad dinamometer. 4. Frekwensi meter dengan sistem vibrating vead. 5. KWH meter dengan sistem balance, vibrating vead.

II.5.4. Komponen Alat Kontrol

3 Komponen alat kontrol seperti saklar, lampu sinyal tombol, saklar magnet serta kawat penghubung harus mempunyai kemampuan yang sesuai dengan penggunaannya, serta harus mempunyai tanda dan warna. Untuk hantaran atau kabel yang digunakan untuk kontrol perlengkapan hubung bagi, harus disesuaikan dengan ketentuan yang berlaku yakni sekurang-kurangnya 1 mm 2 . Universitas Sumatera Utara BAB III DASAR – DASAR TEKNIK PENERANGAN III.1. UMUM Penerangan merupakan suatu hal yang cukup penting untuk saat sekarang ini. Dalam merancang dan membuat suatu instalasi penerangan banyak hal yang harus dipertimbangkan, sehingga penerangan yang dibuat dapat berfungsi secara maksimal bagi penggunanya. Cahaya merupakan suatu bentuk energi yang diradiasikan atau dipancarkan dari sebuah sumber dalam bentuk gelombang dan merupakan bagian dari keseluruhan kelompok gelombang-gelombang elektromagnet. Merencanakan suatu sistem penerangan adalah gabungan antara bidang seni dan ilmu pengetahuan. Dalam rancangan instalasi listrik dibutuhkan suatu pengaturan yang bukan hanya bertujuan untuk menjaga keselamatan dari penggunanya tetapi juga dituntut suatu nilai keindahan sehingga instalasi tersebut tidak merusak tatanan dari ruangan yang diterangi. Masing-masing orang dalam merencanakan suatu sistem penerangan mempunyai teknik dan cara tersendiri. Karena banyaknya faktor yang saling berhubungan didalam perencanaan penerangan, maka tidak satupun rencana penerangan dianggap benar-benar tepat. Tetapi walaupun demikian pada bab ini penulis akan membahas salah satu dari sekian banyak cara dalam merencanakan sistem penerangan. Universitas Sumatera Utara III.2. PEMILIHAN SUMBER CAHAYA DAN ARMATURE Pada saat sekarang ini banyak sekali jenis-jenis lampu yang digunakan pada rumah tinggal, gedung sekolah, kantor, pertokoan, pabrik-pabrik dan alat-alat transport. Adapun jenis-jenis lampu tersebut antara lain : 1. Lampu Pijar 4 Cahaya lampu pijar dibangkitkan dengan mengalirkan arus listrik dalam suatu kawat halus. Dalam kawat ini energi listrik diubah menjadi panas dan cahaya. Arus listrik dalam kawat pijar adalah gerakan – gerakan elektron bebas. Karena gerakan elektron – elektron ini terjadi benturan – benturan dengan elektron – elektron yang terikat pada inti atom. Elektron – elektron terikat bergerak dalam orbit – orbit tertentu mengitari inti atom. Kalau terjadi benturan dengan sebuah elektron bebas, sebuah elektron terikat dapat meloncat keluar orbitnya dan menempati orbit lain yang lebih besar dengan energi yang lebih besar. Kalau kemudian elektron ini meloncat kembali ke orbitnya semula, kelebihan energinya akan menjadi bebas dan dipancarkan sebagai cahaya atau panas, tergantung pada panjang gelombangnya. Hubungan antara panjang gelombang dan energinya dapat dinyatakan dalam suatu grafik energi panjang gelombang seperti yang sudah dibahas dalam Gambar 3.1. memperlihatkan grafik energi panjang gelombang kawat wolfram untuk beberapa suhu yang dinyatakan dalam derajat kelvin. Kalau suhunya ditingkatkan, panjang gelombangnya akan bergeser. Maksimum grafiknya akan bergeser ke arah gelombang yang lebih pendek, jadi ke arah ungu. Universitas Sumatera Utara Gambar 3.1. Grafik energi panjang gelombang kawat wolfram pada beberapa suhu. Pada gambar 3.1 diperlihatkan energi panjang gelombang kawat wolfram untuk beberapa suhu yang dinyatakan dalam derajat kelvin. Kalau suhunya ditingkatkan, panjang gelombangnya akan bergeser. Maksimum grafiknya akan bergeser kearah gelombang yang lebih pendek jadi ke arah ungu. Untuk dapat mengeluarkan cahaya tampak sebanyak mungkin, suhu kawat pijarnya harus ditingkatkan setinggi mungkin. Tentu saja suhu ini tidak dapat melebihi titik lebur bahan kawat pijarnya. Sebagai kawat pijar umumnya digunakan kawat wolfram. Wolfram ini memiliki titik lebur yang tinggi, yaitu 3655 o K. Jadi suhu kawat pijarnya harus berada dibawah suhu ini. Kalau suhu kawat pijar wolfram ditingkatkan sampai kira-kira 3300 o K, akan diperoleh lampu dengan flux cahaya spesifik yang sangat tinggi, yaitu 50 lmW. Akan tetapi pada suhu ini kawat pijarnya akan terlalu cepat menguap, sehingga memperpendek umur lampunya. Dalam praktek umur rata-rata lampu pijar ditentukan 1000 jam menyala. Universitas Sumatera Utara Setelah dipakai sekian lama, flux cahaya lampu pijar akan menurun karena penguapan, luas penampang kawat pijarnya akan berkurang sehingga tahanan listriknya akan meningkat. Jadi arus listriknya akan berkurang. Selain itu bagian dalam bolanya akan menjadi hitam. Karena itu, dibanyak perusahaan semua lampu pijar yang digunakan sudah diganti setelah 700-800 jam nyala, tanpa menunggu putus kawat pijar dari lampu yang digunakan. Cahaya yang dipancarkan lampu pijar memiliki spektrum kontinu. Kuantitas cahaya dari masing-masing warna yang dipancarkan tergantung pada suhu kawat pijarnya. Kalau suhunya rendah, seperti lampu pijar pada zaman dahulu, warna-warna kuning dan merah akan lebih menonjol. Kalau suhunya ditingkatkan, warna-warna biru dan ungu akan majadi warna kawat pijarnya menjadi lebih putih. Lampu-lampu pijar kebanyakan dilengkapi dengan sepotong kawat monel yang dipasang didalam lampu, seri dengan kawat-kawat penghubungnya. Kawat monel ini berfungsi sebagai pengaman lebur. Kalau terjadi gangguan hubungan singkat didalam lampu, kawat monel tersebut akan lebur, sehingga pengaman instalasinya tidak sampai rusak. 2. Lampu Tabung Gas 4 Lampu-lampu tabung gas terdiri dari tabung berbagai bentuk yang diisi dengan gas dan uap logam. Kalau tabungnya dalam keadaan dingin, logamnya berada dalam bentuk titik-titik logam atau dalam bentuk padat. Pada masing-masing ujung tabung terdapat sebuah elektroda. Bentuk elektroda ini tergantung pada jenis tabung. Fungsi gas dalam tabung ini antara lain membantu menyalakan lampunya. Gas yang digunakan ialah gas mulia misalnya neon dan Universitas Sumatera Utara argon. Gas-gas mulia memiliki sifat tidak diketahui melakukan reaksi kimia dengan unsur-unsur lain. Logam-logam yang digunakan ialah natrium dan air raksa. Kalau elektroda tabung dihubungkan pada tengangan yang cukup tinggi tegangan penyala, elektron-elektron bebas yang terdapat dalam tabung akan bergerak dari elektroda yang satu ke elektroda yang lainnya. Karena pergerakan elektron-elektron ini akan terjadi benturan-benturan dengan elektron-elektron gas yang terikat. Kalau terbenturnya cukup keras, elektron-elektron terikat itu dapat terlempar ke luar orbitnya, lepas dari ikatan inti atom. Atom-atom yang kehilangan elektron, dapat menangkap kembali elektronnya atau elektron bebas lain. Kalau sebuah elektron memasuki orbit kosong itu, kelebihan energinya akan menjadi bebas dan dipancarkan sebagai sinar elektromagnetik. Atom yang kehilangan elektron dan tidak dapat menangkap kembali elektronnya atau elektron lain, akan mendapat muatan positif, dan dinamakan ion. Proses pembentukan ion-ion ini diisebut ionisasi. Kalau tegangan pada elektroda-elektroda tabung tetap, jumlah elektron yang terlempar ke luar atom akan bertambah, jadi ionisasinya meningkat. Juga suhu gas di dalam tabung akan meningkat. Karena meningkatnya jumlah elektron bebas, juga jumlah elektron yang bergerak dari elektroda yang satu ke elektroda yang lainnya akan meningkat. Ini berarti bahwa arus dalam tabung meningkat, jadi tahanan dalam tabung menurun. Kalau proses ini berlangsung terus, dalam waktu yang pendek akan terjadi hubungan singkat dalam tabung. Untuk membatasi arusnya, sebuah tahanan dihubungkan seri dengan tabung. Kalau sekarang arusnya meningkat, maka rugi tegangan pada tahanan itu akan ikut meningkat, sehingga tegangan pada Universitas Sumatera Utara elektroda-elektroda tabung akan menurun. Dengan demikian arus dalam tabung dapat dibatasi. Adapun jenis-jenis lampu tabung gas adalah : a. Lampu Natrium Lampu ini terdiri dari tabung berbentuk U dengan dua elektroda. Masing- masing elektroda dilengkapi dengan sebuah emitter. Tabungnya diisi dengan sedikit natrium cair dan suatu gas bantu. Supaya pembagian natrium didalam tabung bisa tepat, dinding tabung diberi beberapa tonjolan. Kalau tabungnya menjadi dingin, natriumnya akan mengembun dalam tonjolan-tonjolan tersebut. Kalau lampunya sedang menyala, dalam tonjolan-tonjolan itu selalu masih akan ada sisa-sisa natrium cair. Suhu di tonjolan-tonjolan tersebut biasanya sedikit lebih rendah daripada suhu di bagian-bagian lain dari tabung. Karena dalam tabung selalu ada sedikit natrium cair, maka tekanan dalam tabung sama dengan tekanan uap jenuh dari natrium pada suhu kerja lampu, yaitu pada 270 o . Pada suhu ini tekanan uap jenuhnya sama dengan 4.10 -3 mm Hg. Untuk mempertahankan suhu kerja yang demikian tinggi, tabung bentuk U tersebut ditempatkan dalam sebuah tabung pelindung dari kaca. Tabung pelindung ini menyerap panas yang dipancarkan oleh sebuah tabung bentuk U. Sebagian dari panas ini kemudian dipancarkan kembali ke bentuk U, sehingga mengurangi panas yang hilang. Tabung-tabung itu kemudian ditempatkan dalam sebuah balon luar. Ruang antara tabung pelindung dan balon luar ini hampa udara, sehingga merupakan isolasi yang baik. Gas bantu yang digunakan terutama dari neon. Karena itu, pada waktu lampunya yang baru dinyalakan, cahanya mula-mula berwarna merah. Setelah beberapa menit, sesudah dicapai suhu yang sebenarnya, baru dipancarkan warna Universitas Sumatera Utara cahaya yang sebenarnya. Lampu ini memiliki kaki lampu bayonet. Disamping jenis yang diuraikan di atas, ada juga lampu-lampu natrium dengan tekanan uap lebih tinggi. Suhu kerjanya 780 o C. Pada suhu ini, kaca akan termakan oleh natrium. Karena itu untuk tabung lampu jenis ini digunakan aluminiumoksida yang telah dipanaskan hingga padat. Bahan ini tahan terhadap suhu yang sangat tinggi. Faktor transmisinya kira-kira 90. Ukuran lampu ini lebih kecil. b. Lampu Tabung Flouresen Tabung flouresen diisi dengan uap air raksa dan gas mulia argon. Juga dalam keadaan menyala, tekanan uap air raksa dalam tabung sangat rendah. Uap air raksa ini memancarkan sinar ultraungu dengan panjang gelombang 253,7 mµ. Sinar ini diserap oleh serbuk flouresen dan dibuah menjadi cahaya tampak. Dalam tabung selalu ada kelebihan air raksa cair. Karena itu tekanan uap air rakasa dalam tabung akan selalu sama dengan tekanan uap air raksa jenuh, yang akan ditentukan oleh suhu tabung di tempat yang paling dingin. Suhu ini disebut suhu kerja dan kira-kira sama dengan 40 o C. Ukuran tabung harus sedemikian rupa, sehingga suhu 40 o C ini dapat dipertahankan pada suhu keliling 25 o C. Untuk tabung-tabung dengan daya besar, agak sulit untuk mempertahankan suhu kerja yang demikian rendah. Perubahan suhu keliling sangat mempengaruhi suhu kerja tabung, dan juga rendemennya, seperti dapat dilihat pada grafik dibawah. Kalau suhu kelilingnya rendah, redemennya akan sangat menurun. Dapat ditambahkan, kalau dalam suatu ruangan tertutup terdapat zat cair dan uapnya, maka tekanan uap dalam ruangan itu ialah tekanan uap jenuh zat cair tersebut. Tekanan uap jenuh suatu zat cair tergantung pada suhunya. Air misalnya akan mendidih pada Universitas Sumatera Utara suhu 100 o C dan tekanan 1 atm. Tetapi dalam sebuah ketel uap suhunya akan melebihi 100 o C kalau tekanan uapnya akan melebihi 1 atm. Gambar 3.2. Grafik pengaruh suhu keliling atas flux cahaya sebuah tabung flouresen TL di : a. Udara diam b.Udara dengan sirkulasi tinggi Universitas Sumatera Utara Gambar 3.3. Diagram dasar hubungan tabung TL dengan kumparan hambat dan starter : Sm kumparan hambar A dwilogam C kondensator B dwilogam E elektroda tabung D balon S starter Starter untuk tabung fluoresen terdiri dari sebuah balon kaca kecil yang diisi dengan gas mulia. Didalam balon terdapat dua elektroda dwilogam A dan B. Jarak antara elektroda-elektroda A dan B dibuat sedemikian rupa, sehingga starternya akan menyala pada tegangan 100-220 V. Kalau rangkaian diatas dihubungkan pada tegangan jaring 220 V, starter S akan mendapat tegangan 220 V, sehingga menyala dan menjadi panas. Karena itu elektroda-elektroda dwilogam A dan B akan membengkok sehingga kedua elekroda terhubung. Dengan demikian suatu arus besar akan mengalir dari jaringan lewat kumparan hambat Sm, elektroda tabung E, starter S dan elektroda tabung yang lain kembali kejaringan. Arus ini akan membuat elektroda-elektroda tabung berpijar dan mengeluarkan elektro-elektron. Sementara itu tegangan pada starter telah hilang, Universitas Sumatera Utara sehingga starternya padam dan menjadi dingin. Elektroda-elektroda dwilogam dalam starter akan lurus kembali dan memutuskan arus yang sedang mengalir. Karena pemutusan tiba-tiba ini, dalam kumparan hambat Sm akan dibangkitkan suatu gaya gerak listrik yang tinggi. Tegangan kejut ini seri dengan tegangan jaring. Kalau dibangkitkan pada saat yang menguntungkan, tegangan pada elektroda-elektroda E dari tabung akan cukup tinggi untuk menyalakan tabung, asalkan elektroda-elektrodanya sudah cukup panas. Kalau pada siklus pertama tabungnya belum menyala, urutan peristiwa seperti diuraikan di atas akan terulang, sampai tabungnya menyala. Setelah menyala, starternya akan paralel dengan tabung. Karena tengangan nyala pada tabung lebih rendah daripada tengangan penyala starter, maka starternya akan tetap padam. Paralel dengan tabung starter D terdapat sebuah kondensator kecil C. Kondensator ini mengurangi cetusan-cetusan pada elektroda-elektroda dwilogam, sehingga memperbaiki pemutusan dan arus dalam starter. Kondensator tersebut juga mengurangi timbulnya gangguan radio. Tabel 3.1. Data Tabung TL Daya tabung 4 W 6 W 8 W 20 W 25 W 40 W 65 W 125 W Tegangan Tabung V 30 45 58 58 95 103 108 100 Arus Tabung A 0,15 0,155 0,165 0,39 0,30 0,44 0,7 1,5 Panjang Tabung mm 136 212 288 590 970 1199 1500 1500 Universitas Sumatera Utara 3. Armatur 4 Dalam sistem penerangan pemasangan armatur harus diperhatikan. Sebab armatur cukup mempengaruhi kualitas dari penerangan yang dibuat. Dengan pemasangan armatur yang tepat maka penerangan yang dihasilkan akan memuaskan. Armatur-armatur lampu dapat dibagi menurut beberapa cara yaitu : - Berdasarkan sifat penerangannya, atas armatur untuk penerangan langsung, sebagian besar langsung, difusi, sebagian besar tak langsung dan tak langsung. - Berdasarkan konstruksinya, atas armatur biasa, kedap tetesan air, kedap air, kedap letupan debu dan kedap letupan gas. - Berdasarkan penggunaannya, atas armatur untuk penerangan dalam, penerangan luar, penerangan industri, penerangan dekorasi, dan armatur yang ditanam di dinding atau langit-langit dan yang tidak ditanam. - Berdasarkan bentuknya, atas armatur balon, pinggan, “rok”, gelang, armatur pancaran lebar dan pancaran terbatas, kemudian armatur kandil, palung dan armatur-armatur jenis lain untuk lampu-lampu bentuk tabung. - Berdasarkan cara pemasangannya, atas armatur langit-langit, dinding, gantung, berdiri, armatur gantung memakai pipa dan armatur gantung memakai kabel. Bentuk sumber cahaya dan armatur harus diperhatikan sehingga tidak menyilaukan mata. Bayang-bayang harus ada, sebab bayang-bayang ini Universitas Sumatera Utara diperlukan untuk dapat melihat benda-benda sewajarnya. Akan tetapi bayang- bayang itu tidak boleh terlalu tajam. Selain itu konstruksi armatur harus demikian rupa sehingga ada cukup sirkulasi udara untuk menyingkirkan panas yang ditimbulkan oleh sumber cahaya. Karena itu harus ada cukup banyak lubang di bagian bawah dan bagian atas armatur. Suhu armatur sekali-kali tidak boleh menjadi tinggi hingga dapat menimbulkan kebakaran atau merusak isolasi. Armatur penerangan harus terisolasi dari penggantung dan pengukuhnya yang terbuat dari logam, kecuali apabila pemindahan tegangan pada bagian ini praktis tidak akan menimbulkan bahaya Untuk tegangan ke bumi di atas 300 V armatur penerangan harus terisolasi dari penggantung dan pengukuhnya, kecuali bila perlengkapan tersebut dibumikan dengan baik. Untuk tegangan jaringan di atas 1000 V arus bolak-balik atau di atas 1500 V arus searah,kedua cara proteksi tersebut di atas harus dilaksanakan. Untuk jenis penerangan yang berbeda maka digunakan jenis armatur yang berbeda pula. Berikut dibahas jenis armatur menurut jenis penerangannya.

a. Penerangan Langsung.