PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK DIKENDALIKAN MIKROKOTROLER ARDUINO MEGA.

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK DIKENDALIKAN MIKROKONTROLER ARDUINO MEGA

OLEH :

INDAH PRAWITASARI 1002300

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRO JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKA

Perancangan dan Pembuatan

Miniatur Instalasi Listrik

Dikendalikan Mikrokontroler

Arduino Mega

Oleh Indah Prawitasari

Sebuah proyek akhir yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Ahli Madia pada Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

© Indah Prawitasari 2013 Universitas Pendidikan Indonesia

September 2013

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Proyek akhir ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MINIATUR INSTALASI

LISTRIK DIKENDALIKAN MIKROKOTROLER ARDUINO

MEGA

Oleh

Indah Prawitasari Abstrak

Tugas Akhir ini berjudul “Perancangan dan Pembuatan Miniatur

Instalasi Listrik Dikendalikan Mikrokontroler Arduino Mega ”.Pada suatu

gedung terdapat sistem instalasi listrik. Fungsi dari instalasi listrik yaitu untuk menerangi setiap ruangan pada gedung dan memberi supply listrik pada penggunaan alat – alat listrik pada gedung.Penggunaan listrik pada ruangan yang banyak,memiliki kecendrungan penggunaan daya listrik yang banyak pula. Sehingga membuat kombinasi antara sistem instalasi listrik dan kendali. Tujuan tugas akhir ini membuat perancangan dan pembuatan instalasi listrik yang dapat digunakan secara langsung dan bisa dikendalikan proteksi instalasi listriknya. Untuk membuat sistem instalasi listrik yang dapat dikendalikan ini membutuhkan relay 12 VDC sebagai saklar mekanik. Output yang dikendalikan yaitu instalasi penerangan dan kotak kontak biasa. Relay 12 VDC dipasang sebelum output instalasi karena agar tegangan input dari sumber dapat dikendalikan terlebih dahulu oleh relay 12 VDC. Sehingga menyalanya instalasi penerangan dan kotak kontak biasa pada ruangan dapat kedalikan.

Kata kunci : Sistem Instalasi Listrik, Instalasi Penerangan, Kotak Kontak

DESIGNING AND MAKING MINIATURE ELECTRICAL

INSTALLATION CONTROLLED MIKROKOTROLER ARDUINO MEGA Indah Prawitasari

abstract

Final project titled "Design and Making Miniature Electrical Installation Controlled Arduino Mega microcontroller." In a building there are electrical installation systems. Function of the electrical installation to illuminate any room in the house and gave power supply on the use of tools - power tools on gedung.Penggunaan electricity in the room that much, have a tendency of power consumption that much anyway. Thus making the combination of electrical installations and control systems. This final goal to make the design and manufacture of electrical installations can be used directly and can be controlled electrical installations protection. To create a system that can be controlled electrical installation requires 12 VDC relays as mechanical switch. Output controlled the lighting installation and regular contact box. Relay 12 VDC output installed before the installation because of the input voltage source that can be controlled by the first relay 12 VDC. So menyalanya lighting installation and regular contact box in the room can kedalikan.

Keywords: Electrical System Installation, Lighting Installation, Box Regular Contacts, Electrical Installation Design, Control, Relay 12 VDC, Mechanical Switches.

DAFTAR ISI

Abstrak ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... ix

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Pembatasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Perancangan ... 3

1.5 Kegunaan Perancangan ... 3

1.6 Metodologi Peracangan... 4

1.7 Sistematika Penulisan ... 5

BAB II ... 7

LANDASAN TEORI ... 7

2.1 Pengertian Instalasi Listrik ... 7

2.2 Ketentuan Umum Perancangan Instalasi Listrik ... 7

2.4 Penghantar ... 9

2.4.1 Jenis Penghantar ... 9

2.4.2 Jenis Kabel ... 10

2.5 Pengaman ... 14

2.5.1 Miatur Circuit Breaker (MCB) ... 14

2.5.2 Molded Case Circuit Beaker (MCCB)... 17

2.6 Menghitung Kapasitas Pengaman ... 18

2.7 Penerangan ... 20

2.7.1 Pengetahuan Instalasi Listrik ... 20

2.7.2 Pemilihan Armatur ... 21

2.7.3 Konsep dan Satuan Penerangan ... 22

2.7.4 Penentuan Jumlah Lampu ... 24

2.7.5 Perhitungan Titik Cahaya Ruangan ... 24

2.8 Saklar Tukar ... 25

2.9 Pengaman Pentanahan (Grounding) ... 25

2.10 Relay ... 27

3.1 Perancangan... 31

3.1.1 Tujuan dan Perancangan ... 31

3.2 Deskripsi Miniatur Instalasi Listrik ... 32

3.3 Perancangan Miniatur Instalasi Listrik Yang Akan Dikendalikan Mikrokontroler Arduino Mega ... 33

3.3.1 Spesifikasi Perancangan Instalasi Listrik Yang Akan Dikendalikan

Mikrokontroler Arduino Mega ... 33

3.3.2 Perhitungan Jumlah Armature Lampu Penerangan ... 34

3.3.3 Perhitungan Penggunaan Pengaman MCB ... 36

3.3.3.1 Perhitungan pengaman perancangan instalasi pada miniatur... 39

3.3.4 Perhitungan Luas Penampang Penghantar ... 41

3.3.5 Perhitungan Pengaman Pentanahan (Grounding) ... 48

3.4 Pembuatan Miniatur Instalasi Listrik Yang Akan Dikendalikan Mikrokontroler Arduino Mega ... 49

3.4.1 Pemasangan Saklar Lampu ... 49

3.4.1 Pemasangan Kotak Kontak Biasa ... 50

3.4.5 Pemasangan Relay 12 VDC ... 51

3.4.6 Pemasangan Konstruksi PHB (Perlengkapan Hubung Bagi)... 53

BAB IV ... 54

HASIL DAN PENGUJIAN... 54

4.1 Pengujian ... 54

4.2 Persiapan ... 55

4.3 Langkah-langkah Uji Coba ... 55

4.4 Pengujian Alat ... 55

4.4.1 PengujianSaklar lampu dan KKB ... 56

4.4.2 Pengujian relay 12 VDC ... 57

4.5.1 Pengukuran terhadap Output Instalasi ... 58

4.5.2 Pengukuran tegangan yang melewati Relay 12 VDC ... 59

4.5.3 Pengukuran tegangan dan arus pada panel PHB ... 60

BAB V ... 61

KESIMPULAN DAN SARAN ... 61

5.1 Kesimpulan... 61

5.2 Saran ... 62

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Strukur Kabel NYA ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.2Struktur Kabel NYM ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.3 Struktur Kabel NYY ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.5 Bagian – bangian MCB 1 Fasa ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.6 Miatur Circuit Breaker 1 phasa ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.7 Miatur Circuit Breaker 3 phasa ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.8Molded Case Circuit Beaker ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.8 Simbol Relay ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 2.9 Relay AC 220 V DPDT ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.2 Denah one line diagram lampu dan KKBError! Bookmark not defined.

Gambar 3.3 Tabel pembagian MCB ... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.4 Pemasangan relay 12 VDC dengan saklar lampuError! Bookmark not defined.

Gambar 3.5 Pemasangan relay 12 VDC dengan KKBError! Bookmark not defined.

Gambar 3.6 Pengawatan Relay 12 VDC dengan saklar lampu dan KKB ... Error! Bookmark not defined.

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Luminansi yang di ijinkan berdasarkan ruanganError! Bookmark not defined.

Tabel 2.2 Tahanan jenis tanah ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 2.3 Tahanan pembumian pada tahanan jenis �1= 100ΩError! Bookmark not defined.

Tabel 4.1 Pengujian menyalakan dan mematikan lampusecara langsung menggunakan saklar lampu. ... Error! Bookmark not defined.

Tebel 4.2 Pengujian relay 12 VDC ... Error! Bookmark not defined.

Tabel4.3 Pengukuran tegangan output ... Error! Bookmark not defined.

Tabel 4.4 Pengukuran tegangan yang melewati relayError! Bookmark not defined.

Tabel 4.5 Pengukuran Tegangan dan Arus pada PHBError! Bookmark not defined.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Berkembangnya ilmu pengetahuan pada saat ini mengakibatkan muculnya berbagai macam inovasi teknologi, dengan cara mengkombinasikan teknologi yang sudah ada di kombinasi dengan teknologi baru. Seperti halnya instalasi listrik pada jaman modern ini, bukan saja memasang semua komponen – komponen instalasi listrik saja, tetapi juga memasang sistem kendali instalasi tersebut.

Didalam sebuah gedung, terdapat sistem instalasi listrik yang berupa penerangan lampu dan kontak kotak biasa. Fungsi dari instalasi listrik yaitu untuk menerangi setiap ruangan pada gedung dan memberi supply listrik pada penggunaan alat – alat listrik pada gedung.

Pada gedung terdapat banyak ruangan yang masing – masing ruangannya dipasangi instalasi listrik. Penggunaan listrik pada ruangan yang banyak tersebut, memiliki kecendrungan penggunaan daya listrik yang banyak pula. Dalam pemakaiannya sering terjadi pemborosan karena tidak terkendalinya penggunaan listrik, lupa mematikan lampu dan mematikan penggunaan alat – alat listrik.

Berdasarkan hal-hal tersebut, untuk itu dibuat perancangan dan pembuatan miniatur instalasi listrik yang akan dikendalikan mikrokontroler Arduino Mega agar terkendalinya penggunaan listrik pada miniatur instalasi. Dari perancangan

2

ini maka senjutnya akan dibuat sistem pengendalian yang terintegrasi dengan HMI( Human Mechine Interface).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, terdapat beberapa permasalahan yang dapat dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana membuat suatu perwujudan dari sebuah perancangan instalasi listrik.

2. Bagaimana membuat suatu perancangan instalasi listrik yang dapat dikendalikan.

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam perancangan ini penulis perlu membatasi masalah agar dalam melakukan perancangan dan pembuatan, penulis lebih dapat memilih dan mengupas inti-inti permasalahan secara lebih objektif dan terarah. Untuk itu penulis membatasi perancangan dan pembuatan sebagai berikut :

1. Perancangan instalasi listrik berpedoman pada PUIL 2000.

2. Terjadi sedikit perbedaan antara perancangan dengan pembuatan miniatur, karena miniatur hanyalah bentuk asumsi dari perancangan. 3. Meskipun terdapat perbedaan antara perancangan dengan pembuatan,

tetapi pembuatan miniatur masih tetap berlandaskan dengan perancangan yang telah dibuat.

3

4. Perencanaan instalasi listrik yang menitikberatkan masalah teknis saja, tidakmemperhitungkan dari sisi biaya.

5. TidakmembahassystempenangkalPetir.

6. Tidak membahas tentang Mikrokontroler Arduino Mega dan sistem pengendaliannya, karena laporan tugas akhir ini menitik beratkan pada perancangan dan pembuatan miniatur yang nantinya akan dikendalikan.

1.4 Tujuan Perancangan

Tujuan dari tugas akhir ini adalah merancang dan membuat miniatur instalasi listrik yang akan dikendalikan oleh Mikrokontroler Arduino. Fungsi perancangan ini ialah agar instalsi listrik yang terpasang dapat lebih terpantau dalam pemakaiannya, karena penggunaan dari instalasi listrik dapat terpantau dan dikendalikan, sehingga pemakaian listrik dapat lebih efisien.

1.5 Kegunaan Perancangan

Dari perancangan yang telah penulis lakukan, penulis mengharapkan perancangan ini dapat memiliki kegunaan sebagai berikut :

1. Dijadikan sarana untuk mengimplenatasikan ilmu pengetahuan dan teknologi yang penulis dapatkan selama mengikuti perkuliahan di JPTE FPTK UPI ke dalam dunia nyata.

2. Media untuk praktek mata kuliah peracangan instalasi listrik,kelistrikkan komersial.

4

1.6 Metodologi Peracangan

Metodologi perancangan yang dipakai dalam penulisan hasil perancangan Tugas Akhir antara lain menggunakan :

1. Study Literatur

Padatahapinidilakukanpenelusuranterhadapberbagaimacam literature sepertibuku, referensi – referensibaikmelaluiperpustakaanmaupun internet

dan lain sebagainya yang

terkaitdenganjudulpenelitianinidanbergunauntukpembelajaranbagipenulis. 2. AnalisaAplikasi

Dari hasilstudy literature akandibuatdeskripsiumumuntukmengenai instalasi listrik dan merancang instalasi yang dapat dikendalikan serta metodeperencanaandanperancanganalat.

Analisapermasalahanmeliputiperumusanmasalah, pembatasanmasalah, memahamimasalah – masalah yang adadanmencarikebutuhanapa yang diperlukan.

3. Rancang – BangunAplikasi

Padatahapinimerupakantahap yang paling banyakmemerlukanwaktukarena model danrancanganaplikasi yang telahdibuat.

4. UjiCobadanEvaluasiAplikasi

Padatahapiniaplikasi yang

telahdibuatiniakandilakukanbeberapascenarioujicobadandievaluasiuntukke layakanpemakaianalat.

5

Padatahapinidilakukanpembuatanrincianlaporanterstrukturmulaidaristudy literaturesampaidenganimplementasidari ”Perancangan dan Pembuatan Miniatur Instalasi yang Akan Dikedalikan Mikrokontroler Arduino Mega”sertapenarikankesimpulandan saran.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan perancangan pada tugas akhir ini terdiri dari lima bab, dimana masing-masing bab menguraikan hal-hal mengenai perancangan yang telah penulis uraikan sebelumnya.

Bab I Pendahuluan, bab ini mengemukakan latar belakang masalah, rumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan dan kegunaan perancangan, metode perancangan, dan sistematika penulisan.

Bab II Landasan Teori, pada bab ini dikemukakan tentang teori dasar dari instalasi listrik berdasarkan PUIL 2000, komponen – komponen yang dipakai pada instalasi listrik dan relay serta teori-teori yang mendukung penulis dalam melakukan perancangan.

Bab III Perancangan dan Pembuatan, bab ini mengemukakan penjelasan perencanaan dan pembuatan instalasi listrik yang dapat dikendalikan dengan mikrokontroler Arduino Mega.

Bab IV pengujian dan Analisis, bab ini memaparkan langkah-langkah pengujian dan analisisa terhadap alat yang telah dibuat.

6

Bab V Kesimpulan, bab ini mengemukakan hal-hal yang telah dibahas sebelumnya dan memberikan solusi serta gambaran umum dalam perancangan sehingga dapat memberikan arahan ketika membuatnya.

BAB III

PERANCANGAN

1.1 Perancangan

Dalam pembuatan suatu alat atau produk perlu adanya sebuah rancangan yang menjadi acuan dalam proses pembuatannya, sehingga kesalahan yang mungkin timbul dapat ditekan dan dihindari.

1.1.1 Tujuan dan Perancangan

Pada perancangan ini akan dibuat panel pengendali yang akan mengendalikan seluruh listrik penerangan, kotak kontak biasa.Pembuatan panel bertujuan agar mempermudah manusia dalam mengendalikan listrik penerangan, kotak kontak biasa. Yang memiliki manfaat penghematan energi. Dan adapun tujuan dari perencanaan pembuatan alat adalah:

1. Menentukan deskripsi kerja dari alat yang direncanakan 2. Menentukan komponen-komponen yang diperlukan 3. Sebagai pedoman dalam pembuatan alat

4. Mengatur tata letak komponen yang digunakan 5. Meminimalisir kesalahan dalam proses pembuatan

32

1.2 Deskripsi Miniatur Instalasi Listrik

Bangunan yang dijadikan miniatur ialah sebuah bangunan dibuat dari hasil sebuah konsep yang menginginkan suatu bangunan dipasangi instalasi listrik, dimana instalasi listrik ini dapat digunakan secara langsung dan juga dapat dikendalikan dari jarak jauh. Konsep yang dibuat dari miniatur ini adalah sebagai gedung tempat belajar dan mengajar, yaitu memilki empat buah ruangan tempat belajar dan mengajar, dua buah lorong, satu buah lobby dan satu buah ruangan kontrol. 4 0 c m 20 c m 4 0 c m 60

cm m 60 c cm 60

Ruang 1

Ruang 2

Lobby

Ruang 3

Ruang 4

Lorong 1 Lorong 2

Gambar 3.1 Denah bangunan miniatur 1: 10

Bahan yang digunakan papan kayu mutliplex dengan ketebalan 18mm dan 8mm. Untuk ukuran 8mm sebagai langit-langit dan ukuran 18mm sebagai temboknya. Miniatur ini hanya terlihat langit-langit yang terpasang instalasi listriknya saja.

33

Ukuran miniatur yaitu :

a. Ruang 1,2,3 dan 4 yaitu 40cm x 60 cm. b. Lorong 1 dan 2 berukuran 20cm x 60cm. c. Ruang kendali berukuran 20 cm x 25 cm. d. Lobby 40 cm x 60 cm.

e. Lampu taman 20cm x 40cm.

Ukuran tersebut 1:10 dari ukuran yang dikonsepkan.

1.3 Perancangan Miniatur Instalasi Listrik Yang Akan Dikendalikan Mikrokontroler Arduino Mega

1.3.1 Spesifikasi Perancangan Instalasi Listrik Yang Akan Dikendalikan Mikrokontroler Arduino Mega

Spesifikasi menjadi batasan dan acuan dalam perancangan miniatur instalasi listrik yang akan dikendalikan mikrokontroler Arduino Mega ialah sebagai berikut:

1. Menentukan jumlah armature lampu penerangan yang diperlukan.

2. Menentukan besarnya luas penampang yang diperlukan. 3. Menentukan setting pengaman.

4. Menentukan pemakaian capasitor bank dan pengaman. 5. Menentukan pemakaian grounding.

34

1.3.2 Perhitungan Jumlah Armature Lampu Penerangan

Tipe – tipe ruangan pada bangunan miniatur ini berbentuk persegi, banyaknya jumlah lampu dan armatur untuk masing-masing ruangan bergantung dari fungsi dan luas ruangannya. Perhitungan jumlah armature lampu penerangan pada sebuah ruangan, dimaksudkan untuk mendapatkan berapa banyak lampu yang dipasang pada ruangan tersebut. Berikut perhitungan banyaknya jumlah lampu dan armatur skala yaitu :

Diketahui (diasumsikan) : E = 500 lux d = 0,8

ɳ

= 0,6

�

= 6000 lumen ( jika menggunakan TL= 2 x 40watt )

�

= 2250 lumen ( jika menggunakan XL = 30watt)

a. Ruang 1, 2, 3 dan 4, jika A = 4m x 6m. n = � . �

ɳ . ɸ _. n = 500� 4�6

0,6 � 6000� 0,8 = 4,16≈ 4 armature

Untuk ruang 1, 2, 3 dan 4 dipasang 4 armature. b. Koridor 1 dan 2, jika A = 2m x 6m.

n = ��� ɲ �� � n = 200� 2 � 6

0,6 � 2250� 0,8 = 2,22≈ 2 armatur

35

Untuk koridor 1 dan 2 dipasang 2 armature. c. Lobby, jika A = 4m x 6m.

n = ��� ɲ �� � n = 200� 4 � 6

0,6 � 2250� 0,8 = 4,44≈ 4 armature

Untuk lobby dipasang 4 armature. d. Taman, jika

n = ��� ɲ �� � n = 250� 2 � 4

0,6 � 2250� 0,8 = 1,85 ≈ 2 armature

Untuk taman dipasang 2 armature. e. Ruang kendali.

n = ��� ɲ �� � n = 250� 2 � 2,5

0,6 � 2250� 0,8 = 1,15 ≈ 1 armature

36 4 0 c m 2 0 c m 4 0 c m 60

cm m 60 c cm 60

11 12

12 11

11 12

12 11

22 21

21 22

22 21

21 22

31 31 ₃1 32 31 31

32 31

31 1 2

1 2 1 2

1 2 1 2 3 3 3 3 1 1 1 4 4 4 4 4 4 Ruang 1 Ruang 2 Lobby Ruang 3 Ruang 4

Lorong 1 Lorong 2

Gambar 3.2 Denah one line diagram lampu dan KKB 1.3.3 Perhitungan Penggunaan Pengaman MCB

Rancangan model miniatur ini akan di pasang lampu, kotak kontak biasa. Untuk menghindari terjadinya hubung singkat pada perancangan ini maka ada perhitungan untuk dipasang pengaman pada perancangan instalasi ini.Perhitungan pengaman perancangan instalasi :

Diketahui : Lampu TL = 40 watt, � = 0,4 (diasumsikan) Lampu XL = 30 watt, � = 0,9 (diasumsikan) Kkb = 150 watt

a. Pada ruang 1 dan 2 dipasang 8 armatur dengan lampu TL dan lorong dipasang 2 armatur dengan lampu XL.

In = �

� �

+

� � �

37

In = 8 � 40 � 2 220 � 0,4

+

2 � 30 220 � 0,9 = 7,57 A

Imcb = 7,57 (1,1 ÷ 2,5 ) = 8,32 A÷ 18,92 A

Maka menggunakan Imcb 10 A.

b. Pada ruang 3 dan 4 dipasang 8 armatur dengan lampu TL dan lorong dipasang 2 titik cahaya dengan lampu XL .

In = �

� �

+

� � �

In =

8 � 40 � 2 220 � 0,4

+

2 � 30 220 � 0,9 = 7,57 A

Imcb = 7,57 (1,1 ÷ 2,5 ) = 8,32 A÷ 18,92 A

Maka menggunakan Imcb 10 A.

c. Pada lobby dan ruang kendali yaitu dipasang 5 armatur dengan lampu XL

In =

� �

In = 5 � 30 220 � 0,9

= 0,75 A

38

= 0,82 A÷ 1,87 A

Maka menggunakan Imcb 2 A. d. Dipasangi 5 buah kotak kontak biasa

In =

� �

In = 5� 150 220

= 3,40A

Imcb = 3,4 (1,1 ÷ 2,5 ) =3,74 A÷ 8,5 A

Maka menggunakan Imcb 4 A e. Perhitungan MCB utama.

In = �

� �

+

�

� �

+

� �

In = 16 � 40 � 2 380 � 0,4 � 3

+

9 � 30 380 � 0,9 � 3

+

150 � 5 380�〱 3

= 4,86 + 0,45 + 1,13 = 6,44 A

Imcb = 6,44 (1,1 ÷ 2,5 ) = 7,084 A÷ 16,1 A

39

Gambar 3.3 Tabel pembagian MCB

1.3.3.1Perhitungan pengaman perancangan instalasi pada miniatur

Pada miniatur yang dibuat menggunakan lampu XL sebagai acuan pemasangan instalasi.

Diketahui :

Lampu XL = 30 watt, � = 0,9 (diasumsikan) Kkb = 150 watt

a. Pada ruang 1 dan 2 dipasang 8 titik cahaya dengan lampu TL dan lorong dipasang 2 titik cahaya dengan lampu XL.

In = ��摩 � �

In = 10 � 30 220 � 0,9 = 1,51 A Imcb = 1,51 (1,1 ÷ 2,5 )

40

= 1,66 A÷ 3,77 A

Maka menggunakan Imcb 2 A.

b. Pada ruang 3 dan 4 dipasang 8 titik cahaya dengan lampu TL dan lorong dipasang 2 titik cahaya dengan lampu XL .

In = �

� �

In = 10 � 30

220 � 0,9

= 1,51 A

Imcb = 1,51 (1,1 ÷ 2,5 ) = 1,66 A ÷ 3,77 A

Maka menggunakan Imcb 2 A.

c. Pada lobby dan ruang kendali yaitu dipasang 5 titik cahaya dengan lampu XL

In =

� �

In = 5 � 30 220 � 0,9

= 0,75 A

Imcb = 0,75 (1,1 ÷ 2,5 ) = 0,82 A÷ 1,87 A

Maka menggunakan Imcb 2 A. d. Dipasangi 5 buah kotak kontak biasa

In =

41

In = 5� 150 220

= 3,40A

Imcb = 3,4 (1,1 ÷ 2,5 ) =3,74 A÷ 8,5 A

Maka menggunakan Imcb 4 A e. Perhitungan MCB utama.

In = �

� �

+

� �

In = 25 � 30 220 � 0,9

+

150 � 5 220 = 3,78+ 3,4 = 7,18 A

Imcb = 7,18 (1,1 ÷ 2,5 ) = 7,89A÷ 17,95 A

Maka menggunakan Imcb 1 phasa 10 A.

1.3.4 Perhitungan Luas Penampang Penghantar

Dilakukan perhitungan luas penampang penghantar agar tidak melebihi arus yang melalui penghantar tersebut.

1. Dari PLN ke PHB

42

Jarak (l) = 50 meter Arus nominal (In) = 6,44 Ampere

Cos φ = 1

∆v (tegangan drop) = kurang 5% x teganga saluran

A = ρ x l x In x co s� ∆v

= 3 x 0,0172 x 50x 6,44 1% x 380 = 2,52 2

Dari sumber PLN ke PHB menggunakan penghantar NYY 4 x 4

2_.

∆v = 3 x 0,0172 x 50 x 6,44 4

= 2,39 v

% = 2,39

380 x 100 % = 0,62%

Sedangkan pembuatan pada miniatur perhitungannya : Diketahui:

Tahanan jenis (

ρ

) tembaga = 0,0172 ohm-meter

Jarak (l) = 50 meter

Arus nominal (In) = 7,18 Ampere

Cos φ = 1

43

A = ρ x l x In x co s� ∆v

= 0,0172 x 50x 7,18 2% x 220 = 1,4 2

Dari sumber PLN ke PHB menggunakan penghantar NYA 4 x 2,5

2_.

∆v = 0,0172 x 50 x 7,18 2,5 = 2,46v

% = 2,46

220 x 100 % = 1,11%

(keterangan : phasa dengan warna hitam, netral dengan warna merah dan grounnding warna kuning.)

2. Dari PHB ke Panel Kendali Diketahui (diasumsikan) :

Tahanan jenis (ρ) tembaga = 0,0172 ohm-meter Jarak (l) = 20 meter

Arus nominal (In) = 6,44 Ampere

Cos φ = 1

∆v (tegangan drop) = kurang 5% x teganga saluran

A = ρ x l x In x co s� ∆v

= 0,0172 x 20x 6,44 1% x 220 = 1,0045 2

44

Dari PHB ke Panel Kendali menggunakan penghantar NYA4 x 1,5 2.

∆v = 0,0172 x 20 x 6,44 1,5 = 1,47 v

% = 1,47

220 x 100 % = 0,66%

Sedangkan pembuatan pada miniatur perhitungannya : Diketahui : Tahanan jenis (

ρ

) tembaga = 0,0172 ohm-meter

Jarak (l) = 50 meter Arus nominal (In) = 7,18 Ampere

Cos φ = 1

∆

v (tegangan drop) = kurang 5% x tegangan saluran

A = ρ x l x In x co s� ∆v

= 0,0172 x 20x 7,18 1% x 220 = 1,12 2

Dari sumber PHB ke Panel Kendali menggunakan penghantar NYA 4 x 1,5 2.

∆v = 0,0172 x 20 x 7,18 1,5 = 1,64 v

% = 1,64

220 x 100 % = 0,74%

45

Diketahui (diasumsikan) :

Tahanan jenis (ρ) tembaga = 0,0172 ohm-meter Jarak (l) = 50 meter

Arus nominal (In) = 6,44 Ampere

Cos φ = 1

∆v (tegangan drop) = kurang 5% x teganga saluran A = ρ x l x In x co s�

∆v

= 0,0172 x 50 x 6,44 2,5% x 220 = 1,0054 2

Dari Panel Kendali ke output menggunakan penghantar NYA 1,5

2_.

∆v = 0,0172 x 50 x 6,44 1,5 = 3,69v

% = 3,69

220 x 100 % = 1,67%

Sedangkan pembuatan pada miniatur perhitungannya : Diketahui (diasumsikan) :

Tahanan jenis (ρ) tembaga = 0,0172 ohm-meter Jarak (l) = 20 meter

Arus nominal (In) = 7,18 Ampere

Cos φ = 1

46

A = ρ x l x In x co s� ∆v

= 0,0172 x 50x 7,18 2,5% x 220 = 1,12 2

Dari sumber PLN ke PHB menggunakan penghantar NYA 1,5 2. ∆v = 0,0172 x 50 x 7,18

1,5 = 4,11 v

% = 4,11

220 x 100 % = 1,86%

Sedangkan untuk instalasi penerangan menggunakan NYA 1,5 2. dan instalasi kotak kontak biasa NYA 2,5 2..

1. Perhitungan Penggunaan Capasitor Bank

Perbaikan cos φ lampu TL.

Diketahui (diasumsikan) : Jumlah lampu TL = 16 buah Daya = 16 (40.2)

P= 1280 watt

P = 3 �� ��� Cos �

1280 = 3 � 380 ��� 0,4

I = 1280

3 � 380 � 0,4

= 1280

263,27

In = 4,86 A  Jika diperbaiki cos � = 0,95

47

P = 1280

P = 3 �� ��� Cos �

1280 = 3 � 380 ��� 0,95

I = 1280

3 � 380 � 0,95

= 1280

625,27

In = 2,04 A  −1 _{0,4 = 66,42}

�_ −1 0,95 = 18,19

tan ₁ = menjadi Q = P tan ₁ tan ₂ = 1 menjadi ₁= P tan ₂

2 = Q - 2

= P tan ₁ - P tan ₂ = P (tan ₁ - tan ₂)

= 1280 (tan 66,42 - tan18,19 )

= 1280 (2,29 – 0,32) = 2521,6 var 2. Perbaikan cos φ lampu XL

Diketahui (diasumsikan) : Lampu XL = 13 buah , cos � = 0,9 Daya = 13 x 30

P = 390 watt

P = 3 �� ��� Cos �

= 3 � 380 ��� 0,9

I = 390

3 � 380 � 0,9

= 390

592,36

48

Daya = 13 x 30 P = 390

P = 3 �� ��� Cos �

3240 = 3 � 380 ��� 1

I = 390

3 � 380 � 1

= 390

658,17

In = 0,59 A  −1 _{0,9 = 25,84}

−1 _{1 = 0}

tan ₁ = menjadi Q = P tan ₁ tan ₂ = 1 _menjadi

1= P tan 2 2 = Q - 2

= P tan ₁ - P tan ₂ = P (tan ₁ - tan ₂)

= 390 (tan 25,84 - tan0 )

= 390 (0,48 – 0) = 187,2 var 3. Total daya reaktif

Qtotal = _2�虖 + 2�

= 2521,6 + 187,2 = 2708,8 var

3.3.5 Perhitungan Pengaman Pentanahan (Grounding)

In = �

� �

+

�

� �

+

� �

In = 16 � 40 � 2 380 � 0,4 � 3

+

9 � 30 380 � 0,9 � 3

+

150 � 5 380� 3

49

= 6,44 A

�� = In x (1,25 ÷ 3,5) = 6,44 x (1,25 ÷ 3,5) = 8,05 ÷ 22,54 A

Maka tahanan tanah (Rp) adalah : Rp ≤50

IA

Rp ≤ 50

8,05 ÷ 22,54

Rp ≤ 6,21Ω ÷ 2,21Ω

Tahanan yang sebaiknya dipakai ≤ 2,21 Ω.

3.4 Pembuatan Miniatur Instalasi Listrik Yang Akan Dikendalikan Mikrokontroler Arduino Mega

3.4.1 Pemasangan Saklar Lampu

Saklar lampu merupakan media menghidupkan dan mematikan tegangan yang mengalir ke lampu. Dalam pemasangan instalasi ini saklar yang digunakan yaitu saklar tukar. Pada saklar tukar terdapat tiga kutub, yaitu kutub common, kutub NO (Normally Open) dan kutub NC (Normally Closed) .

Pemasangan saklar lampu pada perancangan dan pembuatan miniatur ini, saklar dihubungkan dari kaki common lansung ke lampu, tetapi untuk sumber listrik yang menuju saklar tersebut tidak langsung, melainkan harus melewati relay 12 VDC, karena agar dapat dikendalikan outputnya.

50

Gambar 3.4 Pemasangan relay 12 VDC dengan saklar lampu

Spesifikasi dari saklar yang dipakai ialah produk Clipsal dengan tegangan maksimum 240V 6A. Dalam pembuatan miniatur ini berdasarkan perancangannya membutuhkan lima saklar tukar ganda dan dua saklar tukar tunggal.

3.4.1 Pemasangan Kotak Kontak Biasa

Kotak kontak biasa digunakan untuk menghubungkan alat pemakai listrik yanga dapat dipidah – pindahkan dengan saluran yang dipasang tetap atau tidak tetap. Pada kotak kontak biasa yang dipasang pada pemasangan instalasi ini terdapat tiga saluran, yaitu saluran yang dihubungkan dengan phasa, saluran yang dihubungkan dengan netral dan saluran yang dihubungkan denganground, sedangkan saluran yang dihubungkan dengan phasa ini sebelumnya harus dihubungkan relay 12 VDCkarena dapat dikendalikanya output.

51

Gambar 3.5 Pemasangan relay 12 VDC dengan KKB

Spesifikasi dari kotak kontak biasa yang dipakai ialah produk Clipsal dengan tegangan maksimum 250VA 10 A. Dalam pembuatan miniatur ini berdasarkan perancangannya membutukan empat kotak kontak biasa.

3.4.5 Pemasangan Relay 12 VDC

Relay merupakan saklar mekanik bekerja berdasarkan kumparan magnet, saat kumparan mangnet dialiri sumber listrik maka kumparan maget menggerakkan kontak – kontak yang ada di relay. Relay dipakai dalam pemasangan instalasi ini berjenis DPDT (Double Pole Double Throw) yang menpunyai delapan kaki, tegangan coilnya 12 VDC. Yang mana alamat kakinya ialah kaki 12 dan 9 sebagai kaki common yang mengalirkan input tegangan menuju kaki output yaitu kaki 4 dan 1 sebagai NC (normally Closed) dan kaki 8 dan 5 sebagai NO (Normally Open). Cara kerja relay ialah apabila kaki coil bernomor 13 dan 14 diberi tegangan sesuai

52

kebutuhannya, maka relay aktif dan mengotak, kemudian kaki NC akan berubah menjadi NO dan kaki NO berubah NC.

Gambar 3.6 Pengawatan Relay 12 VDC dengan saklar lampu dan KKB

Spesifikasi dari relay 12 VDC ialah produk Omron dengan tegangan coil 12 VDC, kapasitas common maksimal 240V VAC&6 A. Dalam pemasangan ini relay dihubungkan dengan sumber tegangan yang menuju saklar lampu dan kotak kontak biasa (KKB).

53

3.4.6 Pemasangan Konstruksi PHB (Perlengkapan Hubung Bagi)

PHB (Perlengkapan Hubung Bagi ) yaitu pusat tempat pembagian tegangan listrik . Pada pembuatan alat ini PHB berisi KWH meter, MCB pusat dan MCB grup beban.

Pada perancangan yang diasumsikan, menggunakan perhitungan tegangan 3 phasa, sedangkan pembuatan miniaturnya hanya dipasang tegangan 1 phasa, karena beban listriknya hanya dalam sekala kecil.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1 Kesimpulan

Hasil dari pembuatan alat ini dapat disimpulkan yaitu:

1. Perwujudan dari sebuah perancangan instalasi listrik, dibuat dalam sebuah bentuk miniatur instalasi yang terpasang instalasina secara nyata, tetapi dalam ukuran yang berbeda. Membuat suatu perwujudan dari perancangan instalasi listrik kedalam bentuk sebuah miniatur terdapat sedikit perbedaan, karena kesulitan dalam pengadaan material yang sesuai dengan skala miniatur, ukuran material hanya tersedia dalam ukuran yang sesungguhannya, maka bentuk miniatur hanya implementasi dari perancangan. Meskipun pembuatan miniatur terdapat perbedaan dengan rancangan, tetapi tetap tidak terlepas dengan perhitungan dari perancangan yang telah dibuat. dengan yang berlandaskan dari sebuah perancangan, kedalam

2. Perancangan instalasi listrik dapat dikendalikan karena tegangan yang berasal dari sumber tegangan menuju output, telah dipasangi relay control, sehingga input tegangan dari sumber, melewati relay kendali terlebih dahulu, maka tegangan yang mengarah ke output dapat dikendalikan terlebih dahulu oleh relay kendali. Pengendalian instalasi listrik ini berfungsi agar pemakaian listrik pada instalasi dapat lebih efiiseien karena lebih terkendali.

62

1.2 Saran

1. Perwujudan dari sebuah perancangan instalasi seharusnya dibuat secara real, sehingga tidak terjadi perbedaan antara perancangan yang dirancang dan perwujudan yang dibuat.

2. Jadikanlah miniatur sarana dalam praktik pemasangan instalasi listrik, seperti pemasangan lampu, KKB, kabel, dan pemasangan PHB.

DAFTAR PUSTAKA

Neidle, Michele. (1982). Teknologi Instalasi Listrik. Jakarta : Erlangga.

Van.Harten, E Setiawan. (1981). Instalasi Listrik Arus Kuat Jilid 1 dan 2. Bandung: CV Trimita Mandiri.

Irmansyah. (2009). Perancangan Instalasi Pada Rumah Dengan Daya Listrik Besar. Skripsi pada FT Universitas Indonesia Depok : diterbitkan. Hal: 7 – 8, 20 – 25.

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. (2000). Persyaratan Umum Instalasi Listrik Indonesia tahun 2000, Jakarta : Badan Standar Nasional. Hal: 26 – 27.

Ratnata, I Wayan. (2011). Hand Out Teknik Instalasi Listrik. Bandung : Universitas Pendidikan Indonesia. Hal: 18 – 20, 24 – 26.

Anonim.(2012) Pengertian Realay. [online]. Tersedia: www.linkusukses.com.[15

51

Gambar 3.5 Pemasangan relay 12 VDC dengan KKB Spesifikasi dari kotak kontak biasa yang dipakai ialah produk Clipsal dengan tegangan maksimum 250VA 10 A. Dalam pembuatan miniatur ini berdasarkan perancangannya membutukan empat kotak kontak biasa.

3.4.5 Pemasangan Relay 12 VDC

Relay merupakan saklar mekanik bekerja berdasarkan kumparan magnet, saat kumparan mangnet dialiri sumber listrik maka kumparan maget menggerakkan kontak – kontak yang ada di relay. Relay dipakai dalam pemasangan instalasi ini berjenis DPDT (Double Pole Double Throw) yang menpunyai delapan kaki, tegangan coilnya 12 VDC. Yang mana alamat kakinya ialah kaki 12 dan 9 sebagai kaki common yang mengalirkan input tegangan menuju kaki output yaitu kaki 4 dan 1 sebagai NC (normally Closed) dan kaki 8 dan 5 sebagai NO (Normally Open). Cara kerja relay ialah apabila kaki coil bernomor 13 dan 14 diberi tegangan sesuai

Indah Prawitasari, 2013

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK DIKENDALIKAN MIKROKOTROLER ARDUINO MEGA

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

kebutuhannya, maka relay aktif dan mengotak, kemudian kaki NC akan berubah menjadi NO dan kaki NO berubah NC.

Gambar 3.6 Pengawatan Relay 12 VDC dengan saklar lampu dan KKB

Spesifikasi dari relay 12 VDC ialah produk Omron dengan tegangan coil 12 VDC, kapasitas common maksimal 240V VAC&6 A. Dalam pemasangan ini relay dihubungkan dengan sumber tegangan yang menuju saklar lampu dan kotak kontak biasa (KKB).

53

3.4.6 Pemasangan Konstruksi PHB (Perlengkapan Hubung Bagi) PHB (Perlengkapan Hubung Bagi ) yaitu pusat tempat pembagian tegangan listrik . Pada pembuatan alat ini PHB berisi KWH meter, MCB pusat dan MCB grup beban.

Pada perancangan yang diasumsikan, menggunakan perhitungan tegangan 3 phasa, sedangkan pembuatan miniaturnya hanya dipasang tegangan 1 phasa, karena beban listriknya hanya dalam sekala kecil.

61

Indah Prawitasari, 2013

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK DIKENDALIKAN MIKROKOTROLER ARDUINO MEGA

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

1.1 Kesimpulan

Hasil dari pembuatan alat ini dapat disimpulkan yaitu:

1. Perwujudan dari sebuah perancangan instalasi listrik, dibuat dalam sebuah bentuk miniatur instalasi yang terpasang instalasina secara nyata, tetapi dalam ukuran yang berbeda. Membuat suatu perwujudan dari perancangan instalasi listrik kedalam bentuk sebuah miniatur terdapat sedikit perbedaan, karena kesulitan dalam pengadaan material yang sesuai dengan skala miniatur, ukuran material hanya tersedia dalam ukuran yang sesungguhannya, maka bentuk miniatur hanya implementasi dari perancangan. Meskipun pembuatan miniatur terdapat perbedaan dengan rancangan, tetapi tetap tidak terlepas dengan perhitungan dari perancangan yang telah dibuat. dengan yang berlandaskan dari sebuah perancangan, kedalam

2. Perancangan instalasi listrik dapat dikendalikan karena tegangan yang berasal dari sumber tegangan menuju output, telah dipasangi relay control, sehingga input tegangan dari sumber, melewati relay kendali terlebih dahulu, maka tegangan yang mengarah ke output dapat dikendalikan terlebih dahulu oleh relay kendali. Pengendalian instalasi listrik ini berfungsi agar pemakaian listrik pada instalasi dapat lebih efiiseien karena lebih terkendali.

62

1.2 Saran

1. Perwujudan dari sebuah perancangan instalasi seharusnya dibuat secara real, sehingga tidak terjadi perbedaan antara perancangan yang dirancang dan perwujudan yang dibuat.

2. Jadikanlah miniatur sarana dalam praktik pemasangan instalasi listrik, seperti pemasangan lampu, KKB, kabel, dan pemasangan PHB.

63

Indah Prawitasari, 2013

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MINIATUR INSTALASI LISTRIK DIKENDALIKAN MIKROKOTROLER ARDUINO MEGA

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR PUSTAKA

Neidle, Michele. (1982). Teknologi Instalasi Listrik. Jakarta : Erlangga.

Van.Harten, E Setiawan. (1981). Instalasi Listrik Arus Kuat Jilid 1 dan 2. Bandung: CV Trimita Mandiri.

Irmansyah. (2009). Perancangan Instalasi Pada Rumah Dengan Daya Listrik Besar. Skripsi pada FT Universitas Indonesia Depok : diterbitkan. Hal: 7 – 8, 20 – 25.

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. (2000). Persyaratan Umum Instalasi Listrik Indonesia tahun 2000, Jakarta : Badan Standar Nasional. Hal: 26 – 27.

Ratnata, I Wayan. (2011). Hand Out Teknik Instalasi Listrik. Bandung : Universitas Pendidikan Indonesia. Hal: 18 – 20, 24 – 26.

Anonim.(2012) Pengertian Realay. [online]. Tersedia: www.linkusukses.com.[15 agustus 2013]. Hal: 27 – 30.