MACAM MACAM ALAT UKUR LISTRIK DAN PENGGU
MACAM – MACAM ALAT
UKUR LISTRIK DAN
PENGGUNAANYA
Disampaikan oleh :
Toto Tohir
Alat Ukur & Penggunaannya menurut macam arus :
• Arus searah
• Arus bolak balik
• Arus searah dan arus bolak balik
Alat Ukur & Penggunaannya menurut tipe / jenis
• Tipe Jarum Petunjuk
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah yang ditunjuk oleh
jarum petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada
waktu meter tersebut dialiri arus listrik
• Tipe Recorder
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga yang ditulis
/ dicatat pada kertas, pencatat ini dilakukan secara otomatis
dan terus menerus selama meter tersebut dialiri arus listrik.
• Tipe Integrator
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga dari hasil
penjumlahan yang dicatat pada selang waktu tertentu selama
alat tersebut digunakan
• Digital
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga sesaat
Alat Ukur & Penggunaannya menurut prinsip kerja :
Besi putar, tanda ( S )
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam
suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar)
penggunaan pada rangkaian AC/DC.
Kumparan putar, tanda (M)
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik antar medan magnet suatu
tetap dan arus (kumparan berputar magnit tetap), pengunaan
pd rangkaian DC, alat ukur yg menggunakan sistem ini V/A/Ω.
Elektrodinamik, tanda (D)
Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan
tetap
&
kumparan
berputar),
pemakaian
pada
rangkaian
AC/DC, alat yang menggunakan system ini V / A / W / F.
Induksi, tanda (I)
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik yang ditimbulkan oleh medan
magnit
bolak-balik
dan
arus
yang
terimbas
oleh
medan
magnet, (arus induksi dalam hantaran).
Kawat panas
Prinsip kerja : gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas
dan tarikan pegas, (pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat
yang menggunakan sistem ini A/V/.
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya
menurut sumber tegangan :
=
Pengukuran untuk kebesaran arus
searah
DC
Pengukur untuk kebesaran arus bolakbalik
AC
=
Pengukur untuk kebesaran arus searah
dan bolak-balik
AC DC
3
Pengukur phasa tiga
AC 3
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya menurut
tegangan pengujiannya :
2
Tegangan uji 2 kv
3
Tegangan uji 3 kv
4
Tegangan uji 4 kv
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya menurut
posisi pengoperasian :
Dipasang untuk posisi mendatar .
Di pasang dengan posisi tegak.
60
o
Di pasang dengan posisi miring 60o
Gambar Alat Ukur dengan Posisi Mendatar
Gambar Alat Ukur Dengan Posisi Tegak
Gambar Alat Ukur dengan Posisi Miring 600
Alat Ukur Listrik menurut sifat
penggunaannya :
Portable
• Alat ini mudah dipergunakan dan dibawa
pergi kemana-mana sesuai kehendak hati
kita dalam pengukuran.
Papan hubung/panel
• Alat ini dipasang pada panel secara
permanent atau tempat-tempat tertentu,
sehingga tidak dapat dibawa pergi untuk
mengukur ditempat lain.
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya
menurut besaran yang diukur
NAMA ALAT
UKUR
BESARAN YANG
DIUKUR
TANDA SATUAN
RANGKAIAN
PENGGUNAAN
KETERANGAN
AMPER METER
ARUS
A
AC & DC
V/R
VOLT METER
TEGANGAN
V
AC & DC
I.V
WATT MAEAR
DAYA
W
AC & DC
V I Cos Φ
OHM METER
TAHANAN
Ω
DC
V/I
kWh METER
ENERGI
kWh
AC & DC
V I t Cos Φ
kVAh METER
ENERGI
kVAh
AC & DC
V I t Sin Φ
FREKUENSI
METER
GETARAN/DETIK
Hz
AC
-
COS PHI METER
FAKTOR KERJA
COS Φ
AC
-
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya
menurut pengawatan
a. Ampere-meter .
• Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya arus/aliran
listrik baik berupa :
– Arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit, maupun
– Arus listrik yang didistribusikan ke jaringan distribusi
• Cara penyambungan ammeter adalah menghubungkan seri
dgn sumber daya listrik (power source).
Amperemeter
Harus dihubungkan seri dengan rangkaian
yang akan diukur karena mempunyai tahanan
dalam ( RA ) yang kecil.
Apabila ammeter dihubungkan paralel akan
terjadi dua aliran (I1 dan I2), maka pengukuran
tidak benar (salah) dan akan merusak
ammeter karena dihubung singkat dengan
batere/tegangan sumber alat ukur tersebut.
1. Amperemeter 1 ( A1 ) RA = 100
Tegangan antara P dan Q misalkan 1000 volt
Req = 100 +100 = 200 I = 1000/200 = 5 A
2. Amperemeter 2 ( A2 ) RA = 10
Tegangan antara P dan Q tetap 1000 volt
Req = 100 + 10 = 110 I = 1000/110 = 9,09 A
3. Amperemeter 3 ( A3 ) RA = 0,1
Tegangan antara P dan Q tetap 1000 volt
Req = 100 + 0,1 = 100,1 I = 1000/100,1 = 9,99 A
Tahanan ammeter harus kecil, agar pengaruh terhadap rangkaian
berupa daya yang hilang menjadi kecil.
2
Plosses = I RA
Volt--meter .
Volt
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui
besarnya tegangan
Cara penyambungan dari Volt-meter adalah
menghubungkan paralel dengan sumber daya
listrik (power source)
~
P
sumber
daya
beban
V
Voltmeter harus dihubungkan paralel dengan rangkaian
yang akan diukur karena mempunyai tahanan dalam ( RA )
yang besar.
Tahanan voltmeter harus besar , agar tidak mempengaruhi
sistem pada saat digunakan, juga agar daya yang hilang
pada voltmeter itu kecil.
2
P Losses
E
RV
Cosphi meter (Cos φ).
Alat ini digunakan untuk mengetahui, besarnya factor kerja (power factor) yang
merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Cara penyambungan adalah
tidak berbeda dengan watt meter sebagaiman gambar dibawah ini :
Cos phi meter banyak digunakan dan terpasang pada :
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung gardu induk
Alat pengujian, alat penerangan, dan lain-lain.
FREKWENSI METER
Frekwensi meter digunakan untuk mengetahui frekwensi atau
gelombang sinusoidal arus bolak balik yg merupakan jumlah siklus
gelombang sinusoidal tersebut perdetiknya ( cycle / second )
Cara penyambungannya :
~
P
P
Sumber
daya
Sumber
daya
Hz beban
~
beban Hz
Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting untuk mensin
kronisasikan ( paralelkan ) 2 unit mesin pembangkit dan stabilnya
frekwensi merupakan petunjuk kestabilan mesin pembangkit.
Watt Meter
Alat ukur ini untuk mengetahui besarnya daya nyata (daya aktif). Pada watt
meter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga cara
penyambungan watt pada umumnya merupakan kombinasi cara penyambungan
volt meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar dibawah ini :
Jenis lain dari watt meter berdasarkan besarannya adalah :
KW – meter (kilo watt meter)
MW – meter (mega watt meter)
KWH METER
KWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yang
menentukan besar kecilnya rekening listrik pemakai.
Mengingat sangat pentingnya arti kwh meter, baik bagi PLN
maupun sipemakai maka perlu diperhatikan benar² cara
penyambungannya.
DIAGRAM PENGAWATAN
METER KWH 1 FASE
Menentukan Pembatas ( Zekring )
1
L
N
3 4
6
A = VA : V = 900 : 220 = 4,09 A
DIPILIH
= 4 A
Gambar penyambungan kWh meter
1
R
S
T
N
3
4
6
7
9
10 12
DIAGRAM PENGAWATAN KWH METER TARIF GANDA DAN KVARH METER
kVarh Meter
kWh Meter
1
3 4
9 10 12
6 7
R
S
T
N
Time Switch
M
7
8
1
2
3
13
15
1
3
4
6
7
9
INSULATION TESTER
Insulaulation digunakan untuk mengukur tahanan isolasi
dari alat² listrik atau instalasi² tenaga listrik misalnya :
kabel ,trafo , OCB, Jaring SUTM dll,.
Tegangan alat ukur ini umumnya tegangan Tinggi arus
searah yg besarnya berkisar 500 s/ 10.000 Volt
Tegangan megger dipilih berdasar tegangan kerja daripada
sistem tegangan kerja peralatan atau instalasi yang akan
diuji
Hasil pengujian ditetapkan bahwa harga penahan isolasi
minimum = 1000 X tegangan kerja peralatan yang akan
diuji
GAMBAR RANGKAIAN DALAM MEGGER
R
A
Cara kerjanya
Ώ
- D
X
P
+
Penahan isolasi dipasang pada
apitan A dan E
Tangkai generator D diputar
dengan cepat
E
Saklar P dipijat hingga jarum petunjuk menyimpang kekanan ke
angka Nol
Bila kondisi ini sudah tercapai saklar P dilepas, sambil memutar
terus tangkai generator dg kecepatan yang sama.
Maka jarum akan bergerak kembali dan berhenti pada suatu harga
penahan isolasi dengan satuan M.Ohm
ALAT UKUR DENGAN CT
Alat ukur mempunyai 2 type penunjukan
a. Pembacaan langsung = alat ukur yg mempunyai batas kuat
hantar arus lebih tinggi dari besaran arus yg akan diukur
b. Pembacaan tidak langsung = untuk mengukur besaran arus
yang lebih dari kemampuan batas kuat hantar arus dari alat
ukur tersebut. Maka perlu ditambah alat bantu ( CT )
A
BEBAN
Phasa squence
Alat ini untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phasa system teg.
Listrik 3 Ph. Ini sangat penting khususnya dalam penyambungan
gardu² atau konsumen listrik, karena kesalahan urutan phasa dapat
menimbulkan :
Kerusakan pada peralatan / mesin antara lain putaran motor terbalik
Putaran piringan kWH meter menjadi lambat atau berhenti dll
Phasa Squence
RST
R
S
T
Sumber daya/
tegangan
BATAS UKUR PADA ALAT ² UKUR LISTRIK
Setiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukur
tersebut hanya mampu mengukur sampai harga max. tertentu
dimana jarum petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas
maximal dari pada skala yang tersedia.
Pada alat ukur cermat yg dipakai untuk mengukur ber-macam²
rangkaian, biasanya dilengkapi dgn dua, tiga atau lebih batas ukur
Contoh sebuah Volt Meter
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
V
0 2
5
B
U
10
15
Anngka
penunjukan
Angka skala
Angka
max batas ukur
CARA MEMBACANYA
HS =
P
SM
X BU
UKUR LISTRIK DAN
PENGGUNAANYA
Disampaikan oleh :
Toto Tohir
Alat Ukur & Penggunaannya menurut macam arus :
• Arus searah
• Arus bolak balik
• Arus searah dan arus bolak balik
Alat Ukur & Penggunaannya menurut tipe / jenis
• Tipe Jarum Petunjuk
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah yang ditunjuk oleh
jarum petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada
waktu meter tersebut dialiri arus listrik
• Tipe Recorder
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga yang ditulis
/ dicatat pada kertas, pencatat ini dilakukan secara otomatis
dan terus menerus selama meter tersebut dialiri arus listrik.
• Tipe Integrator
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga dari hasil
penjumlahan yang dicatat pada selang waktu tertentu selama
alat tersebut digunakan
• Digital
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga sesaat
Alat Ukur & Penggunaannya menurut prinsip kerja :
Besi putar, tanda ( S )
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam
suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar)
penggunaan pada rangkaian AC/DC.
Kumparan putar, tanda (M)
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik antar medan magnet suatu
tetap dan arus (kumparan berputar magnit tetap), pengunaan
pd rangkaian DC, alat ukur yg menggunakan sistem ini V/A/Ω.
Elektrodinamik, tanda (D)
Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan
tetap
&
kumparan
berputar),
pemakaian
pada
rangkaian
AC/DC, alat yang menggunakan system ini V / A / W / F.
Induksi, tanda (I)
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik yang ditimbulkan oleh medan
magnit
bolak-balik
dan
arus
yang
terimbas
oleh
medan
magnet, (arus induksi dalam hantaran).
Kawat panas
Prinsip kerja : gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas
dan tarikan pegas, (pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat
yang menggunakan sistem ini A/V/.
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya
menurut sumber tegangan :
=
Pengukuran untuk kebesaran arus
searah
DC
Pengukur untuk kebesaran arus bolakbalik
AC
=
Pengukur untuk kebesaran arus searah
dan bolak-balik
AC DC
3
Pengukur phasa tiga
AC 3
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya menurut
tegangan pengujiannya :
2
Tegangan uji 2 kv
3
Tegangan uji 3 kv
4
Tegangan uji 4 kv
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya menurut
posisi pengoperasian :
Dipasang untuk posisi mendatar .
Di pasang dengan posisi tegak.
60
o
Di pasang dengan posisi miring 60o
Gambar Alat Ukur dengan Posisi Mendatar
Gambar Alat Ukur Dengan Posisi Tegak
Gambar Alat Ukur dengan Posisi Miring 600
Alat Ukur Listrik menurut sifat
penggunaannya :
Portable
• Alat ini mudah dipergunakan dan dibawa
pergi kemana-mana sesuai kehendak hati
kita dalam pengukuran.
Papan hubung/panel
• Alat ini dipasang pada panel secara
permanent atau tempat-tempat tertentu,
sehingga tidak dapat dibawa pergi untuk
mengukur ditempat lain.
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya
menurut besaran yang diukur
NAMA ALAT
UKUR
BESARAN YANG
DIUKUR
TANDA SATUAN
RANGKAIAN
PENGGUNAAN
KETERANGAN
AMPER METER
ARUS
A
AC & DC
V/R
VOLT METER
TEGANGAN
V
AC & DC
I.V
WATT MAEAR
DAYA
W
AC & DC
V I Cos Φ
OHM METER
TAHANAN
Ω
DC
V/I
kWh METER
ENERGI
kWh
AC & DC
V I t Cos Φ
kVAh METER
ENERGI
kVAh
AC & DC
V I t Sin Φ
FREKUENSI
METER
GETARAN/DETIK
Hz
AC
-
COS PHI METER
FAKTOR KERJA
COS Φ
AC
-
Alat Ukur Listrik & Penggunaannya
menurut pengawatan
a. Ampere-meter .
• Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya arus/aliran
listrik baik berupa :
– Arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit, maupun
– Arus listrik yang didistribusikan ke jaringan distribusi
• Cara penyambungan ammeter adalah menghubungkan seri
dgn sumber daya listrik (power source).
Amperemeter
Harus dihubungkan seri dengan rangkaian
yang akan diukur karena mempunyai tahanan
dalam ( RA ) yang kecil.
Apabila ammeter dihubungkan paralel akan
terjadi dua aliran (I1 dan I2), maka pengukuran
tidak benar (salah) dan akan merusak
ammeter karena dihubung singkat dengan
batere/tegangan sumber alat ukur tersebut.
1. Amperemeter 1 ( A1 ) RA = 100
Tegangan antara P dan Q misalkan 1000 volt
Req = 100 +100 = 200 I = 1000/200 = 5 A
2. Amperemeter 2 ( A2 ) RA = 10
Tegangan antara P dan Q tetap 1000 volt
Req = 100 + 10 = 110 I = 1000/110 = 9,09 A
3. Amperemeter 3 ( A3 ) RA = 0,1
Tegangan antara P dan Q tetap 1000 volt
Req = 100 + 0,1 = 100,1 I = 1000/100,1 = 9,99 A
Tahanan ammeter harus kecil, agar pengaruh terhadap rangkaian
berupa daya yang hilang menjadi kecil.
2
Plosses = I RA
Volt--meter .
Volt
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui
besarnya tegangan
Cara penyambungan dari Volt-meter adalah
menghubungkan paralel dengan sumber daya
listrik (power source)
~
P
sumber
daya
beban
V
Voltmeter harus dihubungkan paralel dengan rangkaian
yang akan diukur karena mempunyai tahanan dalam ( RA )
yang besar.
Tahanan voltmeter harus besar , agar tidak mempengaruhi
sistem pada saat digunakan, juga agar daya yang hilang
pada voltmeter itu kecil.
2
P Losses
E
RV
Cosphi meter (Cos φ).
Alat ini digunakan untuk mengetahui, besarnya factor kerja (power factor) yang
merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Cara penyambungan adalah
tidak berbeda dengan watt meter sebagaiman gambar dibawah ini :
Cos phi meter banyak digunakan dan terpasang pada :
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung gardu induk
Alat pengujian, alat penerangan, dan lain-lain.
FREKWENSI METER
Frekwensi meter digunakan untuk mengetahui frekwensi atau
gelombang sinusoidal arus bolak balik yg merupakan jumlah siklus
gelombang sinusoidal tersebut perdetiknya ( cycle / second )
Cara penyambungannya :
~
P
P
Sumber
daya
Sumber
daya
Hz beban
~
beban Hz
Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting untuk mensin
kronisasikan ( paralelkan ) 2 unit mesin pembangkit dan stabilnya
frekwensi merupakan petunjuk kestabilan mesin pembangkit.
Watt Meter
Alat ukur ini untuk mengetahui besarnya daya nyata (daya aktif). Pada watt
meter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga cara
penyambungan watt pada umumnya merupakan kombinasi cara penyambungan
volt meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar dibawah ini :
Jenis lain dari watt meter berdasarkan besarannya adalah :
KW – meter (kilo watt meter)
MW – meter (mega watt meter)
KWH METER
KWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yang
menentukan besar kecilnya rekening listrik pemakai.
Mengingat sangat pentingnya arti kwh meter, baik bagi PLN
maupun sipemakai maka perlu diperhatikan benar² cara
penyambungannya.
DIAGRAM PENGAWATAN
METER KWH 1 FASE
Menentukan Pembatas ( Zekring )
1
L
N
3 4
6
A = VA : V = 900 : 220 = 4,09 A
DIPILIH
= 4 A
Gambar penyambungan kWh meter
1
R
S
T
N
3
4
6
7
9
10 12
DIAGRAM PENGAWATAN KWH METER TARIF GANDA DAN KVARH METER
kVarh Meter
kWh Meter
1
3 4
9 10 12
6 7
R
S
T
N
Time Switch
M
7
8
1
2
3
13
15
1
3
4
6
7
9
INSULATION TESTER
Insulaulation digunakan untuk mengukur tahanan isolasi
dari alat² listrik atau instalasi² tenaga listrik misalnya :
kabel ,trafo , OCB, Jaring SUTM dll,.
Tegangan alat ukur ini umumnya tegangan Tinggi arus
searah yg besarnya berkisar 500 s/ 10.000 Volt
Tegangan megger dipilih berdasar tegangan kerja daripada
sistem tegangan kerja peralatan atau instalasi yang akan
diuji
Hasil pengujian ditetapkan bahwa harga penahan isolasi
minimum = 1000 X tegangan kerja peralatan yang akan
diuji
GAMBAR RANGKAIAN DALAM MEGGER
R
A
Cara kerjanya
Ώ
- D
X
P
+
Penahan isolasi dipasang pada
apitan A dan E
Tangkai generator D diputar
dengan cepat
E
Saklar P dipijat hingga jarum petunjuk menyimpang kekanan ke
angka Nol
Bila kondisi ini sudah tercapai saklar P dilepas, sambil memutar
terus tangkai generator dg kecepatan yang sama.
Maka jarum akan bergerak kembali dan berhenti pada suatu harga
penahan isolasi dengan satuan M.Ohm
ALAT UKUR DENGAN CT
Alat ukur mempunyai 2 type penunjukan
a. Pembacaan langsung = alat ukur yg mempunyai batas kuat
hantar arus lebih tinggi dari besaran arus yg akan diukur
b. Pembacaan tidak langsung = untuk mengukur besaran arus
yang lebih dari kemampuan batas kuat hantar arus dari alat
ukur tersebut. Maka perlu ditambah alat bantu ( CT )
A
BEBAN
Phasa squence
Alat ini untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phasa system teg.
Listrik 3 Ph. Ini sangat penting khususnya dalam penyambungan
gardu² atau konsumen listrik, karena kesalahan urutan phasa dapat
menimbulkan :
Kerusakan pada peralatan / mesin antara lain putaran motor terbalik
Putaran piringan kWH meter menjadi lambat atau berhenti dll
Phasa Squence
RST
R
S
T
Sumber daya/
tegangan
BATAS UKUR PADA ALAT ² UKUR LISTRIK
Setiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukur
tersebut hanya mampu mengukur sampai harga max. tertentu
dimana jarum petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas
maximal dari pada skala yang tersedia.
Pada alat ukur cermat yg dipakai untuk mengukur ber-macam²
rangkaian, biasanya dilengkapi dgn dua, tiga atau lebih batas ukur
Contoh sebuah Volt Meter
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
V
0 2
5
B
U
10
15
Anngka
penunjukan
Angka skala
Angka
max batas ukur
CARA MEMBACANYA
HS =
P
SM
X BU