Alat DAn Pembatas dan Pengukur

1. PENGENALAN APP
1.1. Pengertian
APP merupakan singkatan dari Alat Pengukur dan Pembatas, adalah alat yang
digunakan untuk keperluan transaksi energi listrik.

Pengukuran :
Yang dimaksud dengan pengukuran ialah untuk menentukan besarnya
pemakaian daya dan energi listrik
Alat pengukur : meter kwh, meter kvarh, meter kva maksimum, meter arus,
meter tegangan

Pembatasan :
Yang dimaksud dengan pembatasan ialah untuk menentukan batas pemakaian
daya sesuai daya tersambung -.
Yang termasuk alat pembatas : MCB, MCCB, NFB, Fuse , OCR + PMT.
Pembatasan didasarkan pada arus yang besarnya adalah :
Arus nominal :

S
In = -----Amper : untuk fasa tunggal
E

S
In = --------- Amper : untuk fasa tiga
3 . E
Dimana
S = daya terpasang ………………. VA
E = tegangan nominal …………… Volt

1.2. Perlengkapan APP
Yang dimaksud dengan perlengkapan ialah barangbarang yang memungkinkan dipasangnya alat
pengukur dan pembatas, sehingga dapat berfungsi
sesuai dengan yang disyaratkan.
* Perlengkapan APP : kotak / lemari app, trafo arus
(ct), trafo tegangan (pt) meter arus, meter tegangan
dan saklar waktu
* Kotak / lemari APP : adalah suatu kotak atau lemari
dengan ukuran / ukuran tertentu yang didalamnya
berisi app dan perlengkapannya
* Segel berfungsi sebagai pelindung untuk mencegah
agar alat / komponen yang dilindungi tidak dibuka oleh
orang yang tidak berwenang.

1.3. Macam-macam APP sesuai standar PLN ( SPLN 55 - 90)
* APP tipe I A : pengukuran TR kwh 1 fasa : 5/20 A
* APP tipe I B : pengukuran TR kwh 1 fasa : 20/60 A, 50/100 A
* APP tipe III A : pengukuran TR kwh 3 fasa tarif tunggal : 3x20/60 A ; 3x50/100 A
* APP tipe III B : pengukuran TR kwh dan kvarh 3 fasa tarif ganda : 3x20/60 A ;3 x 50/100 A
* APP tipe IA khusus : pengukuran TR 3 P-4 W menggunakan CT, tarif tunggal 100 - 300 A
* APP tipe IB khusus : pengukuran TM-TR kwh dan kvarh 3 P-4 W menggunakan CT, tarif
tunggal 100-500 A, 600-1000 A
* APP tipe IC khusus : pengukuran TM-TR kwh dan kvarh 3 P-4 W menggunakan CT, tarif
ganda 100-500 A, 600-1000 A
* APP tipe IIA khusus : pengukuran TM kwh 3 P-3W menggunakan CT dan PT tarif tunggal
* APP tipe IIB khusus : pengukuran TM kwh 3 P-4 W menggunakan CT dan PT tarif tunggal
* APP tipe IIC khusus : pengukuran TM kwh dan kvarh 3 P-3 W menggunakan CTdan PT
tarif tunggal
* APP tipe IID khusus : pengukuran TM kwh dan kvarh 3 P-4 W menggunakan CT dan PT
tarif tunggal
* App tipe II E khusus : pengukuran TM kwh dan kvarh 3 P-3 W menggunakan CT dan PT
tarif ganda
* APP tipe II F khusus : pengukuran TM kwh dan kvarah 3 P-4 W menggunakan CT dan PT

tarif ganda

1.4. Klasifikasi sambungan listrik
Berdasarkan golongan tarif cara penyambungan listrik
diklasifikasikan dalam 3 (tiga) golongan :
a. Sambungan tegangan rendah
b. Sambungan tegangan menengah
c. Sambungan tegangan tinggi

1.5.4. Meter arus maksimum
Meter arus yang dapat menunjukkan arus terukur
maksimum yang digunakan selama interval 15 menit
Kelas 2 atau yang lebih teliti
1.5.5. Meter kWH
* Pada sambungan tegangan rendah
Meter kwh fasa satu 2 kawat atau fasa tiga 4 kawat
Kelas 2 untuk pengukuran langsung
Kelas 1 untuk pengukuran menggunakan trafo arus
* Pada sambungan tegangan menengah
Meter kwh fasa tiga 3 kawat untuk jtm fasa tiga 3 kawat

Meter kwh fasa tiga 4 kawat untuk jtm fasa tiga 4 kawat
Kelas 1 atau yang lebih teliti
* Pada sambungan tegangan energi
Meter kwh fasa tiga 3 kawat
Kelas 1 atau yang lebih teliti

1.5.6. Meter kVARH
Digunakan dari kelas 3 atau yang lebih teliti
1.5.7. Meter kVA maksimum atau kW maksimum
Meter yang dapat menunjukkan daya maksimum dengan interval 15 menit
(nilai daya terukur maksimum untuk tiap-tiap bulan sama dengan 4 kali
nilai tertinggi dari kvarh atau kwh yang dipakai selama tiap 15 menit terus
menerus dalam bulan tersebut)
Kva maksimum dapat juga digunakan meter arus maksimum berdasarkan
rumus :
kVA maks x 3
A. I maks = --------------------- untuk sistem fasa tiga 4 kawat
E
kVA maks x 2
B. I maks = ------------------- untuk sistem fasa tiga - 3 kawat

E x 3
Dimana E - tegangan nominal

1.5.8. Pemutus arus
Harus memenuhi spesifikasi :
•Prinsip kerja kurva gabungan termal dan tanpa waktu tunda
•Karakteristik teknis
Frekuensi 40 - 60 hz
Kapasitas kerja : 6 kA pada 220V dan cos  = 0,85
Tegangan kerja : dapat kerja s.d. 440 V ac
•Jenis pemutus arus
Untuk pembatas s.d. 100 A dipakai MCB (mini circuit breaker)
Untuk pembatas diatas 100 Adipakai MCCB (moulded cast circuit
breaker), pelebur tr, pemutus tanpa pelebur (NFB = no fuse
breaker) yang bisa di setel

6000

BATAS KERJA MINIMUM YANG
DIIZINKAN PLN

2

1

4000
100

BATAS KERJA MAKSIMUM YANG
DIIZINKAN PLN

2000

(:
(:
(:
(:

60 1000
40

20 600
400
10
6
4

DAERAH TRIP RATA-RATA
------- KEADAAN DINGIN
DAERAH TRIP RATA-RATA
------- KEADAAN PANAS /+
(SUHU LUAR  : 330C)

3

200

1.05 IN > 1 JAM (DINGIN)
1.2 IN < 1 JAM (PANAS)
1.5 IN < 2 MENIT (PANAS)
6 IN < 0.2 DETIK

100

/+ KEADAAN PANAS = BEBAN TERDAHULU X 05 IN > 1 JAM

2
60
1

40
20
30
6.0
4.0
2.0
1.0
0.5
0.4
0.3
0.1

0.5
0.4

5

0.2
4

0.1
0.06
0.04
0.02
0.01
0.006
1.5

2

3

4

6

8

10

15

20

30

40

IN

1.5.9. Pelebur
Sebagai pembatas arus untuk penyambungan TR dan TM harus mempunyai karakteristik

Arus Nominal Arus Lebih
( In )
( Amper )
( Amper )

Waktu
Lebur
( Jam )

Catatan

 60

1,3 In

1

Tidak putus dalam
waktu 1 jam

 60

1,3 In
2,0 In

2
2

Tidak putus dalam
waktu 2 jam
Putus dalam waktu
maksimal 2 jam

1.5.10. Rele
Karakteristik yang harus dipenuhi :
Pada Arus
1,05 x In
1,20 x In
1,50 x In
4.00 x In

Harus Jatuh
Sesudah 1 jam
Sebelu8m 1 jam
Sebelum 2 menit
Pemutusan Momen

Catatan
Tidak jatuh dalam waktu 1
jam
Jatuh dalam waktu
maksimal 1 jam
Jatuh dalam waktu
maksimal 2 menit
Jatuh seketika

1.5.11. Catu daya pemutus tenaga
Untuk pemutus menggunakan tenaga PMT dengan rele sekunder guna
mengerjakan kumparan pembuka (tripping coil) catu daya diperoleh dari :
* Batere + charger
* Trafo arus
1.5.12. Kotak atau lemari APP
* Harus tahan keausan mekanik dan tahan panas
•Macam-macam kotak atau lemari app
- Tipe I untuk sambungan TR fasa-satu
- Tipe III untuk sambungan TR fasa-tiga
- Tipe I khusus sambungan TR mengukur TR dan sambungan TM
pengukuran TR menggunakan CT-TR pasangan luar atau dalam
- Tipe II khusus untuk sambungan TT atau TM pengukuran TT dan
TM menggunakan CT / PT pada sambungan TT atau TM pasangan
luar dan dalam

1.5.13. Blok terminal
Jumlah terminal 4 untuk tipe 1
Jumlah terminal 8 untuk tipe 3 dengan kumparan arus 25 A, 60 A dan 100
A, diameter lubang 4, 5 dan 6 mm
Jumlah terminal 16 untuk tipe 1 khusus dengan kumparan arus 5 A
Jumlah terminal 26 untuk tipe 2 khusus dengan kumparan arus 5 A

1.5.14. Tutup pelindung APP
* APP tipe I dan III
APP tipe I dan III dari bahan plastik transparan, tahan cuaca, tahan
benturan, tidak mudah terbakar, tidak mudah berubah warna
Hanya dapat dilepas dengan merusak segel
Dilengkapi jendela transparan yang dapat dibuka / ditutup
menggunakan gembok / kunci
* APP tipe I dan II khusus
Dari bahan metal tahan benturan dan tahan karat
Dilengkapi jendela transparan
Dilengkapi gembok / kunci dengan anak kunci yang tidak bisa dipalsu
1.5.15. S e g e l
* Dari bahan logam, plastik atau campuran keduanya
* Harus ada lambang pln, nomor registrasi dan tidak dapat
dipakai ulang
* Yang harus disegel adalah : Terminal ct, pt, meter, blok
terminal, kotak atau lemari dan tutup pelindung

kWh METER
adalah alat pengukur energi listrik yang
mengukur secara langsung hasil kali
tegangan, arus factor kerja,kali waktu
yang tertentu (UI Cos φ t) yang bekerja
padanya selama jangka waktu tertentu
tersebut.

GAMBAR PRINSIP KERJA KWH METER

Keterangan Gambar :
M
=
Magnit permanent
Cp =
inti besi kumparan tegangan
Wp =kumparan tegangan yang dapat dianggap
sebagai reaktansi murni, karena lilitan cukup besar
Cc =
Inti besi kumparan arus
Wc =
kumparan arus
Ip
=
arus yang mengalir melalui Wp
I
=
Arus beban yang mengalir melalui Wc
F= Kumparan penyesuaian fasa yang diberi tahanan R
RGS
= Register
1L & 2S = Terminal sumber daya masuk
2L & 1S = Terminal daya keluar

ditimbulkan oleh arus I mengalir di kumparan Wc
ditimbulkan oleh arus Ip mengalir di kumparan Wp dan Ip lagging 90 0 terhadap tegangannya

Ф1
Ф2

V

φ
Sin  = Cos φ
Ф1
Ф2

Gambar 2
Dengan mengambil persamaan moment alat ukur type induksi :
T = KW Ø1. Ø2 Sin 

KWH METER 1 FASA DAN 3 FASA

kWh meter 1 fasa

kWh meter 3 fasa

Contoh Papan nama Meter tarif tunggal

AWAS MEMBUKA

SEGEL DIDENDA

0 0 0 0 0 kWh
ENERTEC

MILIK
P L N

SCHLUMBERGER

METER kWh FASA TIGA 4 KAWAT JENIS A6C2
5 (20) A 3 x 220 / 380 V 50 Hz k = 222.2/9

P. L. N.

No. JA3

0014709

PUTARAN
KwH

00026702
-1986

7810436

BUATAN PERANCIS

Contoh Papan nama Meter tarif Ganda

MILIK
P L N
MECOINDO
ENERTEC

0 0 0 0 0

L

kWh

N

0 0 0 0 0

220 V ~

KILO WATT HOUR FASA TIGA 4 KAWAT
JENIS A6C1 KELAS 2
50 (100) A

3 x 220 / 380V

50 Hz k = 37 29/33 PUT/kWh
Nn

4885044

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Kumparan Tegangan
Kumparan arus
Elemen Penggerak/piringan
Rem Magnit
Register
Name Plate
Terminal Klemp

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Kumparan Tegangan
Kumparan arus
Elemen Penggerak/piringan
Rem Magnit
Register
Name Plate
Terminal Klemp

TEORI DASAR kWh METER
PRINSIP KERJA KWh METER
Kumparan tegangan

Fluks Tegangan

Priring Aluminium
Magnit permanen

S

U
U

F
Fluks Arus

Fluks Arus

S
Kumparan Arus

N

Beban

VEKTOR DIAGRAM

1

2

3

4

6

F
N

V

B

I

Besar kopel yang bekerja
pada piringan adalah :
TD = K. W.Φ1. Φ2.Sin 
D ~ W.I. V/ωl .Sin (90 – φ)

Φ1

φ


BEBAN

Φ2
V/ωL

TD ~ V.I.Cos φ

N = V.I.Cos φ

Kecepatan putaran piringan ber
Banding lurus dengan V.I.Cos φ

KOMPONEN kWh METER

Kumparan Tegangan
Berfungsi sebagai pembangkit fluks
Tegangan (фu)
U

Kumparan Arus
Sebagai pembangkit fkuhs Arus (фi)

S

Piringan Aluminium
Sebagai tempat integrasi фu dan фi
Serta terjadinya arus foucault sehingga
Timbul momen putar pada piringan.

Magnit Permanen
Berfungsi sebagai pengereman dan mem
Berikan perlawanan putaran ikutan dari
Piringan aluminium.
Kotak Terminal
Sebagai tempat kabel masuk dan keluar
APP dari sambungan rumah ke instalasi

0 0 0 0 0 0

Register /pencatat
Sebagai pencatat / penghitung jumlah
Energi terpakai di tempat pelanggan.

Fluks Tegangan

Pengawatan Normal

S

U
U

F
Fluks Arus

Fluks Arus

S
N

I
U

F

Fluks Tegangan

Fasa dan Netral
Dibalik posisinya

U

S
S

F
Fluks Arus

Fluks Arus

U
N

I
S

F

KWh meter 1 fasa
Kumparan Arus dibalik

1

2

3

F
N

4

6

BEBAN

B
F

I
S

KWh meter 3 fasa
Pengawatan Normal

R

1

2

3 4

5

6 7

8

S

9

10 12

BEBAN

B

T
N

Pr = Ur . Ir . 1x =
Ps = Us . Is . 1x =
Pt = Ut . It . 1x =
P3ф =

1x
1x
1x
3x

kWh meter 3 fasa
R & S dibalik

R

1

2

3 4

5

6 7

8

S

9

10 12

BEBAN

B

T
N

Ps = Us . Is . 1x =
Pr = Ur . Ir . 1x =
Pt = Ut . It . 1x =
P3ф =

1x
1x
1x
3x

Kumparan Arus
fasa R dibalik

R

1

2

3 4

5

6 7

8

9

S

10 12

BEBAN

B

T
N

Pr = Ur . Ir . (-1x) = -1x
Ps = Us . Is . 1x = 1x
Pt = Ut . It . 1x = 1x
P3ф =
+1x

Kumparan fasa R & S dibalik

R

1

2

3 4

5

6 7

8

9

S

10 12

BEBAN

B

T
N

Pr = Ur . Ir . (-1x) = -1x
Ps = Us . Is . (-1x) = -1x
Pt = Ut . It . 1x = 1x
P3ф =
-1x

Fasa R, S, T dibalik

R

1

2

3 4

5

6 7

8

9

S

10 12

BEBAN

B

T
N

Pr = Ur . Ir . (-1x) =
Ps = Us . Is . (-1x) =
Pt = Ut . It . (-1x) =
P3ф =

-1x
-1x
-1x
-3x

VEKTOR U & I PADA KWH & KVARH 3 PHASE
URT

URS
UR

Ir
-US

-UT

-Is

-It
UST

UTS

Is

It

US

UT

-Ir
-UR

UTR

USR

Cos 0 = 1
Cos 30 = 0,866
Cos 60 = 0,5
Cos 90 = 0
Cos 120 = -0,5
Cos 150 = -0,866
Cos 180 = -1
Cos 210 = -0,866
Cos 240 = -0,5
Cos 270 = 0
Cos 300 = 0,5
Cos 330 = 0,866
Cos 360 = 1