MODUL I KARAKTERISTIK BEBAN LISTRIK

M OD UL I KARAKTERI STI K BEBAN LI STRI K

1 .1 Pe n da h u lu a n

Terdapat t iga m acam sifat - sifat beban list rik yait u resist if, indukt if dan kapasit if. Di dalam rangkaian list rik arus bolak – balik, t erdapat t iga buah daya list rik yang diserap oleh beban, yait u daya nyat a P , daya reakt if Q , dan daya sem u S .

Apabila t erdapat arus y ang m engalir pada beban list rik sebesar I ( A) dan besarnya t egangan adalah V ( Volt ) , m aka besarnya daya sem u S ( VA) yang dibut uhkan

oleh beban list rik t ersebut adalah :

S = VI ( 1.1)

Sedangkan daya r eal P ( Wat t ) yang digunakan, dirum uskan sebagai :

P = S cos ϕ = VI cos ϕ ( 1.2)

Sehingga :

cos ϕ = pf = ( 1.3)

− 1  P  ϕ = cos   ( 1.4)

Di m ana cos ϕ adalah fakt or daya ( pow er fact or , pf ) . Unt uk beban yang bersifat indukt if, pf lagging di m ana arusnya t ert inggal dari t egangannya. Dan unt uk beban yang ber sifat kapasit if, pf leading di m ana arusnya m endahului t egangannya.

ϕ disebut sudut daya list rik, yang m erupakan sudut ant ara daya

akt if dan daya sem u j uga m erupakan sudut ant ara t egangan dan arus list rik.

Dan besarnya daya reakt if Q ( KVAR) adalah :

Q = S sin ϕ = VI sin ϕ ( 1.5)

Hubungan daya beban list rik digam barkan sebagai segit iga daya sebag ai berikut :

SQ ϕ

Gam bar 1.1 Segit iga Daya

1 .2 Pe r coba a n 1 Ka r a k t er ist ik Be ban Re sist if

1 .2 .1 D a sa r Te or i

Beban list rik yang bersifat resist if sering dij um pai dan digunakan dalam kehidupan sehari- hari. Salah sat u cont oh penggunaan beban list rik yang bersifat resist if adalah lam pu pij ar ( dop) . Lam pu pij ar sebagai beban list rik, akan m enyerap arus list rik dan m engubah sem ua energi list rik yang didapat kannya m enj adi energi cahaya dan energi panas sem uanya. Cont oh lain penggunaan beban list rik ang ber sifat resist if adalah pem anas ( heat er) , set erika list rik, kom por list rik, di m ana beban list rik t ersebut akan m engubah sem ua energi list rik yang dit erim anya m enj adi energi panas.

Energi cahaya dan energi panas yang dihasilkan oleh beban list rik yang bersifat resist if m erupakan ener gi nyat a ( real) , sehingga beban j enis ini hanya m em punyai daya nyat a P .

P = VI cos ϕ ( 1.6)

Karena hanya m em punyai daya real P , m aka :

Q = 0 ( 1.7)

Sehingga,

S = P ( 1.8)

Karena nilai daya akt if P sam a dengan daya sem u S , m aka fakt or daya pf dari beban r esist if m em punyai nilai 1, di m ana :

pf = cos ϕ = = 1 ( 1.9)

Dan sudut daya ϕ m em punyai nilai nol, ϕ = 0

Gam bar 1.2 Segit iga Daya Beban Resist if

1 .2 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i karakt erist ik beban list rik yang ber sifat resist if 2. Mahasisw a dapat m enget ahui dan m em aham i pengaruh beban resist if t erhadap daya list rik 3. Mahasisw a dapat m enget ahui dan m em aham i pengaruh beban resist if t erhadap fakt or daya list rik 4. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i segit iga daya dari beban resist if

1 .2 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al

: 1 buah

2. Clam p Met er

4. Kot ak hubung

: secukupnya

5. Kabel penguhubung

: secukupnya

1 .2 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Teg. AC

MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 1.3 Rangkaian percobaan karakt erist ik beban resist if

1 .2 .5 . La ngk a h Ker j a

1. Siapkan sem ua peralat an yang digunakan 2. Rangkailah sem ua peralat an sesuai dengan gam bar percobaan 3. Hubungkan rangkaian dengan sum ber t egangan AC 220 V 4. Cat at alah param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.1. 5. Tam bahkan beban lam pu pij ar sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.1. 7. Ulangi langkah 5 dan 6 sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum

1 .2 .6 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 1.1 Hasil percobaan karakt erist ik beban r esist if

cos ϕ

No Beban

 Daya kom pleks S  Daya reakt if Q  cos ϕ

1 .2 .8 . Gr a fik

 Perubahan arus t erhadap daya dan fakt or daya :

P = f (I ) ; S = f (I ) ; Q = f (I ) ; cos ϕ = f ( I )

 Perubahan fakt or daya t erhadap daya list rik

P = f (cos ϕ ) ; Q = f (cos ϕ ) ; S = f (cos ϕ )

 Diagram segit iga daya

1 .3 . Pe r coba a n 2 Ka r a k t er ist ik Be ban I n du k t if

1 .3 .1 D a sa r Te or i

Beban list rik yang ber sifat indukt if ant ara lain adalah t ransform at or , balas dari lam pu TL, m ot or induksi sat u fasa m aupun t iga fasa yang biasa digunakan unt uk m enggerakkan kipas angin, pom pa air, lift , eskalat or, kom presor, k onveyor dan lain- lain. Sepert i beban list rik yang bersifat r esist if yang m enghasilkan panas sebagai w uj ud dari daya nyat a ( real) , beban – beban list rik yang bersifat indukt if j uga m enyerap daya reakt if yang ber sifat im aj iner ( t ak t am pak) yang digunakan unt uk m enghasilkan m edan m agnet .

Karena selain energi panas yang dihasilkan oleh beban list rik yang ber sifat indukt if, m aka daya k om pleks S t erdiri dari dua yait u daya real ( akt if) P dan daya reakt if

Q , di m ana :

S = P + jQ ( 1.10)

P = S cos ϕ = VI cos ϕ ( 1.11)

Q = S sin ϕ = VI sin ϕ ( 1.12)

Beban list rik yang bersifat indukt if m em punyai arus list rik yang t ert ingal dari t egangannya, kar ena sifat beban indukt if yang m enyim pan arus list rik, sehingga nilai fakt or daya pf dari beban indukt if adalah t ert inggal at au disebut lagging

( lag) , di m ana :

pf = cos ϕ = ( 1.13)

Dan sudut daya nya ber nilai posit if, di m ana

cos − 1  P ϕ  =   ( 1.14)  S 

SQ ϕ

Gam bar 1.4 Segit iga Daya Beban I ndukt if

1 .3 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i karakt erist ik beban list rik yang ber sifat indukt if 2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban indukt if t erhadap daya list rik 3. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban indukt if t erhadap fakt or daya 4. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i segit iga daya unt uk beban indukt if

1 .3 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al

: 1 buah

2. Clam p m et er

4. Kot ak hubung

: secukupnya

5. Kabel penguhubung

: secukupnya

1 .3 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Beban

Sumber Teg. AC

output MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 1.5 Rangk aian percobaan karakt erist ik beban indukt if

1 .3 .5 . La n gk a h Ke r j a

1. Siapkan sem ua peralat an yang digunakan 2. Rangkailah sem ua peralat an sesuai dengan gam bar percobaan 3. Hubungkan rangkaian dengan sum ber t egangan AC 220 V 4. Cat at alah param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.2. 5. Tam bahkan beban lam pu TL sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.2. 7. Ulangi langkah 5 dan 6 sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum

1 .3 .6 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 1.2 Hasil percobaan karakt erist ik beban indukt if

I P cos ϕ

No Beban

 Daya kom pleks S  Daya reakt if Q  cos ϕ

1 .3 .8 . Gr a fik

 Perubahan arus t erhadap daya dan fakt or daya :

P = f (I ) ; S = f (I ) ; Q = f (I ) ; cos ϕ = f ( I )

 Perubahan fakt or daya t erhadap daya list rik

P = f (cos ϕ ) ; Q = f (cos ϕ ) ; S = f (cos ϕ )

 Diagram segit iga daya

1 .4 . Pe r coba a n 3 Ka r a k t er ist ik Be ban Ka pa sit if

1 .4 .1 D a sa r Te or i

Beberapa cont oh beban list rik yang ber sifat kapasit if ant ara lainkapasit or dan m ot or sinkron. Fungsi dari kapasit or dan m ot or sinkron di dalam sist em t enaga list rik adalah sebagai reakt or , penyim pan t egangan, dan unt uk perbaikan fakt or daya. Sepert i beban list rik yang bersifat indukt if, beban – beban list rik yang bersifat kapasit if j uga m enyerap daya akt if dan daya r eakt if yang bersifat im aj iner ( t ak t am pak) , di m ana daya reakt if ini digunakan unt uk m enghasilkan m edan list rik.

Daya k om pleks S unt uk beban kapasit if t erdiri dari dua yait u daya real ( akt if) P dan daya r eakt if Q , di m ana :

S = P − jQ ( 1.15)

P = S cos ϕ = VI cos ϕ ( 1.16)

Q = S sin ϕ = VI sin ϕ ( 1.17)

Beban list rik yang bersifat kapasit if m em punyai t egangan yang t ert ingal dari arus list rikya, karena sifat beban kapasit if yang m enyim pan t egangan, sehingga nilai fakt or daya pf dari beban kapasit if adalah m endahului at au disebut leading ( lead) ,

di m ana :

pf = cos ϕ = ( 1.18)

Nam un sudut daya nya bernilai negat if, di m ana

− 1  P  ϕ = cos   ( 1.19)

QS

Gam bar 1.6 Segit iga Daya Beban I ndukt if

1 .4 .2 . Tu j ua n Per coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i karakt erist ik beban list rik yang ber sifat kapasit if 2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban k apasit if t erhadap daya list rik 3. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh beban kapasit if t erhadap fakt or daya 4. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i segit iga daya unt uk beban kapasit if

1 .4 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al

: 1 buah

2. Clam p m et er

: 1 buah

3. Kapasit or

5. Kot ak hubung

: secukupnya

6. Kabel penguhubung

: secukupnya

1 .4 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Teg. AC

MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 1.7 Rangkaian percobaan karakt erist ik beban kapasit if

1 .4 .5 . La ngk a h Ker j a

1. Siapkan sem ua peralat an yang digunakan 2. Rangkailah sem ua peralat an sesuai dengan gam bar percobaan 3. Hubungkan rangkaian dengan sum ber t egangan AC 220 V 4. Cat at alah param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.3. 5. Tam bahkan beban kapasit or sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.3. 7. Ulangi langkah 5 dan 6 sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum

1 .4 .6 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 1.3 Hasil percobaan karakt erist ik beban k apasit if No

V I P cos ϕ

 Daya kom pleks S  Daya reakt if Q  cos ϕ

1 .4 .8 . Gr a fik

 Perubahan arus t erhadap daya dan fakt or daya :

P = f (I ) ; S = f (I ) ; Q = f (I ) ; cos ϕ = f ( I )

 Perubahan fakt or daya t erhadap daya list rik

P = f (cos ϕ ) ; Q = f (cos ϕ ) ; S = f (cos ϕ )

 Diagram segit iga daya

1 .5 . Pe r coba a n 4 Pe r ba ik a n Fa k t or D a ya

1 .5 .1 . D a sa r Te or i

Di dalam m et ode perbaikan fakt or day a, daya nyat a ( r eal) at au daya akt if sebelum dan sesudah perbaikan fakt or daya m em punyai nilai yang t et ap, di m ana :

P 1 = P 2 = P ( 1.20)

Daya k om pleks sebelum dan sesudah perbaikan fakt or daya adalah :

dan S 2 =

cos ϕ 1 cos ϕ 1 cos ϕ 2 cos ϕ 2

Daya reakt if sebelum dan sesudah perbaikan fakt or daya adalah :

Q L 1 = S 1 sin ϕ 1 =

sin ϕ 1 = P tan ϕ 1 ( 1.22)

cos ϕ 1

Q L 2 = S 2 sin ϕ 2 =

sin ϕ 2 = P tan ϕ 2 ( 1.23)

cos ϕ 2

Selisih nilai daya reakt if kar ena perbaikan fakt or daya :

Q C = Q L 1 − Q L 2 = P tan ϕ 1 − P tan ϕ 2 = P ( tan ϕ 1 − tan ϕ 2 ) ( 1.24)

Gam bar 1.8 Perbaikan fakt or daya

Nilai reakt ansi kapasit if XC dari kapasit or yang dipasang adalah :

XC = =

Q C P ( tan ϕ 1 − tan ϕ 2 )

Nilai kapasit ansi dari kapasit or yang dipasang adalah :

1 P ( tan ϕ 1 − tan ϕ 2 )

2 π fXC

2 π fV

1 .5 .2 . Tu j ua n Per coba a n

1. Mahasisw a dapat m em aham i cara unt uk m em perbaiki fakt or daya

2. Mahasiaw a dapat m enent ukan besarnya nilai kapasit or unt uk perbaikan fakt or daya

1 .5 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Mult im et er digit al

: 1 buah

2. Clam p m et er

: 1 buah

3. Kapasit or

5. Kot ak hubung

: secukupnya

6. Kabel penguhubung

: secukupnya

1 .5 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Teg. AC

MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 1.5 Rangkaian percobaan perbaikan fakt or daya

1 .5 .5 . La ngk a h Ker j a

1. Siapkan sem ua peralat an yang digunakan 2. Rangkailah sem ua peralat an sesuai dengan gam bar percobaan 3. Hubungkan rangkaian dengan sum ber t egangan AC 220 V 4. Cat at alah param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.4. 5. Tam bahkan beban kapasit or sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum 6. Cat at kem bali param et er yang dit unj ukkan ke dalam t abel 1.4. 7. Ulangi langkah 5 dan 6 sesuai dengan pet unj uk asist en prakt ikum

1 .5 .6 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 1.4 Hasil percobaan perbaikan fakt or day a

I P cos ϕ

No Beban

1 .5 .7 . Pe r h it unga n

 Daya kom pleks S set iap perubahan

 Daya reakt if Q L dan Q C set iap perubahan

 cos ϕ set iap perubahan  Nilai kapasit ansi set iap perubahan

1 .5 .8 . Gr a fik

 Perubahan arus t erhadap daya dan fakt or daya :

P = f (I ) ; S = f (I ) ; Q = f (I ) ; cos ϕ = f ( I )

 Perubahan fakt or daya t erhadap daya list rik

P = f (cos ϕ ) ; Q = f (cos ϕ ) ; S = f (cos ϕ )

 Diagram segit iga daya

M OD UL I I I LLUM I N ASI

2 .1 . Pe n da h u lu a n

I llum inasi at au penerangan sangat dibut uhkan oleh m anusia unt uk m engenali suat u obj ek secara visual. Organ t ubuh yang m em pengaruhi penglihat an, yait u m at a, syaraf dan pusat syar af penglihat an di ot ak. Pada banyak in dust ri, penerangan m em punyai pengaruh t erhadap kualit as produk. Kuat penerangan baik yang t inggi, rendah, m aupun yang m enyilaukan berpengar uh t erhadap kelelahan m at a m aupun ket egangan syaraf. Unt uk m em per oleh kualit as penerangan yang opt im al I ES ( I llum inat ion EngineeringSociet y) m enet apkan st andar kuat pener angan unt uk ruangan.

Cahaya adalah suat u gej ala fisis. Suat u sum ber cahaya m em ancarkan energi. Sebagian dari energi ini diubah m enj adi cahaya t am pak. Peram bat an cahaya di ruang bebas dilakukan oleh gelom bang- gelom bang elekt r om anet ik. Jadi cahaya m erupakan suat u gej ala get aran. Gej ala- gej ala get eran sej enis dengan cahaya adalah gelom bang- gelom bang panas, radio, t elevisi, radar dan sebagainya. Gelom bang- gelom bang t ersebut hanya berbeda fr ekuensinya saj a.

Silau disebabkan cahay a berlebihan yang langsung dari sum ber cahaya at au hasil pant ulan ke arah m at a pengam at . Silau berpengaruh t erhadap m at a, yait u ket idakm am puan m at a m er espon cahaya dengan baik, at au m enyebabkan perasaan t idak nyam an, karena m anik m at a harus m em icing disebabkan kont ras yang berlebihan.

I ES m endefinisikan cahaya sebagai pancaran energi yang dapat dievaluasi secara visual. Secara sederhana, cahaya adalah bent uk energi yang m em ungkinkan m akhluk hidup dapat m engenali sekelilingnya dengan m at a. Hubungan kecepat an cahaya ( v ) dalam km / dt , dengan panj ang gelom bang ( λ ) dalam m dan frekuensi

dalam Hz adalah :

Kecepat an ram bat v gelom bang- gelom bang elekt rom agent ik di ruang bebas sam a dengan 3.10 5 km per det ik.

Unt uk lebih m em aham i t ent ang t eknik illum inasi ( penerangan) , diperlukan suat u pengert ian dan pem aham an t erlebih dahulu m engenai definisi- definisi yang relevan

t ent ang sudut ruang ( ω ) , energi cahaya ( Q  ) , arus cahaya ( Φ ) , int ensit as cahaya

( I ) , int ensit as ( kuat ) penerangan ( E ) , lum inansi ( L ) , dan beberapa fakt or

penerangan lainnya. Besaran penerangan yang sering dikacaukan pem aham annya adalah illum inasi ( kuat penerangan) dan lum inansi. Walaupun sat uannya sam a yang m em bedakan k eduanya adalah kuat penerangan sebagai besaran penerangan yang dihasilkan oleh sum ber pener angan, sedangkan lum inansi m erupakan kuat penerangan yang sudah dipengaruhi oleh fakt or lain.

2 .2 . Pe r coba a n 1 Ar us Ca h a ya Pa da La m pu Pe n e r an ga n

2 .2 .1 . D a sa r Te or i

Arus cahaya adalah aliran rat a – rat a energi cahaya yang dipancarkan oleh sebuah lam pu penerangan. Arus cahaya disebut j uga fluks cahaya. Arus cahaya didefinisikan sebagai j um lah t ot al cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sum ber cahaya set iap det iknya.

Besarnya arus cahaya dinyat akan dengan sat uan lum en ( lm ) , di m ana :

Dengan

Arus cahaya ( lum en,lm )

Energi cahaya ( lm .det ik)

Det ik

Set iap lam pu penerangan m em punyai nilai efikesi, yait u besarnya arus cahaya yang dihasilkan oleh sebuah lam pu penerangan dalam set iap w at t nya, di m ana :

Φ efikesi =

Dengan

efikesi :

( lum en/ w at t )

Arus cahaya ( lm )

w at t

Energi cahaya disebut j uga kuant it as cahaya Q  m erupakan produk radiasi visual pada rent ang w akt u t ert ent u, dinyat akan dengan :

Q  = Φ . t . dt ∫ ( 2.4)

2 .2 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh perubahan t egangan t erhadap arus cahaya pada sebuah lam pu penerangan 2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh perubahan arus list rik t erhadap arus cahaya pada sebuah lam pu penerangan 3. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i pengaruh daya list rik t erhadap arus cahaya pada lam pu penerangan

2 .2 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Sum ber t egangan AC variabel ( aut ot rafo) 2. Lam pu Pij ar 3. Kabel Penguhubung 4. Mult im et er

2 .2 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Teg. AC

MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 2.1 Rangkaian percobaan arus cahaya pada lam pu penerangan

2 .2 .5 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 2.1 Hasil percobaan arus cahaya pada lam pu penerangan No

( Volt ) ( Am per e)

Ket. : Efikesi lampu = lm/Watt

( Wat t )

2 .2 .6 . Pe r h it u nga n

• Arus cahaya Φ

2 .2 .7 . Gr a fik

Φ = f (V ) ; Φ = f (I ) ; Φ = f (P )

2 .3 . Pe r coba a n 2

I n t en sit as Ca h a ya

2 .3 .1 . D a sa r Te or i

Kaw at t ahanan yang dialiri arus list rik akan berpij ar dan m em ancar kan cahaya. Sebuah sum ber cahaya akan m em ancarkan energi cahaya k e sem ua arah. Tet api energi radiasinya t idak m erat a. Jum lah energi radiasi yang dipancarkan sebagai cahaya k e suat u arah t ert ent u disebut I nt ensit as Cahaya.

I nt ensit as cahaya diukur dalam sat uan candela ( cd) . I st ilah candela berasal dari kat a candle yang ber art i lilin, yang m erupakan sat uan t ert ua pada t eknik penerangan, dan diukur berdasarkan int ensit as cahaya st andar. Fot o m et er st andar prim er m erupakan black body radiasi yang int inya t erbuat dari plat ina dan t horium osida, dan int ensit as cahaya diukur pada t em perat ur plat ina ( 2042 K) .

Apabila sebuah sum ber cahaya dit em pat kan di t it ik pusat dalam ruangan berbent uk bola yang m em punyai j ari- j ari 1 m et er, m aka sum ber cahaya t er sebut akan m em ancarkan 1 candela ( cd) ke set iap arah. Sehingga perm ukaan bola akan m endapat kan penerangan yang m erat a.

I nt ensit as cahaya didefinisikan sebagai fluks cahaya per sat uan sudut ruang yang dipancarkan ke suat u ar ah t ert ent u, di m ana :

I = ω ( 2.5)

Dengan

I nt ensit as cahaya ( cd)

Fluks cahaya ( lm )

sudut ruang ( st eradian,sr)

Sum ber cahaya berbent uk t it ik yang dit em pat kan dalam bola, dilingkupi oleh 4 π st er adian, sehingga sum ber t ersebut m em ancarkan fluks cahaya sebesar :

Φ = ω I = 4 π I ( 2.6)

2 .3 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang int ensit as cahaya pada sebuah lam pu penerangan 2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i hubungan ant ara int ensit as cahaya dan arus cahaya pada lam pu penerangan

2 .3 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Sum ber t egangan AC variabel ( aut ot rafo) 2. Lam pu Pij ar 3. Kabel Penguhubung 4. Lux Met er 5. Mult im et er

2 .3 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Luxmeter

Sumber Beban

Teg. AC

Variabel lampu pijar

output

input

MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 2.2 Rangkaian percobaan I nt ensit as cahaya pada lam pu penerangan

2 .3 .5 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 2.2 Hasil percobaan I nt ensit as cahaya

V P I Ket. :

No ( Volt )

( w at t )

( cd)

Jarak pengukuran = 1 m Efikesi lampu = lm/watt

2 .3 .6 . Pe r h it u nga n

• Arus cahaya Φ • Hitung efikesi lam pu sesungguhnya

2 .3 .7 . Gr a fik

I = f ( V ) ; I = f ( P ) ; I =f () Φ

2 .4 . Pe r coba a n 3

I n t en sit as Pe n e r anga n

2 .4 .1 . D a sa r Te or i

I nt ensit as ( kuat ) pener angan at au illum inasi adalah pernyat aan kuant it at if arus ( fluks) cahaya yang j at uh pada perm ukaan suat u bidang. I nt ensit as penerangan

dilam bangkan dengan E , dan di ukur dengan sat uan lux ( lx) , di m ana :

Dengan

I nt ensit as pener angan ( lx)

Fluks cahaya ( lm )

2 A : luas perm ukaan bidang ( m )

Apabila sum ber cahaya berbent uk t it ik yang dit em pat kan dalam ruangan berbent uk

2 bola, m aka luas perm ukaan bola adalah 2 4 π r = ω r ( r = j ari- j ari bola) . Karena

penyebaran cahay a m eruang seluas per m uk aan bola, m aka persam aan 2.7. m enj adi :

E = 2 ( 2.8) ω r

Dengan m em asuk kan per sam aan 2.6. k e dalam persam aan 2.8, m aka int ensit as penerangan m enj adi :

E = 2 = 2 ( 2.9) ω r

Dengan m enganggap sum ber penerangan sebagai t it ik yang j araknya h m et er dari bidang penerangan, sehingga j arak h t egak lurus dengan t it ik penerangan, di m ana h sam a j ari- j ari r , m aka :

E = 2 ( 2.10)

2 .4 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang int ensit as penerangan at au illum inasi 2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang j arak penerangan t erhadaap illum inasi

2 .4 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Sum ber t egangan AC variabel ( aut ot rafo) 2. Lam pu Pij ar 3. Kabel Penguhubung 4. Lux Met er 5. Mult im et er

2 .4 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Luxmeter Sumber

Beban

Teg. AC

MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 2.2 Rangkaian percobaan I nt ensit as cahaya pada lam pu penerangan

2 .4 .5 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 2.3 Hasil percobaan I nt ensit as cahaya

h E I Ket. :

Tegangan lampu = volt Efikesi lampu = lm/watt

2 .4 .6 . Pe r h it u nga n

• I ntensitas cahaya I

• Arus cahaya Φ

2 .4 .7 . Gr a fik

E = f (h ) ; I = f ( h ) ; Φ = f () h

2 .5 . Pe r coba a n 4 Su du t Pen e r an ga n

2 .5 .1 . D a sa r Te or i

Apabila h adalah j arak t egak lurus sum ber penerangan ( t it ik X) dengan bidang penerangan di t it ik P, r adalah j arak ant ara sum ber penerangan dengan t it ik Q, di m ana keduanya m em bent uk sudut α , dan l adalah j arak ant ara P dan Q, sepert i pada gam bar berikut ini :

Kuat penerangan di t it ik P adalah :

E ( 2.11)

Kuat penerangan di t it ik Q adalah :

E Q = 2 = 2 2 ( 2.12)

Gam bar 2.4. Sudut penerangan

Bila

cos α

Dapat di form ulasikan kuat pener angan sepanj ang bidang P – Q adalah :

E = 2 cos α ( 2.14)

2 .5 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

1. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang perubahan sudut penerangan t erhadap int ensit as cahaya 2. Mahasisw a dapat m engert i dan m em aham i t ent ang perubahan sudut penerangan t erhadap k uat pener angan

2 .5 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Sum ber t egangan AC variabel ( aut ot rafo) 2. Lam pu Pij ar 3. Kabel Penguhubung 4. Lux Met er 5. Mult im et er

2 .5 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Sumber Beban

h Teg. AC

MULTIMETER DIGITAL

Gam bar 2.5 Rangkaian percobaan I nt ensit as cahaya pada lam pu penerangan

2 .5 .5 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 2.4 Hasil percobaan I nt ensit as cahaya

Ket. :

I Tegangan lampu = volt

Efikesi lampu = lm/watt Tinggi h

2 .5 .6 . Pe r h it u nga n

• I ntensitas cahaya I

• Arus cahaya Φ

2 .4 .7 . Gr a fik

E = f ( α ) ; I = f ( α ) ; Φ = f () α

M OD UL I I I I N STALASI PEN ERAN GAN

3 .1 . Pe n da h u lu a n

Unt uk pem asangan suat u inst alasi list r ik, har us t er lebih dahulu dibuat gam bar - gam bar per encanannya berdasarkan daer ah bangunan, di m ana inst alasinya akan dipasang. Gam bar - gam bar r encana t er sebut harus j elas, art inya dapat dibaca dan dim engert i oleh or ang lain. Gam bar - gam bar r encana inst alasi t er sebut ant ar a lain yait u :

1. Gam bar sit uasi, yait u gam bar unt uk m enyat akan let ak bangunan, di m ana

inst alasinya akan dipasang, ser t a r encana penyam bungan dengan j ar ingan PLN.

2. Gam bar inst alasi, yait u gam bar yang m ener angkan t ent ang penem pat an

sem ua peralat an yang akan dipasang dan sarana pelayanannya, r encana penyam bungan ant ara per alat an list r ik dengan sar ana pelayanannya, dan dat a t eknis yang pent ing dar i set iap peralat an list r ik yang akan dipasang.

3. Diagram gar is t unggal ( single line diagram ) , adalah diagr am yang m ener angkan hubungan ant ara per alat an list r ik dengan sar ana pelayanannya yang digam bar kan dengan sat u gar is.

4. Diagram gar is banyak ( m ult i line diagram ) , adalah diagram yang m ener angkan hubungan ant ara per alat an list r ik dengan sar ana pelayanannya yang digam bar kan dengan lebih dar i sat u gar is.

Selain it u, dalam pem asangan inst alasi list r ik har us sesuai dengan st andar isasi dan per at uran- per at uran yang ber laku. Tuj uan dar i st andar isasi adalah unt uk m encapai keseragam an m engenai ukuran, bent uk m ut u barang, car a m enggam bar dan cara ker j a. Dengan m akin r um it nya konst ruksi dan m akin m eningkat nya j um lah dan j enis bar ang yang dihasilkan, st andar isasi m enj adi suat u kehar usan. Beber apa or ganisasi st andar isasi int er nat sional ant ar a lain

I nt er nat ional Elect r ot echnical Com m ission ( I EC) , I nt er nat ional Or ganizat ion for St andardizat ion ( I SO) , I nt er nat ional Elect r ical Elect r onic Engineer ing ( I EEE) . Di

I ndonesia t er dapat suat u st andar isasi unt uk pr oduk indust r i yait u St andar

I ndust r i I ndonesia ( SI I ) . Unt uk bidang t eknik list r ik arus kuat , t erdapat per at uran dan st andarisasi yang dibuat oleh Perusahaan List r ik Negara ( PLN) yang beker j a sam a dengan Lem baga I lm u Penget ahuan I ndonesia ( LI PI ) , yait u Per at ur an Um um I nst alasi List r ik ( PUI L) .

Per alat an yang digunakan dalam inst alasi list r ik banyak sekali m acam nya. Penggunaan per alat an inst alasi t er sebut t ergant ung dar i kebut uhan dan pelayanan yang dim int a dar i seorang pelanggan, sert a t er gant ung dar i sifat r uangan dan keadaan lingkungan, di m ana inst alasinya akan dipasang.

Beber apa j enis per alat an inst alasi list r ik yang digunakan ant ara lain :

1. Per lengkapan hubung bagi, adalah suat u per lengkapan unt uk m engont r ol

dan m em bagi t enaga list r ik dan m elindungi r angkaian sert a pem anfaat an r angkaian.

2. KWH m et er , adalah per alat an list r ik yang digunakan unt uk m engukur

energi list r ik yang digunakan pada suat u inst alasi list r ik.

3. Saklar , adalah peralat an list r ik yang digunakan unt k m em ut uskan dan

m enghubungkan r angkaian list r ik. Saklar banyak sekali m acam nya t ergant ung dar i penggunaan dan kebut uhannya.

4. Kont ak t usuk ( st op kont ak) , adalah peralat an list r ik yang digunakan unt uk

m enghubungkan alat pem akai list r ik yang dapat dipindah- pindahkan dengan saluran yang dipasang t et ap at au t idak t et ap. Kont ak t usuk harus m enghubungkan alat pem akai list r ik yang dapat dipindah- pindahkan dengan saluran yang dipasang t et ap at au t idak t et ap. Kont ak t usuk harus

5. Kabel, adalah penghant ar list r ik yang digunakan unt uk m enghubungkan per alat an list r ik yang sat u dengan yang lain. Kabel list r ik banyak m acam nya sesuai dengan bahan penyusun isolasi dan bahan hant arannya. Unt uk inst alasi t iga fasa, t er dapat st andarisasi pewarnaan kabel yang digunakan :

 Fasa 1 ( R ) :

m erah

 Fasa 2 ( S ) :

kuning

 Fasa 3 ( T ) :

hij au kuning

6. Lam pu pij ar , m erupakan sum ber pener angan yang di dalam nya berupa ham pa udara at aupun gas

7. Lam pu TL ( neon) , sum ber pener angan di m ana cahaya diper oleh kar ena

ionisasi

8. Kot ak hubung, adalah peralat an list r ik yang digunakan sebagai t erm inal bant u unt uk penyam bungan rangkaian inst alasi list r ik. Di dalam inst alasi list r ik, penyam bungan kabel hanya boleh dilakukan di dalam kot ak hubung, di m ana sam bungannya harus baik dan kuat .

3 .2 . Pe r coba a n 1

I n st a la si Pe n er a n ga n Sa t u Fa sa M en ggu n ak a n Sa k la r Tu n gga l, La m pu Pij a r D a n St op Kon t a k

3 .2 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan seder hana yang m enggunakan sat u lam pu yang dilayani dengan sat u saklar t unggal

3 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

5. Saklar Tunggal

6. Lam pu Pij ar

7. St op Kont ak

8. Kot ak Hubung

9. Kabel Penguhubung

10. Mult im et er

3 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Gam bar 3.1 Single line diagram percobaan 3.1

Hubung L

Gam bar 3.2 Mult i line diagram percobaan 3.1

3 .2 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 3.1 Hasil Per cobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Menggunakan Saklar Tunggal, Lam pu Pij ar Dan St op Kont ak

Posisi

Tegangan

Ar us

Daya

Saklar

( V)

( A)

( Wat t )

No S1

STK1

♦ Daya S (VA) untuk setiap beban dan sistem ♦ Cos ϕ untuk setiap beban dan sistem

3 .3 . Pe r coba a n 2

I n st a la si Pe n er a n ga n Sa t u Fa sa M e n ggu n ak a n Sa k la r Se r i, D u a Bu a h La m pu Pij a r D a n St op Kon t a k

3 .3 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan seder hana yang m enggunakan dua lam pu yang dilayani dengan sat u saklar ser i

3 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Saklar Ser i

2. Lam pu Pij ar

3. St op Kont ak

4. Kot ak Hubung

5. Kabel Penguhubung

6. Mult im et er

3 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Gam bar 3.3 Single line diagram percobaan 3.2

Kotak Hubung

Hubung LN

Gam bar 3.4 Mult i line diagram percobaan 3.2

3 .3 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 3.2 Hasil percobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Menggunakan Saklar Ser i, Dua Buah Lam pu Pij ar Dan St op Kont ak

Daya Posisi Saklar

STK1 L1

L2 STK1 L1 L2 STK1

1 Off Off

2 Off On

♦ Daya S (VA) untuk setiap beban dan sistem ♦ Cos ϕ untuk setiap beban dan sistem

3 .4 . Pe r coba a n 3

I n st a la si Pen e r an ga n Sa t u Fa sa M enggu n a k an Sa k la r Tu k a r ,

D a n La m pu TL

3 .4 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan seder hana yang m enggunakan dua lam pu yang dilayani dengan dua saklar t ukar

3 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Saklar Tukar

2. Lam pu TL

3. Kot ak Hubung

4. Kabel Penguhubung

5. Mult im et er

3 .4 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Gam bar 3.5 Single line diagram percobaan 3.3

Hubung N L

Gam bar 3.6 Mult i line diagram percobaan 3.3

3 .4 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 3.3 Hasil per cobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Menggunakan Saklar Tukar , Dan Lam pu TL

Posisi Saklar

( V)

( A)

( Wat t )

No S1

1 Off Off

2 Off On

3 On Off

4 On On

3 .4 .5 . Pe r h it u nga n

♦ Daya S (VA) untuk setiap beban dan sistem ♦ Cos ϕ untuk setiap beban dan sistem

3 .5 . Pe r coba a n 4

I n st a la si Pe n er a n ga n Sa t u Fa sa Sist em Se r i - Pa r a le l

3 .5 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan sederhana yang m enggunakan m enggunakan syst em ser i - par alel

3 .5 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. Saklar Tunggal

2. Lam pu Pij ar

3. Kot ak Hubung

4. Kabel Penguhubung

5. Mult im et er

3 .5 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Suplai

Gam bar 3.7 Single line diagram percobaan 3.4

Kotak Kotak Hubung

Hubung Hubung L

Gam bar 3.8 Mult i line diagram percobaan 3.4

3 .5 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 3.4 Hasil per cobaan I nst alasi Penerangan Sat u Fasa Sist em Ser i - Par alel

Daya Posisi Saklar

Tegangan

Ar us

( Wat t ) No

( V)

( A)

S1 S2 S3

L1 L2 L3

1 Off Off Off

2 Off Off On

3 Off On Off

4 Off On On

5 On Off Off

6 On Off On

♦ Daya S (VA) untuk setiap beban dan sistem , baik saat sistem seri m aupun sist em par alel ♦ Cos ϕ untuk setiap beban dan sistem , baik saat sistem seri m aupun sistem par alel

3 .6 . Pe r coba a n 5

I n st a la si Pe n e r anga n Sa t u Fa sa Le n gk a p m en ggu n a k an Pe r a la t a n H u bun g Ba gi D a n KW H M e t e r

3 .6 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

Unt uk m em aham i dan t er am pil m elaksanakan pem asangan inst alasi penerangan seder hana yang m enggunakan peralat an hubung bagi dan kWh m et er

3 .6 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

6. Saklar Tunggal

7. Lam pu Pij ar

8. St op Kont ak

9. Kot ak Hubung

10. Kabel Penguhubung

11. Mult im et er

3 .6 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

3 2 2 Hubung 3

bagi

Gam bar 3.9 Single line diagram percobaan 3.5

3 .6 .4 . H a sil Pe r ocoba a n

Tabel 3.5 Hasil per cobaan 3.5 gr oup 1 Posisi

Tabel 3.6 Hasil per cobaan 3.5 gr oup 2

No Posisi Saklar

( V)

( A)

( Wat t )

S2 S3

1 Off Off

2 Off On

3 On Off

4 On On

Tabel 3.7 Hasil per cobaan 3.5 gr oup 3

Daya No Posisi Saklar

STK2 L2

L3 STK2 L3

L4 STK2

♦ Daya S (VA) untuk setiap beban, setiap group, dan sistem ♦ Cos ϕ unt uk set iap beban, set iap group dan sist em

M OD UL I V I N STALASI TEN AGA

4 .1 . Pe n da h u lu a n

Dalam dunia indust r i, m ot or - m ot or list r ik ser ing digunakan unt uk m em bant u dan m enj alankan pr oses pr oduksi. Penggunaan m ot or list r ik di dunia indust ri ant ar a lain, unt uk konveyor, sebagai pengger ak pom pa, kom pr essor, m ixer, dan lain sebagainya. Mot or list r ik yang ser ing digunakan pada indust r i adalah m ot or induksi t iga fasa, dengan alasan kar ena harganya m ur ah, per awat annya m udah, dan handal.

Ter dapat t iga m acam cara pengasut an m ot or induksi t iga fasa secara konvensional, yait u :

1. DOL ( Dir ect On Line) , adalah cara pengasut an yang m enghubungkan secar a langsung sum ber t enaga dengan t erm inal belit an m ot or

2. St ar - Delt a, adalah cara pengasut an yang m enggunakan hubungan bint ang pada saat m ot or st art dan set elah m ot or ber put ar pada kecepat an nom inalnya, hubungan belit an diubah m enj adi delt a

3. Aut ot ransform at or , adalah car a pengasut an di m ana arus list r ik yang m asuk ke t erm inal st at or diat ur dengan aut ot r ansform at or

Di dalam per encanaan inst alasi t enaga m ot or –m ot or list r ik, t erdapat beber apa gam bar / diagr am , yang digunakan unt uk m enget ahui hubungan kom ponen- kom ponennya, yait u :

1. Diagram r angkaian t enaga ( ut am a) , adalah diagr am yang m enggam barkan

hubungan rangkaian dar i sum ber list r ik sam pai ke t erm inal m ot or list r ik

2. Diagram rangkaian kont r ol, adalah diagr am yang m enggam barkan hubungan kom ponen- kom ponen yang m engat ur cara ker j a m ot or list r ik t er sebut

Kom ponen- kom ponen yang dipergunakan di dalam inst alasi t enaga m ot or list rik ant ar a lain :

1. MCB, adalah pengam an yang digunakan unt uk m em ut uskan r angkaian dan dilengkapi dengan pengam an t erm is unt uk beban lebih dan r ele unt uk ar us lebih at au hubung singkat . Pem ilihan besarnya kapasit as MCB yang dipasang t er gant ung dar i besarnya daya m ot or yang dilayani dan cara pengasut annya. Nilai nom inal set elan t ert inggi MCB sebagai pengam an r angkaian hubung singkat unt uk pem ut us t ebaga adalah :

 Mot or induksi dengan pengasut an st ar - delat , DOL, at au t ahanan luar adalah 2,5xI n 

Mot or induksi dengan pengasut an aut ot rafo dan m ot or sinkr on adalah 2xI n

 Mot or r ot or lilit dan arus sear ah adalah 1,5xI n

2. TOLR, Therm al Over Load Relay adalah suat u peralat an pengam an yang

ber fungsi unt uk m engam ankan dan m endet eksi adanya arus lebih,m engisolir dan hanya m em ut uskan pada bagian yang berbeban saj a. Jenis pengam an ini m enggunakan pr insip bim et el, dim ana panas yang t er j adi akibat beban lebih pada bim et al diubah m enj adi em er gi m ekanik. Ker j a bim et al ini diat ur sesuai dengan ar us nom inal pada beban

3. Tom bol t ekan, adalah per alat an list r ik yang ber fungsi sebagai saklar , t et api

alat ini beker j a hanya sesaat saj a, yait u pada saat dit ekan. Dan apabila t obol t ersebut dilepaskan, m aka r angkaian akan kem bali seper t i sem ula. Tom bol t ekan ada dua j enis, yait u :

 Tom bol t ekan NO, Norm ally Open adalah t om bol t ekan dalam keadaan norm al t er buka  Tom bol t ekan NC, Norm ally Close adalah t om bol t ekan dalam keadaan norm al t er t ut up

4. Kont akt or , adalah suat u alat yang m enghubungkan dan m em ut uskan r angkaian t enaga list r ik. Alat ini beker j a ber dasar kan gaya elekt r om agnet ik yang dihasilkan oleh kum paran m agnet ic. Kont akt or m agnet t erdir i dar i beberapa bagian, ant ar a lain :

 Kont ak ut am a, t erdir i dar i t iga buah kont ak NO yang berfungsi sebagai saklar t enaga dan m em punyai kem am puan m enghant ar kan arus list r ik yang lebih besar

 Kont ak Bant u, t er dir i dar i beber apa kont ak NO dan NC yang ber fungsi unt uk m engat ur ker j a kont ak ut am a, m engat ur rangkaian lain at u sebagai pengunci

 Coil ( kum par an) , beker j a sebagai m agnet apabila t erdapat arus list r ik yang m engalir inya. Gaya m agnet akan m enar ik logam yang dihubungkan dengan t uas unt uk m enggerakkan kont ak - kont aknya.

4 .2 . PERCOBAAN 1

I n st a la si M ot or I ndu k si Tiga Fa sa D en ga n Pen ga su t a n D ir e ct On Lin e H u bu n g Bin t a n g

4 .2 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

□ Dapat m embaca dan m em aham i diagram rangkaian kontrol dan tenaga □ Dapat m emaham i dan terampil m elaksanakan pem asangan instalasi m otor

induksi t iga fasa yang diasut secara DOL

4 .2 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

11. MCB

12. Tom bol t ekan NO

13. Tom bol t ekan NC

14. Kont akt or m agnet ik

15. TOLR

16. Mot or induksi t iga fasa

17. Kabel penghubung

18. Mult im et er

4 .2 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

Rangkaian t enaga

Rangkaian kont rol

Gam bar 4.1 Diagram Rangkaian t enaga & kont r ol percobaan 4.1 SUMBER LISTRIK L1 L2 L3 N

KONTAKTOR MAGNETIK

V Modul 1 - Karakteristik Beban Listrik W

Gam bar 4.2 Diagram pengaw at an percobaan 4.1

4 .2 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 4.1 Hasil per cobaan I nst alasi Mot or I nduksi Tiga Fasa Dengan Pengasut an Dir ect On Line Hubung Bint ang

Tegangan Mot or

Ar us Mot or

No S1 S2 Ket erangan

4 .3 . PERCOBAAN 2

I n st a la si M ot or I n du k si Tiga Fa sa D e nga n Pe n gope r asia n D a r i

D u a Te m pa t

4 .3 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

□ Dapat m embaca dan m em aham i diagram rangkaian kontrol dan tenaga □ Dapat m emaham i dan terampil m elaksanakan pem asangan instalasi m otor

induksi t iga fasa yang dioperasikan dar i dua t em pat

4 .3 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. MCB

2. Tom bol t ekan NO

3. Tom bol t ekan NC

4. Kont akt or m agnet ik

5. TOLR

6. Mot or induksi t iga fasa

7. Kabel penghubung

8. Mult im et er

4 .3 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

L1 L2 L3

F 38

Rangkaian t enaga

Rangkaian kont rol

Gam bar 4.3 Diagram Rangkaian t enaga & kont r ol per cobaan 4.2

SUMBER LISTRIK L1 L2 L3 N KONTAKTOR MAGNETIK

1 3 5 13 33 21 41 A1

2 4 6 14 34 22 42 A2

TOLR 95 97

Gam bar 4.4 Diagram pengaw at an per cobaan 4.2

4 .3 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 4.2 Hasil percobaan I nst alasi Mot or I nduksi Tiga Fasa Dengan Pengoperasian Dar i Dua Tem pat

Ar us Mot or No S1

Tegangan Mot or

S2 S3

V an V bn V cn I an I bn I cn Ket erangan

4 .4 . PERCOBAAN 3

I n st a la si M ot or I n du k si Tiga Fa sa D e n ga n M e m ba lik Ar a h Pu t a r a n

4 .4 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n :

□ Dapat m embaca dan m em aham i diagram rangkaian kontrol dan tenaga □ Dapat m emaham i dan terampil m elaksanakan pem asangan instalasi m otor

induksi t iga fasa dengan m em bali ar ah put ar an m ot or

4 .4 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n :

1. MCB

2. Tom bol t ekan NO

3. Tom bol t ekan NC

4. Kont akt or m agnet ik

5. TOLR

6. Mot or induksi t iga fasa

7. Kabel penghubung

8. Mult im et er

4 .4 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n :

L1 L2 L3

Rangkaian t enaga Rangkaian kont rol

Gam bar 4.5 Diagram Rangkaian t enaga & kont r ol percobaan 4.3

KONTAKTOR MAGNETIK 1 KONTAKTOR MAGNETIK 2

1 3 5 13 33 21 41 A1 1 3 5 13 33 21 41 A1

2 4 6 14 34 22 42 A2 2 4 6 14 34 22 42 A2

TOLR

Gam bar 4.4 Diagram pengaw at an per cobaan 4.3

4 .4 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 4.3 Hasil per cobaan I nst alasi Mot or I nduksi Tiga Fasa Dengan Mem balik Ar ah Put ar an

Tegangan Mot or

Ar us Mot or

No S1 S2 S3

V an V bn V cn I an I bn I cn Ket erangan

4 .5 . PERCOBAAN 4

I n st a la si Du a Bu a h M ot or I n du k si Tiga Fa sa Ya n g

D iope r a sik a n Se ca r a M a n dir i

4 .5 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n :

□ Dapat m embaca dan m em aham i diagram rangkaian kontrol dan tenaga □ Dapat m em aham i dan teram pil m elaksanakan pem asangan instalasi dua

buah m ot or induksi t iga fasa yang dioper asikan secara m andir i

4 .5 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n :

1. MCB

2. Tom bol t ekan NO

3. Tom bol t ekan NC

4. Kont akt or m agnet ik

5. TOLR

6. Mot or induksi t iga fasa

7. Kabel penghubung

8. Mult im et er

4 .5 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n :

L1 L2 L3 L1

KONTAKTOR MAGNETIK 1

MCB

L2 L1 L2 N

SUMBER LISTRIK

KONTAKTOR MAGNETIK 2

Rangkaian t enaga Rangkaian kont rol

Gam bar 4.7 Diagram Rangkaian t enaga & kont r ol percobaan 4.4

Gam bar 4.8 Diagram pengaw at an per cobaan 4.4

4 .5 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 4.4 Hasil per cobaan I nst alasi Dua Buah Mot or I nduksi Tiga Fasa Yang Dioperasikan Dar i Sat u Tem pat

Tegangan

Ar us M2 No S1 S2 S3 S4

Ar us M1 Tegangan M2

4 .6 . PERCOBAAN 5

I n st a la si Du a Bu a h M ot or I n du k si Tiga Fa sa Ya n g

D iope r a sik a n Se ca r a Be r u r u t an

4 .6 .1 . Tu j ua n Pe r coba a n

□ Dapat m embaca dan m em aham i diagram rangkaian kontrol dan tenaga □ Dapat m em aham i dan teram pil m elaksanakan pem asangan instalasi dua

buah m ot or induksi t iga fasa yang dioper asikan secara ber urut an

4 .6 .2 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

1. MCB

2. Tom bol t ekan NO

3. Tom bol t ekan NC

4. Kont akt or m agnet ik

5. TOLR

6. Mot or induksi t iga fasa

7. Kabel penghubung

8. Mult im et er

4 .6 .3 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

L1 L2 L3

S1 33 K1

KONTAKTOR MAGNETIK 1

MCB

L2 L1 L2 N

SUMBER LISTRIK

KONTAKTOR MAGNETIK 2

Rangkaian t enaga Rangkaian kont rol

Gam bar 4.9 Diagram Rangkaian t enaga & kont r ol percobaan 4.5

Gam bar 4.10 Diagram pengaw at an percobaan 4.5

4 .6 .4 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 4.5 Tabel per cobaan 4.5 I nst alasi Dua Buah Mot or I nduksi Tiga Fasa Yang Dioperasikan Secara Ber ur ut an

Tegangan

Ar us M2 No S1 S2 S3 S4

Ar us M1 Tegangan M2

M OD UL V PEN GUJI AN RESI STAN SI PAD A I N STALASI LI STRI K

5 .1 . Pe n da h u lu a n

Bangunan gedung yang digunakan oleh m anusia haruslah m em punyai fungsi keselam at an, kenyam anan, kesehat an dan dan kem udahan. Persyar at an keselam at an sebagaim ana t er kandung di dalam Perat ur an Pem er int ah no 36 t ahun 2005 t ent ang Bangunan Gedung pasal 32 m eliput i per syar at an kem am puan bangunan gedung unt uk m endukung beban m uat an, sert a kem am puan bangunan gedung dalam m encegah dan m enanggulangi bahaya kebakaran dan bahaya pet ir .

Pem asangan inst alalasi pet ir har us dipasang pada gedung yang t er let ak secar a geografis m erupakan daerah sam bar an pet ir . Sist em penangkal pet ir yang dir ancang dan dipasang har us dapat m engur angi secar a nyat a r isiko ker usakan yang disebabkan sam bar an pet ir t erhadap bangunan gedung dan per alat an yang dipr ot eksinya, sert a m elindungi m anusia di dalam nya. Secara t eknis, t ahanan suat u elekt r oda pent anahan yang dihubungkan dengan sist em penangkal pet ir , har us m em punyai nilai r esist ansi yang sesuai dengan st andar yang dit ent ukan. Kar ena, bila t ahanan suat u gr ounding penangkal pet ir t er lalu besar , dikhawat ir kan t idak dapat dengan cepat m enyalur kan arus list r ik ke t anah, sehingga dapat m em bahayakan.

Selain inst alasi penangkal pet ir , inst alasi list r ik sangat harus diperhat ikan pada suat u bangunan gedung, hal ini t erkandung pada pasal 36 PP

36 t ahun 205. Pem asangan inst alasi list r ik harus sesuai dengan St andar Nasional I ndonesia ( SNI ) 04- 0225- 2000 at au yang lebih dikenal dengan nam a Per at ur an Um um I nst alasi List r ik ( PULI 2000) . Bahan dan per alat an yang dugunakan pada inst alasi list r ik suat u bangunan gedung, haruslah sesuai dengan st andar m inim al yang diper syarat kan, selain it u pem asangan inst alasi list r ik it u sendir i j uga harus sesuai dengan prosedur dan st andar yang ber laku.

Unt uk m enget ahui baik dan buruknya suat u sist em penget anahan inst alasi dan inst alasi list r ik suat u bangunan, per lu dilakukan pengukuran at au penguj ian t ahanan r esist ansi penget anahan dan isolasi inst alasi list r ik, yang dilakukan secar a ber kala dan berkesinam bungan.

5 .2 . PERCOBAAN 1 Pe n guk ur a n Tah a na n Pe n t a n ah a n I n st a la si

5 .2 .1 . D a sa r Te or i

Pengukuran t ahanan pent anahan dilakukan dengan m enggunakan m et ode t iga t it ik, di m ana t it ik per t am a m er upakan bat ang pent anahan yang akan diukur r esist ansinya, t it ik ke dua dan ket iga m er upakan bat ang pengent anahan bant u. Met oda t iga t it ik diperlihat kan pada gam bar ber ikut ini :

Gam bar 5.1. Pengukuran t ahanan pent anahan m et ode t iga t it ik

Bila t it ik 1 adalah elekt r oda bat ang penget anahan, t it ik 2 adalah bat ang elekt r oda bant u yang m erupakan elekt r oda pot ensial, sedangkan t it ik 3 adalah bat ang elekt r oda bant u yang m er upakan elekt r oda arus, m aka j ika diber ikan Bila t it ik 1 adalah elekt r oda bat ang penget anahan, t it ik 2 adalah bat ang elekt r oda bant u yang m erupakan elekt r oda pot ensial, sedangkan t it ik 3 adalah bat ang elekt r oda bant u yang m er upakan elekt r oda arus, m aka j ika diber ikan

m engalir kan arus I pada salur an t ersbut . Dan j ika t er j adi perbedaan beda pot ensial ant ar a t it ik 1 dan 2 sebesar V , m aka nilai t ahanan pent anahan pada elekt r oda 1 adalah :

V R x = ( 5.1.)

I Jarak opt im al yang paling baik unt uk m endapat kan nilai r esist ansi adalah

5 sam pai 10 m et er unt uk set iap elekt r oda, di m ana j arak ant ar a t it ik 1 dan 2 5 sam pai 10 m , begit u j uga j arak ant ara t it ik 2 dan 3 adalah 5 sam pai 10 m et er . Resist ansi pent anahan yang baik m enur ut st andart adalah kurang dar i 10 Ω, nam un pada pr akt eknya ser ing digunakan m aksim al 2 Ω.

5 .2 .2 . Tu j ua n Pe r coba a n

□ Dapat m elakukan pengujian tahanan pentanahan suatu instalasi listrik □ Dapat m elakukan pengujian tahanan pentanahan suatu instalasi petir □ Dapat m enganalisa tentang permasalahan pada tahanan pentanahan

5 .2 .3 . Pe r a la t a n Ya n g D igun a k a n

19. Ear t h Resist ance Test er

20. Kabel penghubung

21. Pasak pent anahan

5 .2 .4 . Ga m ba r Ra ngk a ia n Pe r coba a n

merah kuning

hijau

Gam bar 5.2 Diagram Rangkaian Pengukuran Pent anahan

5 .2 .5 . La ngk a h Ker j a

8. Siapkan sem ua peralat an yang digunakan

9. Rangkailah sem ua peralat an sesuai dengan gam bar percobaan di at as

10. Put ar lah saklar pada pengukuran t egangan pent anahan, j ika t egangan lebih dar i 10 V, pengukuran dihent ikan, kar ena t er j adi kesalahan pada inst alasi t er sebut .

11. Lanj ut kan pengukuran dengan nilai j arak x dan y yang ber var iasi, ant ar a 4 sam pai 7 m et er .

12. Cat at nilai r esist ansi pada t abel 5.1.

5 .2 .6 . H a sil Pe r coba a n

Tabel 5.1. Hasil pengukuran nilai t ahanan pent anahan X 4 5 6 7

Cat at an : x dan y dalam sat uan m et er

5 .3 . PERCOBAAN 2 Pe n gu k ur a n Tah a na n I sola si I n st a la si List r ik

5 .3 .1 . D a sa r Te or i

Resist ansi isolasi dari suat u isolasi didefinisikan sebagai r esist ansi ( dalam m egohm ) yang dit im bulkan oleh isolasi kar ena dit erapkan t egangan DC. Ar us yang dihasilkan disebut arus isolasi dan t erdir i dar i dua kom ponen yang ut am a, yait u ar us yang m engalir di dalam isolasi, yang t er dir i dar i arus kapasit ansi, arus dielekt r ik absorpsi, dan ar us konduksi t et ap. Kom ponen yang kedua adalah arus yang m engalir diat as perm ukaan isolasi, yang ser ing disebut sebagai arus bocor .

MODUL I KARAKTERISTIK BEBAN LISTRIK