ALAT UKUR _ PENGUKURAN by fahry.pujangga22

VIEWS: 678 PAGES: 26

									Alat Ukur dan Pengukuran Listrik

  1. Pengenalan Alat Ukur
  2. Amperemeter dan Voltmeter
  3. Macam-macam Alat Ukur
                PENGENALAN ALAT UKUR

I.1. UMUM
Akurasi pengukuran yang tinggi dicapai dengan :
   •pemahaman peralatan yg akan di ukur,
   •pemilihan alat ukur yang benar
   •penggunakan metode yang benar.


Pembedaan alat ukur menurut macam arus :
   • Arus searah
   • Arus bolak-balik
   • Arus searah dan arus bolak-balik
Pembedaan alat ukur menurut tipe/ jenis :
   Tipe jarum petunjuk
Harga yang kita baca adalah yang ditunjuk oleh jarum petunjuk, harga tersebut
adalah harga sesaat pada waktu meter tersebut dialiri arus listrik.

 Tipe      recorder
    Harga yang kita baca adalah harga yang ditulis/dicatat pada kertas , pencatatan
    ini dilakukan secara otomatis dan terus menerus selama meter tersebut dialiri
    arus listrik.

 Tipe      integrator
    Harga yang kita baca adalah harga dari hasil penjumlahan yang dicatat pada
    selang waktu tertentu selama alat tersebut digunakan (misal :     KWH meter).

   Tipe digital : harga yang dibaca adalah harga sesaat.
         1.2. PRINSIP KERJA BESI PUTAR (ELEKTROMAGNIT)

•disebut juga sistem elektromagnit,
•alat ukur ini mempunyai kumparan tetap dan besi putar.
Bila sebuah kumparan didalamnya terdapat besi, maka besi tersebut
akan menjadi magnit. Jika didalam kumparan tersebut diletakkan dua
batang besi maka ke dua² nya akan menjadi magnit sehingga kedua
batang besi tersebut akan saling tolak-menolak, karena ujung² kedua
batang besi tersebut mempunyai kutub yang senama.

                             Arah arus            Arah arus




         2 batang besi
         berdamoingan
      1.3. PRINSIP KERJA ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR
Alat our ini mempunyai kutub magnit permanen dan kumparan
putar.
  +                             +

Besi magnit adalah magnit permanen berbentuk kaki kuda
yang pada kutub²nya dilengkapi dengan lapis² kutub dan
didalam lapang mgnetis antar lapisan kutub tersebut
dipasangkan sebuah kumparan yang dapat berkeliling poros.


                +       -                   +   -
            S               U           S           U




        -                           -

                    a                       b
    ALAT UKUR DENGAN SISTEM INDUKSI (Kwh meter)

Alat ukur dengan sistem induksi atau dikenal juga dengan sistem
ferraris ini mempunyai prinsip kerja sebagai berikut :

Bila didalam medan magnit dengan garis gaya magnit arah yang
berputar, dipasang sebuah tromol berbentuk silinder, tromol tsb
akan berputar menurut arah putaran garis² gaya magnit tadi,
medan magnit ini dinamakan alat ukur medan putar atau induksi,
biasa disebut alat ukur ferraris.
            I2

                                       B           Tromol

            I1     A               Q1          C
                              Q2
                                           Q


                                   D



                 Gambar - Azas alat ferraris atau alat induksi
        ALAT UKUR DENGAN SISTEM ELECTRO DINAMIS
    Alat ukur electro dinamis yang mempunyai kumparan
                                         -
    tetap dan kumparan putar.
    Sistem kerjanya sama dg sistem kumparan berputar
    tetapi magnit tetap diganti dg magnit listrik.


    -
   +                                             +
                                                 +
                                                                       U
                        +       -                              +       -
Arah gerakan      S                 U                     U                S

jarum
                                         Arah gerakan              S
                                         jarum



                                                     -

               Bila arah arus terbalik                   Bila arah arus terbalik
               Tegangan benar                            Tegangan terbalik
Alat ukur tipe electro dinamis ini, dpt digunakan untuk arus bolak balik, atau
arus searah, dan dpt dibuat dg presisi yg baik, dan telah pula banyak
digunakan dimasa masa yg lalu. Akan tetapi pemakaian daya sendirinya
tinggi, sedangkan alat ukur prinsip yg lain telah dpt pula dibuat dg presisi
tinggi, maka pd saat ini alat ukur electro dinamis kurang sekali digunakan
                                          -
sbg alat ukur ampere maupun volt, akan tetapi penggunaanya masih sangat
  -

luas sbg alat ukur daya atau disebut watt.

                                    Seperti lihat pd gb suatu kump putar M
0                                   ditempatkan diantara kump.-kump putar
                            F1
                                    F1 dan F2 bila arus i1 melalui kump tetap
                    M               dan arus i2 melalui kump putar, maka
                            F2
                                    kepada kump putar akan dikena kan
                                    gaya electromagnitis,yg ber banding
                                    lurus dg hasil kali I1 dan I2

    Misalkan sekarang, bahwa kump yg putar terdapat dlm medan magnit
    hampir² rata yg dihasilkan oleh kump² tetap.
          ALAT UKUR DENGAN PRINSIP KAWAT PANAS
Jika sepotong kawat logam dialiri arus listrik yg cukup besar, kawat tsb
akan menjadi panas, oleh sebab itu akan memuai ( menjadi lebih
panjang ). Pemuaian tadi dipakai untuk menggerakan jarum petunjuk.
Pd gb berikut terlihat sepotong kawat logam campuran dari logam
platina dan iridium yg direntangkan pd A – B, pd waktu tiada arus
( I = 0 ) jarum petunjuk tepat ditengah tengah angka 0 .
Jika kita alirkan arus searah dari A – B sehingga kawat A – B menjadi
memuai dan lebih panjang, ternyata tidak menunjuk 0, tetapi
menyimpang kearah kanan ( sesuai gb ) .
Hal ini disebabkan karena kawat A – B menjadi lebih panjang dan
ditarik oleh pegas sehingga memutar poros jarum. Baik arus searah tsb
mengalir dari A – B maupun dari B – A jarum tetap menyimpang kearah
kekanan .
Kesimpulan : prinsip ini dapat dipakai untuk arus searah/ bolak balik
                                Keterangan :
0                               A – B = Baut terminal
                                    C = Tempat pengikat
A                           B
                        X
                                    D = Ikatan Tali

            a
                    m               P = Pegas
    P
                D                   a = Poros penggulung
        n
                                    m = Kawat penarik
                                    n = Tali penarik
                                    x = Kawat panas
         ALAT UKUR SISTEM ELECTRONIK
Digunakan untuk kebutuhan :
  •Pengukuran yang memerlukan kecermatan,
  •Pembacaan menjadi sederhana,
  •Telemetering
  •Pembacaan otomatis
Keuntungan alat ukur electronik
- Portable
-- Kecermatan tinggi mencapai faktor kesalahan 0,1 -0,5 %
-- Kedudukan atau posisi alat ukur tidak mempengaruhi
penunjukan


Kelemahannya
-- Dapat dipengaruhi oleh temperatur ruangan yg tinggi
-- Tidak boleh ditempatkan pd ruangan yg lembab / basah
-- Harga relatif mahal
                              ALAT UKUR PENAHAN TANAH

                    I1
                                                 Cara kerja :
                                  M              Pada penahan Ohm PQ digeser kontak
                    I2
                                                 geser Q’ yg tersambung pada tanah
I1
                                                 pembantu Y melalui telepon kepala T.
     I2                                    ~ S   Titik A dan P disambung terus untuk
               ER                                memastikan bahwa titik² tersebut benar²
A
      P                                Q         mempunyai satu tegangan yang sama.
                                  Q’

               T
                                                 Besarnya tegangan antara titik P dan
          EX                                     tanah pembantu Y tergantung dari letak `
X                        Y                  Z
                                                 kontak geser Q’, jadi tergantung dari
                             I1
                                                 besarnya penahan R antara titik P dan
                                                 kontak geser Q’
                                                 Menitik arah aliran I1 di dlm Rx dan aliran
                                                 I2 di dlm R itu, teranglah bahwa Ex dan
                                                 Er harus bertentangangan arahnya.
PENGGUNAAN ALAT UKUR
Penggunaan alat ukur listrik yg dimaksud adalah penggunaan
 yang biasa dan umum digunakan pada jaringan listrik PLN


MENURUT SIFAT PENGGUNAAN
Portable :
 Alat ini mudah dipergunakan dan dibawa pergi ke mana² sesuai
 kebutuhan
Papan hubung / Panel
  Alat ini dipasang pada panel secara permanen atau tempat²
 tertentu.
                  MENURUT MACAM ALAT UKUR
    Nama Alat    Besaran Yg       Tanda         Rangkaian          Keterangan
      Ukur         Diukur         Satuan       Penggunaan

  Ampere Meter       Arus           A            AC / DC             U/R
  Volt Meter       Tegangan         E            AC / DC             I.R
  Watt Meter         Daya           W            AC / DC       U.R , U.I cos
                                                                     Q
  kWH Meter         Energi         kWH           AC / DC
                                                               U.I.t, U.I.t cos
  kVARH Meter       Energi        kVARH          AC / DC
  Frek Meter        Getaran         Hz             AC
  Dsb                  -            -               -


Cos Phi meter banyak digunakan dan terpasang pada :
Panel pengukur mesin pembagkit , Panel gardu induk , gardu induk
Alat pengujian , penerangan dll
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
   ~
       Sumber
        daya    Hz   beban     ~    daya
                                            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 u/ mengetahui besarnya daya nyata ( daya aktif ) .
Pada watt meter ter dpt spoel arus dan spoel tegangan ,
sehingga cara penyambungan watt pd umumnya merupakan
kombinasi dari volt meter dan ampere

                W
         P                             P
                                     Sumber
   ~
       Sumber
        daya
                    beban        ~    daya
                                                  beban


                                              W

 Jenis lain dari watt meter 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 Pemabatas ( Zekring )


       1             3 4   6
                                      A = VA : V = 900 : 220 = 4,09 A
L
N                                     DIPILIH    = 4 A
            1       3       4   6     7            9    10   12

 R
 S
 T
 N
MENENTUKAN PEMBATAS ( ZEKRING )
 Daya tersambung = 33 kVA       A=    VA       =   33.000         = 50,19 A
 Tegangan       = 220/ 380 V        VPP x V3       380 x 1,73

 Besar Arus     = …… A          DIPILIH        = 50 A
    DIAGRAM PENGAWATAN KWH METER TARIF GANDA DAN KVARH METER

                   kWh Meter                                         kVarh Meter




       1       3   4       6 7           9 10 12   13   15   1   3     4     6     7   9

R
S
T
N
           Time Switch
                   M


           7           8   1     2   3
MEGGER
Megger 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 yang 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
A       R                         Cara kerjanya
             Ώ



                         - D
                                  Penahan isolasi dipasang pada
X                                 apitan A dan E
    P                   +
                                  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 yang mempunyai batas kuat
   hantar arus lebih tinggi dari besaran arus yang 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 )




                                        BEBAN
                 A
 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
                                                 R        Sumber daya/
                                                 S
             RST                                          tegangan
                                                 T
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 yang dipakai untuk mengukur ber- macam²
rangkaian , biasanya dilengkapi dengan dua, tiga atau lebih batas ukur
Contoh sebuah Volt Meter              Anngka penunjukan
                                       Angka skala max
                                       Angka batas ukur
      1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
                                       CARA MEMBACANYA
              V
                                               P
                                        HS =        X BU
        0 2   5   10 15                        SM
               BU
Macam Alat Ukur dan Besaran Listrik

 No.   Macam Alat ukur   Besaran Listrik    Satuan

 1     Ampere meter      Arus              Ampere
 2     Volt meter        Tegangan          Volt
 3     Watt meter        Daya aktif        Watt
 4     VAr meter         Daya reaktif      VAr
 5     Cos φ meter       Faktor daya       -
 6     Frequensi meter   Getaran           Hz
 7     Ohm meter         Tahanan listrik   Ohm
 8     Megger            Tahanan isolasi   Mega Ohm
 9     Earth meter       Tahanan tanah     Ohm
 10    KWh meter         Energi aktif      kWh
 11    KVArh meter       Energi reaktif    kVArh
 12    Phase Sequence    Urutan fasa
       Indicator

								
To top