EMBUATAN PANEL DISTRIBUSI TEGANGAN

Document Sample
EMBUATAN PANEL DISTRIBUSI TEGANGAN Powered By Docstoc
					EMBUATAN PANEL DISTRIBUSI
TEGANGAN RENDAH
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PANEL DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH

1. TUJUAN

1.1 Tujuan Instruksional Umum

Setelah mempelajari materi ini mahasiswa diharapkan dapat merencanakan, memasang, dan memperbaiki
panel distribusi dan instalasi listrik tegangan rendah.

1.2 Tujuan Instruksional Khusus

a. Mahasiswa diharapkan dapat melakukan perhitungan beban listrik.
b. Mahasiswa diharapkan dapat membuat single line diagram panel.
c. Mahasiswa diharapkan dapat membuat wiring diagram.
d. Mahasiswa trampil merakit pengawatan panel distribusi listrik.
e. Mahasiswa mampu mengatasi trouble shooting pada panel.




2. DASAR TEORI

2.1 Komponen Panel Distribusi Tenaga Listrik

Panel distribusi tenaga listrik berfungsi sebagai sistem pendistribusian tenaga listrik yang dihasilkan oleh
sumber PLN dan atau diesel generator set. Panel distribusi terdiri dari berbagai peralatan listrik yang
difabrikasi / diinstalasi menjadi rangkaian kontrol dan proteksi terhadap sumber tegangan dan beban,
dengan komponen / peralatan listrik sebagai berikut :

2.1.1. Box Panel / Almari Panel

Rumah panel yaitu tempat / almari panel distribusi listrik yang di dalamnya terpasang peralatan listrik.
Berdasarkan lokasi instalasi dan kondisi lingkungan sekitar, almari panel ini harus di desain agar dapat
memberikan perlindungan terhadap benda asing / debu dan air, dengan menentukan tingkat
perlindungannya IP (DIN 40 050, IEC Publ. 144). Kode IP disertai dua angka, angka pertama menunjukkan
perlindungan terhadap sentuhan dan benda padat, angka kedua menunjukkan perlindungan terhadap
benda cair.

2.1.2.Indikator dan Metering

Pada panel dibutuhkan peralatan / instrument yang dipasang untuk melakukan monitoring kelistrikan yang
ada. Suatu panel distribusi listrik umumnya dipasang metering yang standart yaitu : Ampere meter,
Voltmeter, Kw meter, Frekuensi meter, Cos phi meter, dan untuk panel generator set yang bekerja paralel
digunakan Zero volt meter, Double volt meter, dan synkronoskop, dan juga dilengkapi dengan indikator
lampu (pilot lamp).

Dalam pemasangan Ampere meter, Kw meter, Cos phi meter dibutuhkanCurrent Transformer (CT) yang
bekerja dengan perbandingan arus sekunder 5 A. untuk pemggunaan volt meter digunakan Vss (Volt
selector switch) untuk mengatur pembacaan sesuai kebutuhan (mis. : phase – netral atau phase – phase).

2.1.3. Circuit Breaker
Panel distribusi membutuhkan peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengaman terhadap terjadinya
gangguan yang disebabkan oleh hubung singkat (short circuit) dan pembebanan yang melebihi kapasitas
arus yang terjadi secara cepat (over loading), keandalan dari suatu breaker ditentukan dari kecepatan
memutus jika terjadi gangguan dan kemampuan untuk menahan arus hubung singkat secara cepat. Dalam
panel distribusi tegangan rendah terdiri dari bermacam – macam breaker sesuai dengan kapasitasnya yaitu
antara lain : miniature circuit breaker (MCB), moulded circuit breaker (MCCB), no fuse breaker (NFB), NT
fuse, air blast circuit breaker (ACB), yang mempunyai berbagai kutub dari satu sampai empat kutub. Dalam
mamilih kutub circuit breaker, hal – hal yang harus dipertimbangkan adalah :

    Karakteristik sistem dimana circuit breaker tersebut dipasang.
    Kebutuhan akan kontinuitas pelayanan sumber daya listrik.
    Aturan dan standar proteksi yang berlaku.

Karakteristik sistem

1.   Sistem Tegangan
     Tegangan operasional dari CB harus lebih besar atau minimum sama dengan tegangan sistem.
2.   Frekuensi sistem
     Frekuensi pengenal CB harus sesuai dengan frekuensi sistem.
3.   Arus pengenal
     Arus pengenal CB harus disesuaikan dengan arus beban yang dilewatkan oleh kabel dan harus dari
     arus ambang yang diijinkan pada kabel.
4.   Kapasitas pemutusan
     Kapasitas pemutusan CB paling sedikit sama dengan arus hubung singkat prospektif yang mungkin
     terjadi.
5.   Jumlah pole
     Jumlah pole dari CB tergantung dari sistem pembumiannya.

Kebutuhan kontinuitas sumber daya

Dalam memilih CB harus diperhatikan :

1.   Diskriminasi total dari dua CB yang ditempatkan secara seri.
2.   Diskriminasi terbatas (sebagian), diskriminasi hanya dijamin sampai tingkat arus gangguan tertentu.

Aturan dan standar proteksi

Aturan instalasi listrik yang berlaku seperti PUIL, BKI harus diikuti. Standar yang diacu baik local atau
internasional seperti SPLN, IEC 60947-2 harus diperhatikan. Penanaman tipe MCB beragam, tergantung
pada pabrik pembuat, data pemakaian yang perlu adalah karakteristik tiap MCB untuk disesuaikan dengan
kebutuhan sistem. Berikut ini contoh klasifikasi MCB (Instalasi Listrik II – Muhaimin ) :

1.   MCB tipe Z (rating dan breaking capacity kecil)
     Digunakan untuk pengaman rangkaian semikonduktor dan trafo – trafo tegangan yang peka.
2.   MCB tipe K (rating dan breaking capacity kecil)
     Digunakan untuk pengaman alat – alat rumah tangga (home appliance).
3.   MCB tipe G ( rating besar) untuk pengaman motor.
4.   MCB tipe L untuk pemgaman kabel atau jaringan.
5.   MCB tipe H untuk pengaman instalasi penerangan bangunan.

2.1.4. ELCB

Prinsip prinsip pengaman ini berdasarkan pada arus bocor yang terjadi. Arus bocor ini berdasarkan
standar, umumnya tidak lebih dari 30 mA, alasan penetapan ini berdasarkan pada resistansi tubuh bila
dikenai tegangan. Komponen ini tidak memiliki pengaman thermal dan magnetis, sehingga ELCB harus
diamankan terhadap hubung singkat dan beban lebih oleh MCB di sisi atasnya. ELCB mempunyai
mekanisme trip tersendiri dan juga dapat dioperasikan secara manual seperti saklar. Alat ini digunakan jika
pengamanan arus bocor dibutuhkan pada sekelompok circuit yang maksimum terdiri dari 4 circuit.
Pengaman lain Modul Vigi (MG) merupakan kombinasi MCB dan ELCB dipakai ketika pengamanan penuh
terhadap hubung singkat, beban lebih, dan arus bocor dibutuhkan pada circuit tunggal.

Modul Vigi (MG) merupakan pendeteksi arus bocor sebagai alat bantu MCB atau disebut juga relay arus
bocor. Alat ini tidak memiliki mekanisme trip namun mengirimkan perintah secara mekanis ke MCB.
Digunakan pada bangunan komersial dan aplikasi industri jika hubungan singkat tinggi dan MCB harus
dipasang dengan baik.

2.1.5. Push Button

Adalah peralatan listrik yang berfungsi sebagai saklar impuls yang berfungsi dalam rangkaian listrik Push
button ada dua macam, yaitu push button on dengan warna hijau yang bekerja dengan normally open dan
push button off yang berwarna merah yang bekerja normally close pada rangkaian kontrol.

2.1.6. Kontaktor

Adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk memutus atau menghubungkan rangkaian listrik. Kontaktor
terdiri dari 3 bagian pokok, yaitu : kontak utama, kontak bantu, dan koil magnetic. Prinsip kerja kontaktor
berdasarkan induksi elektromagnetik dimana koil magnetic kontaktor tersebut di supply sumber tegangan
listrik AC / DC, pada kumparan tembaga tersebut terjadi induksi elektromagnetik sehingga dapat menarik
bahan ferro magnetic yang ada di dekatnya (prinsip magnet buatan). Kapasitas penghubung dan pemutus
suatu kontaktor dapat dilihat dari data teknik dari suatu kontaktor itu sendiri, jadi jika suatu kontaktor
menghubungkan arus listrik yang melebihi kemampuan hantar arusnya (KHA) maka kontaktor tersebut
akan leleh dan mengakibatkan hubung singkat.

2.1.7. Rell tembaga / Bus bar

Adalah tembaga batangan yang berfungsi untuk memberikan sistem distribusi listrik yang ada pada panel.
Sebelum menentukan penampang bus bar / rel tembaga maka harus diperhitungkan / ditentukan berapa
kemampuan hantaran arus (KHA) yang mengalir pada rel tembaga tersebut. Maka setelah itu ditentukan
penampangnya. Busbar dapat mempunyai KHA yang lebih besar dari nominalnya jika busbar tersebut dicat
dan diberi warna, sehingga dilapisi dengan cat, adapun warna standar yang dipakai sistem PLN, yaitu :

    Warna   merah                  adalah fasa L1
    Warna   kuning                 adalah fasa L2
    Warna   hitam                  adalah fasa L3
    Warna   biru                    adalah netral (N)
    Warna   kuning dan hijau   adalah grounding (PE)

2.1.8. Kabel daya / kontrol kabel

Adalah peralatan listrik yang berfungsi untuk penghantar / konduktor listrik yang berfungsi untuk
mendistribusikan listrik dari suatu sumber ke suatu beban. Kabel mempunyai luas penampang yang
berbeda-beda tergantung dari kemampuan hantaran arus (KHA) yang digunakan. Perencanaan
pemasangan power kabel / kontrol kabel harus mempertimbangkan terhadap suhu ruang dan pemasangan
di udara atau di dalam tanah (underground). Jenis penghantar yang selama ini dipakai untuk kabel
tegangan rendah / kabel di bawah tegangan kerja 1 kV dengan isolasi PVC.

Jenis kabel yang digunakan antara lain :

1.   NYY, jenis ini dapat digunakan sebagai kabel tenaga untuk instalasi industri dan dalam lemari hubung
     bagi. Apabila diperkirakan tidak akan ada gangguan mekanis, kabel ini dapat juga ditanam dalam tanah
     asal diberi perlindungan secukupnya.
2.   NYM, jenis kabel ini untuk instalasi penerangan dimana dalam pemasangannya tidak merusak isolasi
     PVC nya, tapi kabel jenis ini tidak boleh ditanam dalam tanah karena alasan keamanan dimana
     isolasinya tidak untuk kabel tanam.
3.   NYA, kabel inti tunggal dengan kawat tembaga berisolasi PVC seperti NYY.
4.   NYAF, berupa kabel inti tunggal dengan kawat tembaga berisolasi PVC fleksibel.
5.   BC (Bore Copper), digunakan untuk pentanahan berupa kabel tanpa isolasi, biasanya disambung
     dengan elektrode yang ditanam dalam tanah2.2. Perhitungan dan perencanaan penentuan
     spesifikasi komponen panel

     Instalasi yang aman harus memenuhi ketentuan :

     1.    KHA pengaman > I beban nominal
     2.    KHA peralatan instalasi dan penghantar > KHA pengaman

     Penentuan KHA penghantar dan pengaman (dengan menggunakan voltage drop) :

     1 fasa : In =




     3 fasa : In =




     o     Dengan perolehan nilai ln diatas dapat ditentukan nilai Isn sehingga diperoleh nilai KHA pengaman
           yang digunakan.
     o     Jenis pengaman disesuaikan dengan beban yang terpasang.
           Penentuan I max beban tergantung faktor pengali, mis. :
           - beban penerangan : 2
           - beban motor : 5
           (umumnya tertera pada name plate peralatan)
           Tiap tipe MCB juga memilki faktor pengali, mis. :
           - Tipe L : 3,1
           - Tipe G : 7,5
           - Tipe H : 8
           (perhatikan kurva karakteristik MCB dan brosur, lihat lampiran)
           Mis. beban penerangan digunakanMCB tipe L, maka terpenuhi :
           Isn x 3,1 > In x 2
     o     Pemilihan penghantar dilakukan dengan acuan KHA dan kondisi lingkungan atau tempat
           pemasangan. Besarnya diameter kabel harus memberikan nilai KHA yang lebih besar dari KHA
           pengaman.

     3. PERALATAN DAN KOMPONEN

     Peralatan dan komponen yang dipakai dalam percobaan ini untuk setiap panel distribusi adalah sebagai
     berikut :

     6.    Box panel (almari panel) ukuran 50 x 40 x 20 cm             1 buah
     7.    MCB 3 fase 220 / 380 V                                                 2 buah
     8.    MCB 1 fase 220 / 380 V                                                 1 buah
     9.    Kontaktor 25 Ampere                                                    1 buah
     10.   Auxiliary contact                                                        1 buah
     11.   Push button ON, 220 V                                                  1 buah
     12.   Push button OFF, 220 V                                                 1 buah
     13.   Volt meter 0-500 V                                                      1 buah
     14.   Volt selector switch                                                    1 buah
     15.   Terminal strip                                                             32 buah
     16.   Pilot lamp                                                                   2 buah
     17.   kontrol kabel                                                               1m
18.   Rell tembaga                                                                 50 cm
19.   Isolator                                                                      6 biji
20.   Tool box                                                                      1 buah
21.   Multi tester                                                                1 buah

4. PROSEDUR KERJA

22. Membuat single line diagram , yang meliputi : Diagram PHB lengkap dengan keterangan mengenai
    ukuran dan besaran nominal dari hasil perhitungan beban listrik yang akan dipasang.
23. Membuat keterangan mengenai jenis dan beban listrik yang akan terpasang dan pembagiannya
    pada beban tiga atau satu fasenya pada single line diagram.
24. Menentukan jenis hantaran yang kan dipakai kemudian memeriksakan pada instruktur untuk
    mendapatkan persetujuan dan membuat gambar pelengkap panel distribusi yaitu :
    a. Gambar susunan komponen – komponen listrik busbar.
    b. Ganbar konstruksi panel dengan rail,isolator-isolator, terminal untuk kabel
    c. Gambar detail untuk satu kawat lokasi (gambar dengan pengawatan panel)
    d. Gambar susunan komponen-komponen untuk pintu panel.
    e. Gambar untuk sambungan kawat dengan pintu ( wiring diagram pintu panel)
    f. Gambar konstruksi pintu panel dan rencana pengukurannya.
    g. Fabrikasi panel (melakukan pekerjaan pengawatan) dengan semua detail gambar dam cara
    pemasangannya dan memakai standar warna sebagai berikut :
    - Warna kawat merah              : untuk fasa L1
    - Warna kawat kuning            : untuk fasa L2
    - Warna kawat hitam              : untuk fasa L3
    - Warna kawat biru               : untuk hantran netral (N)
    - Warna kawat kuning hijau : untuk proteksi earth

5. PERHITUNGAN BEBAN

1). Electric Cooker 3 fase , 4 KW, cos φ = 0,76, η = 0,8. Jarak dari panel 7 m.




I sn = 10 A

S = P / cosφ = 4/0,8 = 5 KVA

S1 + S2 + S3 = S/3 = 5/3 = 1,67 KVA

o     Menggunakan MCB NC45 φ 3 katub pemakaian di perumahan.

2). Mesin cuci 1 fase 1,2 KW , cos φ = 0,8 , η = 0,85 , jarak dari panel 15 m.




I sn = 10 A
S = P / cosφ = 1,2/0,8 = 1,5 KVA

o   Menggunakan MCB NC45φ 1 kutub, pemakaian di perumahan

3). Lampu TL 2 x 40 Watt, jarak dari panel 12 m, cos φ=0,8 , η=0,8




S = P / cosφ = 0,08/0,8 = 0,1 KVA

4). Lampu pijar 100 Watt




S = P / cosφ = 0,02/1 = 0,02 KVA

In total = 0,57 A + 0,909 A = 1,479 A

Isn = 2 A

o   Menggunakan MCB NC45 φ 1 katup pemakaian di perumahan

JENIS KABEL

Jenis kabel yang ada dalam kabel distribusi adalah NYA 1000volt dengan kuat arus maksimal dalam
pipa 300 C.

    1.   Mesin cuci 1 fasa
         In = 8,021 A
         Dilihat dari data teknik NYA, didapat penampang nominal 2,5 re sehingga pada kabel NYA yang
         berada di luar panel distribusi adalah 3 x 2,5 mm = 7,5 mm.
    2.   Electric cooker 3 fasa
         In = 9,99 A
         Dilihat dari data teknik NYA, didapat penampang nominal 2,5 re sehingga pada kabel NYA yang
         berada di luar panel distribusi adalah 5 x 2,5 = 12,5 mm.
    3.   Lampu TL 2×40 watt 1 fasa
         In = 0,568A
    4.   Lampu pijar 100 watt 1 fasa
         In = 0,568A.6. RANGKAIAN PERCOBAAN
5.   7. TABEL DATA HASIL PERCOBAAN

     A. Pengukuran Tanpa Tegangan

     No. Hubungan Instalasi          Hasil Pengukuran
             Semua MCB OFF
       1     L1 terhadap N                                         0
       2     L2 terhadap N                                         0
       3     L3 terhadap N                                         0
       4     L1 terhadap PE                                        0
       5     L2 terhadap PE                                        0
       6     L3 terhadap PE                                        0
       7     N terhadap PE                                         0
             Semua MCB ON
       8     L1 terhadap N                                         0
       9     L2 terhadap N                                         0
       10    L3 terhadap N                                         0
       11    L1 terhadap PE                                        0
       12    L2 terhadap PE                                        0
       13    L3 terhadap PE                                        0
       14    N terhadap PE                                         0

       Keterangan :

       0 = Tidak ada hubunga 1 = ada hubungan

       B. Pengukuran Dengan Teganagan


       No.   Hubungan Instalasi                                    Hasil Pengukuran
       1     L1 terhadap N                                         217
       2     L2 terhadap N                                         217
       3     L3 terhadap N                                         218
       4     L1 terhadap PE                                        216
       5     L2 terhadap PE                                        215
       6     L3 terhadap PE                                        219
       7     N terhadap PE                                         1
       8     L1 terhadap L2                                        376
       9     L1 terhadap L3                                        378
       10    L2 terhadap L3                                        376
       11    Electric Cooker 3 PhaseL1 terhadap N                  216

             L2 terhadap N                                         217

             L3 terhadap N                                         217
       12    Mesin Cuci 1 PhaseL1 terhadap N                       215
       13    Lampu TL 2 x 40 WattL2 terhadap N                     215
       14    2 Lampu Pijar 100 WattL3 terhadap N                   215

8. ANALISA DATA

Dari table hasil pengukuran tanpa tegangan baik ketika MCB OFF maupun ON semua hubungan
instalasi menunjukan tidak ada hubungan , hal ini berarti semua instalasi telah terpasang dengan baik
dan tidak ada yang terjadi hubungan singkat antar instalasi sehingga instalasi aman untuk digunakan.
Sedangkan pada pengukuran dengan tegangan tegangan antara fase dengan N maupun PE
menunjukkan angka yang relative sama yaitu rata-rata sebesar 217 volt . dan tegangan antar fase rata-
rata sebesar 376 volt. Dan antara N dengan PE hampir tidak ada tegangan atau tegangannya sangat
kecil yaitu 1 volt.

9. KESIMPULAN

Untuk membuat panel distribusi terlebih dahulu yang dilakukan yaitu membuat perencanaannya yang
meliputi, perhitungan beban yang terpasang , pemilihan MCB sesuai dengan beban, pembuatan
diagram garis tunggal, serta pembuatan diagram pengawatannya, jika semua instalasi sudah terpasang
maka yang harus dilakuakn adalah melakukan pengujian terhadap instalasi apakah ada instalasi yang
tidak terpasang dengan baik atau terjadi trouble shooting, yang dapat menyebabkan terjadinya
hubungan singkat ( short ).

10. DAFTAR PUSTAKA

     Watkins A.J Motor Calculation , Victoria Th 1979
     Arnold Edward. Electrical Instalation Calculation, Birmingham, Th 1980
     Setiawan E, Ir.Instalasi Listrik Arus Kuat jilid 3 . Th 1985
     Hermagasantos Z. Ir. Msc. Aplikasi Instalasi Listrik . Bandung Th 1995
     Herten. Van . Noordhoff Gronige. Netherland Th 1978
     Muhaimin. Instalasi listrik 1. Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik Bandung

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:146
posted:10/5/2012
language:Malay
pages:9