Perencanaan Dan Pembuatan Panel Distribusi Tegangan Rendah

Diposkan oleh fezarzone March 13, 2019 Post a Comment

PEMBUATAN PANEL DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN PANEL DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH

1. TUJUAN

1.1 Tujuan Instruksional Umum

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

1.2 Tujuan Instruksional Khusus

a. Mahasiswa dibutuhkan sanggup melakukan perhitungan beban listrik.
b. Mahasiswa dibutuhkan sanggup menciptakan single line diagram panel.
c. Mahasiswa dibutuhkan sanggup menciptakan wiring diagram.
d. Mahasiswa trampil merakit pengawatan panel distribusi listrik.
e. Mahasiswa bisa 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 banyak sekali 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 daerah / almari panel distribusi listrik yang di dalamnya terpasang peralatan listrik. Berdasarkan lokasi instalasi dan kondisi lingkungan sekitar, almari panel ini harus di desain semoga sanggup memperlihatkan sumbangan terhadap benda absurd / bubuk dan air, dengan menentukan tingkat perlindungannya IP (DIN 40 050, IEC Publ. 144). Kode IP disertai dua angka, angka pertama memperlihatkan sumbangan terhadap sentuhan dan benda padat, angka kedua memperlihatkan sumbangan terhadap benda cair.

2.1.2.Indikator dan Metering

Pada panel dibutuhkan peralatan / instrument yang dipasang untuk melaksanakan 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 kalau 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 banyak sekali kutub dari satu hingga empat kutub. Dalam mamilih kutub circuit breaker, hal – hal yang harus dipertimbangkan yaitu :

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

Karakteristik sistem

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

Kebutuhan kontinuitas sumber daya

Dalam menentukan CB harus diperhatikan :

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

Aturan dan standar proteksi

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

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

2.1.4. ELCB

Prinsip prinsip pengaman ini menurut pada arus bocor yang terjadi. Arus bocor ini menurut standar, umumnya tidak lebih dari 30 mA, alasan penetapan ini menurut pada resistansi badan bila dikenai tegangan. Komponen ini tidak mempunyai pengaman thermal dan magnetis, sehingga ELCB harus diamankan terhadap hubung singkat dan beban lebih oleh MCB di sisi atasnya. ELCB mempunyai prosedur trip tersendiri dan juga sanggup dioperasikan secara manual ibarat saklar. Alat ini digunakan kalau pengamanan arus bocor dibutuhkan pada sekelompok circuit yang maksimum terdiri dari 4 circuit.

Pengaman lain Modul Vigi (MG) merupakan kombinasi MCB dan ELCB digunakan dikala 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 mempunyai prosedur trip namun mengirimkan perintah secara mekanis ke MCB. Digunakan pada bangunan komersial dan aplikasi industri kalau kekerabatan 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 kepingan pokok, yaitu : kontak utama, kontak bantu, dan koil magnetic. Prinsip kerja kontaktor menurut induksi elektromagnetik dimana koil magnetic kontaktor tersebut di supply sumber tegangan listrik AC / DC, pada kumparan tembaga tersebut terjadi induksi elektromagnetik sehingga sanggup menarik materi ferro magnetic yang ada di dekatnya (prinsip magnet buatan). Kapasitas penghubung dan pemutus suatu kontaktor sanggup dilihat dari data teknik dari suatu kontaktor itu sendiri, jadi kalau suatu kontaktor menghubungkan arus listrik yang melebihi kemampuan hantar arusnya (KHA) maka kontaktor tersebut akan leleh dan menimbulkan hubung singkat.

2.1.7. Rell tembaga / Bus bar

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

Warna merah yaitu fasa L₁
Warna kuning yaitu fasa L₂
Warna hitam yaitu fasa L₃
Warna biru yaitu netral (N)
Warna kuning dan hijau yaitu 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 digunakan untuk kabel tegangan rendah / kabel di bawah tegangan kerja 1 kV dengan isolasi PVC.

Jenis kabel yang digunakan antara lain :

NYY, jenis ini sanggup digunakan sebagai kabel tenaga untuk instalasi industri dan dalam lemari hubung bagi. Apabila diperkirakan tidak akan ada gangguan mekanis, kabel ini sanggup juga ditanam dalam tanah asal diberi sumbangan secukupnya.
NYM, jenis kabel ini untuk instalasi penerangan dimana dalam pemasangannya tidak merusak isolasi PVC nya, tapi kabel jenis ini dihentikan ditanam dalam tanah lantaran alasan keamanan dimana isolasinya tidak untuk kabel tanam.
NYA, kabel inti tunggal dengan kawat tembaga berisolasi PVC ibarat NYY.
NYAF, berupa kabel inti tunggal dengan kawat tembaga berisolasi PVC fleksibel.
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 kondusif harus memenuhi ketentuan :

KHA pengaman > I beban nominal
KHA peralatan instalasi dan penghantar > KHA pengaman

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

1 fasa : In =

3 fasa : In =

Dengan perolehan nilai ln diatas sanggup ditentukan nilai Isn sehingga diperoleh nilai KHA pengaman yang digunakan.
Jenis pengaman diubahsuaikan 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
Pemilihan penghantar dilakukan dengan pola KHA dan kondisi lingkungan atau daerah pemasangan. Besarnya diameter kabel harus memperlihatkan nilai KHA yang lebih besar dari KHA pengaman.

3. PERALATAN DAN KOMPONEN

Peralatan dan komponen yang digunakan dalam percobaan ini untuk setiap panel distribusi yaitu sebagai berikut :

Box panel (almari panel) ukuran 50 x 40 x 20 cm 1 buah
MCB 3 fase 220 / 380 V 2 buah
MCB 1 fase 220 / 380 V 1 buah
Kontaktor 25 Ampere 1 buah
Auxiliary contact 1 buah
Push button ON, 220 V 1 buah
Push button OFF, 220 V 1 buah
Volt meter 0-500 V 1 buah
Volt selector switch 1 buah
Terminal strip 32 buah
Pilot lamp 2 buah
kontrol kabel 1 m
Rell tembaga 50 cm
Isolator 6 biji
Tool box 1 buah
Multi tester 1 buah

4. PROSEDUR KERJA

Membuat single line diagram , yang mencakup : Diagram PHB lengkap dengan keterangan mengenai ukuran dan besaran nominal dari hasil perhitungan beban listrik yang akan dipasang.
Membuat keterangan mengenai jenis dan beban listrik yang akan terpasang dan pembagiannya pada beban tiga atau satu fasenya pada single line diagram.
Menentukan jenis hantaran yang kan digunakan lalu memeriksakan pada pelatih untuk mendapat persetujuan dan menciptakan gambar perhiasan 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 planning pengukurannya.
g. Fabrikasi panel (melakukan pekerjaan pengawatan) dengan semua detail gambar dam cara pemasangannya dan menggunakan 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

Menggunakan MCB NC45 φ 3 katub pemakaian di perumahan.

2). Mesin basuh 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

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

Menggunakan MCB NC45 φ 1 katup pemakaian di perumahan

JENIS KABEL

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

Mesin basuh 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 yaitu 3 x 2,5 mm = 7,5 mm.
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 yaitu 5 x 2,5 = 12,5 mm.
Lampu TL 2×40 watt 1 fasa
In = 0,568A
Lampu pijar 100 watt 1 fasa
In = 0,568A.6. RANGKAIAN PERCOBAAN

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 L2 terhadap N L3 terhadap N	216 217 217
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 dikala MCB OFF maupun ON semua kekerabatan instalasi menandakan tidak ada kekerabatan , hal ini berarti semua instalasi telah terpasang dengan baik dan tidak ada yang terjadi kekerabatan singkat antar instalasi sehingga instalasi kondusif untuk digunakan.

Sedangkan pada pengukuran dengan tegangan tegangan antara fase dengan N maupun PE memperlihatkan 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 menciptakan panel distribusi terlebih dahulu yang dilakukan yaitu menciptakan perencanaannya yang meliputi, perhitungan beban yang terpasang , pemilihan MCB sesuai dengan beban, pembuatan diagram garis tunggal, serta pembuatan diagram pengawatannya, kalau semua instalasi sudah terpasang maka yang harus dilakuakn yaitu melaksanakan pengujian terhadap instalasi apakah ada instalasi yang tidak terpasang dengan baik atau terjadi trouble shooting, yang sanggup mengakibatkan terjadinya kekerabatan singkat ( short ).

10. DAFTAR PUSTAKA