TEORI
DASAR LISTRIK
1. Pengantar
Assalamualaikum.
Tulisan ini sengaja disusun bagi siapa saja yang mau membaca dan mempelajarinya.
Dengan membaca tulisan ini kami berharap semoga pembaca mendapat pengetahuan yang bermanfaat.
Terimakasih.
Wassalamualaikum.
2. Standar
Kompetensi
Memahami
dan mampu menyelenggarakan dasar – dasar tehnik Listrik.
BAB
I
PENGERTIAN
- PENGERTIAN
Kompetensi
Dasar
Memahami
Pengertian – pengertian yang berkaitan dengan Dasar Tehnik Listrik
Indikator
Hasil Belajar
1.
Menjabarkan
Pengertian Arus Listrik.
2.
Menjabarkan
Pengertian Kuat Arus Listrik.
3.
Menjabarkan
Pengertian Rapat Arus.
4.
Menjabarkan
Pengertian Potensial atau tegangan.
Pengertian – Pengertian yang Berkaitan
dengan dasar tehnik Listrik
1. Arus
Listrik adalah mengalirkan electron secara terus menerus dan berkesinambungan pada konduktor
akibat perbedaan jumlah electron pada beberapa
lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama, satuan arus listrik adalah Ampere (A).
2. Kuat Arus Listrik adalah arus yang
tergantung pada banyak sedikitnya electron bebas yang pindah melewati suatu
penampang lewat dalam satuan detik.
3. Rapat Arus adalah besarnya arus
listrik tiap – tiap mm2 luas penampang kawat.
4. Potensial
atau tegangan adalah Fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya
(Voltage)
BAB
II
TEORI
DASAR LISTRIK
Kompetensi
Dasar
Memahami
Teori – Teori Dasar Listrik
Indikator
Hasil Belajar
1.
Menjelaskan
Arus Listrik
2.
Menjelaskan
Kuat Arus Listrik
3.
Menjelaskan
Rapat Arus
4.
Menjelaskan
Tahanan dan Daya Hantar.
5.
Menjelaskan
Potensial atau tegangan
6.
Menjelaskan
Rangkaian Listrik.
I.
Arus
Listrik
Energi listrik secara umum dapat
dibangkitkan dari generator, sinar matahari atau larutan kimia tertentu. Energi
listrik dari generator dapat digerakkan dari angin, air, ….. Sedang energi
listrik dari sinar matahari menggunakan perantara solar sell yang merubah
intensitas cahaya matahari menjadi arus listrik. Demikian juga sel – sel
skunder yang ada dalam accumulator (ACCU) basah dengan larutan kimia di
dalamnya yang dapat menyimpan energi listrik.
Arus listrik bergerak dari terminal
positif ( + ) ke terminal negatif ( - ), sedangkan aliran listrik dalam kawat
logam terdiri dari aliran elektron yang bergerak dari terminal negatif ( - ) ke
terminal positif ( + ), arah arus listrik dianggap berlawanan dengan arah
gerakan electron.
Gambar 1. Arah arus listrik dan arah gerakan elektron
“ 1
ampere arus adalah mengalirnya electron sebanyak 628 . 1016 atau sama dengan 1 coulumb per detik melewati
statu penampang conductor “
Persamaan
Arus Listrik :
I
= Q / t ( ampere )
Dimana :
I = besarnya arus listrik yang mengalir
(ampere)
Q = besarnya
muatan listrik, (coulumb)
T = waktu, (detik
/ sec)
2. Kuat
Arus Listrik
Adalah arus yang
tergantung pada banyak sedikitnya electron bebas yang pindah melewati suatu
penampang kawat dalam satuan detik.
Definisi Ampere adalah
satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 miligram perak dari nitrat
perak murni dalam satu detik.
Rumus – rumus untuk
menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu sebagai berikut :
Q
= I . t . . . . . . .
(1)
I
= Q / t . . . . . . . (2)
T
= Q / I . . . . . . . (3)
Dimana kuat arus listrik biasa juga
disebut dengan arus listrik.
“muatan
listrik memiliki muatan positip dan muatan negatif. Muatan positip dibawa oleh
proton, dan muatan negatif dibawa oleh elektro. Satuan muatan ”coulomb (C)”,
muatan proton +1,6 x 10-19C, sedangkan muatan elektron -1,6x 10-19C. Muatan
yang bertanda sama saling tolak menolak, muatan bertanda berbeda saling tarik
menarik”
3. Rapat
Arus
Adalah besarnya arus listrik tiap – tiap mm2 luas
penampang kawat.
Gambar 2. Kerapatan arus listrik
Arus listrik mengalir dalam kawat penhantar sacara merata menurut
luas penampangnya. Arus listrik 12
Ampere mengalir dalam kawat penampang 4 mm2 , maka kerapatan arusnya
adalah 3 A/mm2 , ketika penampang penghantar mengecil 1,5 mm2 ,
maka kerapatan arusnya adalah 8 A/mm2.
Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperature, suhu
penghantar dipertahankan sekitar 300oC, dimana kemampuan hantar arus
kabel sudah ditetapkan dalam table Kemampuan Hantar Arus ( KHA ).
Tabel 1 . Kemampuan hantar arus (KHA)
Berdasarkan table KHA
kabel pada table di atas, kabel berpenampang 4 mm2 , 2 inti kabel
memiliki 30 A, memiliki kerapatan arus 8,5 A/mm2 . Kerapatan arus
berbanding terbalik dengan penampang penghantar, semakin besar penampang
penghantar kerapatan arusnya mengecil.
Rumus – rumus di bawah ini
dapat menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang kawat.
J = I /
A
I = J .
A ; A = I / J
Dimana :
J = Rapat arus
(A/mm2)
I = Kuat arus
(Amp)
A = Luas
penampang kawat (mm2)
4. Tahanan
Dan Daya Hantar
Penghantar dari bahan
metal mudah mengalirkan arus listrik, tembaga dan aluminium memiliki daya
hantar listrik yang tinggi. Bahan terdiri dari kumpulan atom, setiap atom
terdiri dari proton dan electron. Aliran arus listrik merupakan aliran
electron. Electron bebas yang mengalir ini mendapat hambatan saat melewati atom
sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan electron dengan atom dan ini menyebabkan
penghantar panas. Tahanan penghantar memiliki sifat menghambat yang terjadi
pada setiap bahan.
Tahanan didefinikan
sebagai berikut :
“ 1 ohm adalah tahanan
satu kolom air raksa panjangnya 1063 mm dengan penampang 1 mm2 pada
temperatur 0oC “
Daya hantar dapat
didefinisikan :
“ kemampuan penghantar
arus atau daya arus sedangkan penyekat atau isolasi adalh suatu bahan yang
mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar atau
daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus lsitrik “
Rumus untuk menghitung
besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus :
R = 1 / G ( ohm ) atau G = 1 / R ( mho )
Gambar 3. Resistansi Konduktor
Tahanan penghantar
besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya dan juga besarnya
tahanan konduktor sesuai hukum ohm.
“ bila suatu penghantar
dengan panjang L, dan diameter penampang q serta tahanan jenis ρ (rho), maka tahanan penghantar
tersebut adalah R = ρ . L / q “
dimana :
R = tahanan kawat (Ω/ ohm)
L = panjang kawat (m/
meter)
Ρ = tahanan jenis
kawat (Ωmm2/meter)
q = penampang kawat (mm2)
Faktor – faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau
tahanan, kerena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada :
-
Panjang penghatar
-
Luas penampang konduktor
-
Jenis konduktor
-
Temperatur
5. Potensial
Atau Tegangan
Potensial listrik adalah
fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda potensialnya,
dari hal ini tersebut kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang
sering disebut “ perbedaan potensial “ dengan satuan Volt (voltage).
“ satu volt adalah beda
potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu joule untuk memindahkan
muatan listrik satu coulomb “
Formula beda potensial
atau tegangan adalah :
V = W / Q (volt)
Dimana :
V = beda potensial atau
tegangan (volt)
W = usaha, (Newton Meter
atau Joule)
Q = muatan listrik (coulumb)
6. Rangkaian
Listrik
Pada suatu
rangkaian listrik akan mengalir arus apabila dipenuhi syarat – syarat sebagai
berikut :
-
adanya
sumber tegangan
-
adanya
alat penghubung (penghantar)
-
adanya
beban
Gambar 4. Rangkaian Listrik
Pada kondisi sakelar S terbuka maka arus tidak akan mengalir
melalui beban. Apabila sakelar S ditutup maka akan mengalir arus ke beban R dan
jarum ampere meter akan bergerak yang menunjukan adanya arus listrik.
Suatu sumber energi (energi listrik) yang ada tidak akan ada arus
yang mengalir apabila tidak ada yang menghubungkan (penghantar) dan beban yang
akan menggunakan energi tersebut. Dari gambar 4 dijelaskan bahwa arus akan
mengalir bila suatu sumber tegangan dimana kutub – kutubnya dihubungkan ke
beban dengan suatu penghantar, sehingga arus listrik akan mengalir dari satu
kutub ke kutub lainnya.
a. Cara
Memasang Alat Ukur.
Pemasangan alat ukur volt
meter maupun ampere meter tidak boleh sembarangnya, hal ini bisa berakibat
fatal pada jaringan atau device (peralatan eletronika) maupun alat ukur itu
sendiri. Dapat dilihat pada gambar 4 dimana alat ukur AVO meter dipasang secara
parallel untuk mengetahui berapa besar tegangan yang ada, sedangkan alat ukur
ampere meter harus dipasang secara seri karena untuk mengetahui arus yang
mengalir pada penghatar (tahanan dalam ampere meter harus sekecil mungkin) dan
ke beban.
b. Hukum OHM
Pada suatu rangkaian tertutup,
besarnya arus I berubah sebanding dengan tegangan V dan berbanding terbalik
dengan beban tahanan R, atau dapat dinyatakan dengan rumus :
V
= I . R
Dimana :
V
= tegangan, (volt)
I
= arus listrik, (ampere)
R
= tahanan atau reristansi, (ohm)
Dari persamaan di atas
yang mana bila tegangan konstan (tetap), maka besarnya arus yang ada akan
berbanding terbalik dengan hambatan yang ada. Semakin besar hambatannya semakin
kecil arus yang mengalir.
Sebagai contoh beban
listrik yang digunakan oleh pelangan PLN yang paling kecil daya yang disalurkan
ke pelangan adalah 450 Watt dengan pembatas arus 2 ampere, dimana tegangan yang
didistribusikan adalah 220 V ac. Bagaimana daya / beban 450 watt dapat
diasumsikan dengan pembatas arus 2 Ampere (MCB atau fuse ). Hubungan hukum ohm
dengan daya dapat dilihat dari persamaan di bawah ini :
P =
V . I
Dimana V = I . R
Sehingga :
P = (I . R) . I
atau P = I2 . R
P = daya (watt)
V = Tegangan (volt)
I = arus (ampere)
R = hambatan (ohm)
Jadi bila sebuah rumah memiliki daya 450 Watt, maka arus yang mengalir
adalah maksimum sebesar 2 Ampere. Bagaimana tengangan 220 Vac dengan arus 2
ampere menghasilkan daya 450 watt ? padahal sesuai persamaan di atas bahwa P = V . I , sehingga 220 V . 2 A adalah 440
watt. Dijelaskan pada bahasan selanjutnya.
c. Hukum KIRCHOFF
Pada hukum Kirchoff pertama ini adalah pada setiap rangkaian jumlah aljabar
dari arus-arus yang bertemu pada satu titik pertemuan adalah nol ( jumlah I = 0 ). Dapat dijelaskan bahwa besar arus yang
masuk pada suatu titik pertemuan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik
pertemuantersebut.
Gambar 5 : Rangkian jalur arus masuk dan
keluar
Dari rangkaian di atas dapat dituliskan
persamaan sebagai berikut :
I1 + I4 = I2 + I3 + I5
BAB III
SUMBER DAYA
LISTRIK
Kompetensi
Dasar
Memahami
Sumber Daya Listrik
Indikator
Hasil Belajar
1.
Menjelaskan
Asal energi
2.
Menjelaskan
Daya Listrik
3.
Menjelaskan
Satuan Pada Listrik Bolak – Balik (AC)
1. Asal Energi
Energi dapat dihasilkan dari alam dan buatan. Energi yang berasal dari alam
diantara PLTU, PLTA, PLTG, PLTAt, sedang yang berasal dari buatan diantara
PLTD, Genset dan batery.
2. Daya Listrik
Dari pembahasan di atas telah diuraikan sedikit tentang
daya listrik yang mana dinotasikan dengan lambang P dengan satuan Watt. Daya
listrik yang ada pada setiap beban secara umum dipengaruhi oleh sumber
tengangan, beban / hambatan dan arus yang mengalir. Daya listrik pada buku ini
yaitu daya pada arus listrik bolak – balik (ac). Sedangkan daya pada rangkaian
DC (searah) adalah ideal seperti bahasan di atas yaitu Daya = tegangan
dikalikan arus pada beban.
Satuan daya yang terpasang pada konsumen / pelangan
adalah VA (volt – ampere), itu
merupakan daya yang terpasang atau daya pengenal. Jadi jika konsumen
berlangganan daya sebesar 450 watt dengan tegangan 220 volt maka arus sebesar 2
ampere. (biasa dipasang sebuah MCB 2 ampere).
Dalam rangkaian listrik bolak – balik (alternating
current) ada tiga jenis daya yaitu :
a. daya semu yaitu . . . . . . dengan (S, VA,
Volt ampere)
b.
daya aktif yaitu . . . . . . . dengan (P, W, watt)
c. daya reaktif yaitu . . . . . . dengan (Q,
VAR, volt ampere reaktif)
Untuk rangkaian listrik bolak – balik (AC), bentuk tegangan dan arusnya adalah
sinusoida (gelombang sinus) dimana setiap saat baik tegangan ataupun arus akan
berubah – ubah. Dari amplitudo maksimum, nol, minimum dan kembali lagi ke
amplitudo maksimum. Sehingga besarnya daya setiap saat tidak sama. Daya ini
merupakan daya rata-rata di ukur dengan satuan watt, daya tersebut membentuk
energi aktif persatuan waktu dan dapat di ukur dengan kwh meter serta merupakan
daya nyata / daya aktif (daya sebenarnya) yang digunakan oleh beban untuk melakukan
tugas/usaha tertentu.
Sedangkan daya semu dinyatakan dengan satuan Volt – ampere (VA) menyatakan
kapasitas peralatan listrik, seperti yang tertera pada peralatan generator, transformator
dan KWh meter rumah kita sendiri.
Pada suatu instalasi listrik khususnya instalasi pabrik /
industri juga terdapat beban tertentu seperti motor listrik yang memerlukan
bentuk lain dari daya yaitu daya reaktif (VAR) untuk membuat medan magnet atau
dengan kata lain daya reaktif adalah daya yang terpakai sebagai energi
pembangkit flux magnetik sehingga timbul magnetisasi dan daya ini dikembalikan
ke sistem karena efek induksi elektromagnetik itu sendiri, sehingga daya ini
sebenarnya merupakan beban pada suatu sistem tenaga listrik.
Selain ketiga daya tersebut diatas pada rangkaian listrik
bolak-balik terdapat factor daya atau factor kerja yaitu perbandingan antara
daya aktif (watt) dengan daya semu (VA), atau cosinus sudut antara daya aktif
dengan daya semu (daya total). Daya reaktif yang tinggi akan meningkatkan sudut
ini dan sebagai hasilnya factor daya akan menjadi lebih rendah. Faktor daya
menggambarkan sudut phasa antara daya aktif dan daya semu. Faktor daya selalu
lebih kecil atau sama dengan satu. Semakin kecil nilai factor daya akan Sangat
merugikan pengguna energi listrik karena arus beban akan lebih besar dari yang
digunakan sebenarnya. Perbaikan faktor daya dapat dilakukan dengan menggunakan
kapasitor.
Secara teoritis, jika semua daya yang dipasok oleh
perusahaan listrik (PLN) memiliki nilai factor daya satu, maka daya aktif
(watt) yang ditransfer setara dengan kapasitas daya terpasang (VA).
Contoh kasus penggunaan kapasitor pada instalasi jeringan lsitrik pada
pelangan guna mengurangi factor daya yang relatif kecil. Jika daya tersambung
pada pelanggan 450 watt dengan tegangan 220 Vac, anggap factor daya dirumah
pelanggan 0,6 maka arus verja yang dibutuhkan untuk dapat menggunakan semua
daya terpasang hádala 450/220/0,6 = 3,4 A. Atau bila PLN sudah membatasi
instalasi listrik pelanggan dengan MCB 2 A, dengan factor daya 0,6 berarti
pelanggan hanya dapat menggunakan beban maksimum 220 x 0,6 x 2 = 264 watt. Dengan menggunakan kapasitor factor
daya dapat ditingkatkan ingá 0,9 maka dengan pembatas MCB (mini circuit
breaked) 2 A pelanggan dapat menggunakan daya maksimum sebesar 220 x 0,9 x 2 =
396 watt.
A.
SATUAN PADA LISTRIK BOLAK
- BALIK (AC)
Telah dibahas di atas tentang daya – daya yang ada pada
rangkaian listrik baik arus listrik searah terutama pada rangkaian lsitrik
bolak – balik. Besaran – besaran (satuan) yang biasa digunakan dalam rangkaian
listrik adalah tegangan memiliki satuan voltage (volt), arus listrik (ampere)
dan beban / hambatan (ohm). Namum pada rangkaian listrik bolak – balik selain
ketiga satuan tersebut ada beberapa besaran yang perlu diperhatikan yaitu :
a. Tahanan
induktif atau disingkat XL dengan satuan ohm
b. Tahanan
kapasitif atau disingkat XC dengan satuan ohm
c. Tahanan semu
atau disingkat Z (impedansi sendiri) dengan satuan ohm
d. Cosinus
(faktor usaha) tanpa satuan. Memiliki nilai antara 0 – 1.
Beban atau tahanan pada arus bolak – balik pada dasarnya ada 3 macam beban
yaitu beban / tahanan (pada arus searah), beban yang bersifat induktif dan
beban yang bersifat kapasitif. Beban murni / tahanan yang mengakibatkan arus
dan tegangan sefasa dan tidak dipengaruhi oleh frekuensi, sedangkan beban
induktif dan kapasitif besar harganya sangat dipengaruhi oleh besar kecilnya
frekuensi (sinusoida). Tahanan yang bersifat kapasitif diakibatkan adanya
komponen kapasitor / kondensator memiliki satuan farad (F). Tahanan yang
bersifat induktif diakibatkan adanya komponen induktor (lilitan) dengan satuan
Henry (H).
Memiliki satuan farad (F) Tahanan yang bersifat induktif diakibatkan adanya
komponen induktor (lilitan) dengan satuan Henry (H).
BAB IV
JARINGAN
LISTRIK
Kompetensi
Dasar
Memahami
Jaringan Listrik
Indikator
Hasil Belajar
1. Menjelaskan
Sistem tenaga listrik
2. Menjelaskan
Dsitribusi Jaringan
3. Menjelaskan
Komponen Saluran Tranmisi Udara
4. Menjelaskan
Phasa pada Saluran Tranmisi
1. Sistem
Tenaga Listrik
Karena berbagai persoalan teknis, energi listrik hanya
dibangkitkan pada tempat-tempat tertentu saja. Sedangkan pemakai tenaga listrik
atau pelanggan tenaga listrik tersebar diberbagai tempat, maka penyampaian
tenaga listrik dari tempat dibangkitkan tenaga listrik sampai ketempat
pelanggan memerlukan penangganan teknis. Tenaga listrik dibangkitkan dalam
pusat-pusat listrik seperti PLTA, PLTU, PLTG, PLTU, PLTD kemudian disalurkan
melalui saluran transmisi. (gambar pada lampiran)
2. Distribusi Jaringan
Saluran tegangan tinggi di Indonesia mempunyai tegangan
150 kV yang disebut sebagai saluran udara tegangan tinggi (SUTT) dan
tegangan 500 kV yang disebut sebagai saluran udara tegangan ektra tinggi (SUTET).
Saluran transmisi ada yang berupa udara dan ada pula berupa kabel tanah. Karena
saluran udara harganya jauh lebih murah dibandingkan dengan kabel tanah, maka
saluran transmisi kebanyakan berupa saluran udara.
Kerugian saluran transmisi menggunakan kabel udara adalah
adanya gangguan petir, pohon-pohon yang mengenai kabel transmisi atau lainnya. Setelah
tenaga listrik disalurkan melalui saluran transmisi, maka sampailah tenaga
listrik di Gardu Induk ( GI ) untuk diturunkan tegangannya melalui transformator
penurun tegangan menjadi tegangan menengah atau yang juga disebut tegangan
distribusi primer. Tegangan distribusi primer yang digunakan pada saat ini adalah
tegangan 20 kV. Jaringan setelah keluar dari GI disebut jaringan distribusi,
sedangkan jaringan antara Pusat Tenaga Listrik dengan GI disebut jaringan
transmisi.
Setelah tenaga listrik disalurkan melalui jaringan
distribusi primer, maka tenaga listrik diturunkan tegangannya dalam gardu –
gardu distribusi menjadi tegangan rendah yaitu tegangan kerja 380 Volt atau 220
Volt. Tegangan rendah melalui jaringan tegangan rendah ini kemudian disalurkan kepelanggan / konsumen (rumah-rumah, kantor)
melalui sambungan rumah. Dalam prakteknya, karena luasnya jaringan distribusi
sehingga diperlukan banyak transformator distribusi, maka Gardu distribusi
seringkali disederhanakan menjadi transformator tiang. Pelanggan / konsumen
yang mempunyai daya tersambung besar tidak dapat disambung melalui jaringan
tegangan rendah melainkan disambung langsung pada jaringan tegangan menengah,
bahkan ada pula yang disambungkan pada jaringan transmisi tegangan tinggi.
Setelah tenaga listrik melalui jaringan tegangan menengah (JTM), jaringan
tegangan rendah (JTR) dan sambungan rumah, maka tenaga listrik
selanjutnya melalui alat pembatas daya dan KWH meter.
Dari uraian di atas, dapat dimengerti bahwa besar
kecilnya kosumsi tenaga listrik (daya) ditentukan oleh para pelanggan itu
sendiri. Yaitu bagaimana pelanggan akan menggunakan alat-alat
listriknya yang harus diikuti oleh besar suply tenaga listrik dari pusat-pusat
listrik. Proses penyampaian / penyaluran tenaga lsitrik dari pusat-pusat
listrik dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 6. Proses
penyaluran Tenaga listrik dari Pusat listrik ke Pelanggan.
3. Komponen
Saluran Transmisi Udara
a.. Menara
Transmisi
Menara transmisi atau dapat disebut juga tiang transmisi
hádala suatu bangunan penompang saluran transmisi yang bisa berupa manar baja,
tiang baja, tiang beton bertulang atau tiang kayu. Menurut kegunaannya
diklasifikasikan menjadi :
1) Tiang
baja, tiang beton bertulang dan tiang kayu umumnya digunakan untuk saluran-saluran
transmisi dengan tegangan kerja relatif rendah (dibawah 70 kV)
2) Menara
baja, digunakan untuk saluran transmisi yang tegangan kerjanya tinggi (SUTT)
dan tegangan ektra tinggi (SUTET).
b. Isolator
Jenis isolator yang digunakan pada saluran transmisiadalah
jenis porselin atau gelas. Menurut penggunaan dan konstruksinya, isolator
diklasifikasikan menjadi :
1) isolator
jenis pasak
2) isolator
jenis pos – saluran
3) isolator
gantung
Isolator jenis pasak dan
isolator jenis pos-saluran digunakan pada saluran transmisi dengan tegangan
kerja relatif rendah (kurang dari 22-23 kV), sedangkan isolator gantung dapat
digandeng menjadi rentetan/ rangkaian isolator yang jumlahnya dapat disesuaikan
dengan kebutuhan.
c. Kawat
Penghantar
Jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran
transmisi adalah :
1) tembaga
dengan koduktivitas 100 % (Cu 100%)
2) tembaga
dengan konduktivitas 97,5 % (Cu 97,5%)
3) Aluminium
dengan konduktivitas 61 % (Al 61%)
Kawat penghantar tembaga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan
kawat penghantar aluminium, karena conductivitas dan kuat tariknya yang lebih
tinggi. Tetapi juga memiliki kelemahan, yaitu untuk besar tahanan yang sama,
tembaga lebih berat dan lebih mahal dari aluminium. Oleh karena itu dewasa ini
kawat penghantar aluminium telah mulai mengantikan kedudukan kawat penghantar
tembaga.
Untuk memperbesar kuwat tarik dari kawat aluminium, digunakan campuran
aluminium (aluminium alloy). Untuk saluran-saluran transmisi tegangan tinggi,
dimana jarak antara menara/tiang berjauhan, yang mencapai ratusan meter, maka
dibutuhkan kuat tarik yang lebih tinggi. Untuk itu digunakan kawat penghantar
ACSR.
Kawat penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis, dengan lambang
sebagai berikut :
1) AAC
(All-Aluminium Conductor), yaitu penghantar yang seluruhnya terbuat dari
aluminium.
2) AAAC
(All-Aluminium-Alloy Conductor), yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat
dari campuran aluminium.
3) ACSR
(Aluminium Conductor, Steel-Reinforced), yaitu kawat penghantar aluminium
berinti baja.
4) ACAR
(Aluminium Conductor, Alloy-Reinforced), yaitu kawat penghantar aluminium yang
diperkuat dengan logam campuran.
d. Kawat Tanah
Kawat tanah atau “ ground wires “ juga disebut kawat
pelindung (shield wires), gunanya untuk melindungi kawat-kawat penghantar atau
kawat-kawat fasa terhadap sambara pedir. Jadi kawat tanah dipasang di atas
kawat-kawat phasa, sebagai pelindung dari sambaran petir. Sebagai kawat tanah
umumnya digunakan kawat baja (steel wires) yan g lebih murah, tetapi tidak
jarang digunakan ACSR.
4. Phasa Pada
Saluran Trnasmisi
Sumber tenaga listrik yang dihasilkan oleh pusat-pusat
tenaga listrik melalui generator dengan tiga (3) saluran utama. Yaitu arus
listrik (phasa) yang diperlukan oleh konsumen / pelanggan. Arus lsitrik yang
dihasilkan oleh generator-generator pembangkit tenaga listrik mempunyai sudut
pergeseran phasa 120o. Dimana dalam satu putaran generator memiliki
sudut 3600 yang dibagi menjadi 3 bagian ( 3 phasa), sehingga setiap
phasa memiliki sudut 1200. Pada saluran transmisi tegangan tinggi
(SUTT) dikenal phasa R, S dan T yang urutan phasanya selalu R di atas, S
ditengah dan T di bawah. Namur pada SUTET urutan phasa tidak selelu berurutan
R, S dan T karena selain panjang, carácter SUTET banyak dipengaruhi oleh faktor
kapasitansi dari bumi maupun konfigurasi yang tidak selalu vertikal. Guna
keseimbangan impedansi penyaluran maka setiap 100 Km dilakukan transposisi
letal kawat phasa.
BAB V
APLIKASI
ENERGI LISTRIK
Kompetensi
Dasar
Memahami
Aplikasi Energi Listrik
Indikator
Hasil Belajar
1. Menjelaskan
Fungsi Proteksi dalam rangkaian Listrik
2. Menjelaskan
macam dan fungsi kerja pemutus Arus
3. Menjelaskan
Persyaratan umum instalasi Listrik
4. Instalasi
Listrik
5. Menjelaskan
Tambahan
1. Fungsi
Proteksi Dalam Rangkaian Listrik
Guna mencegah terjadi arus / beban lebih atau melampaui
batas yang telah ditetapkan, diperlukan komponen yang membatasi arus yaitu :
Contoh alat proteksi adalah MCB, Fuse / Skering
2. Macam Dan Fungsi Kerja Pemutus Arus
(Skalar)
Saklar atau switch merupakan piranti mekanik atau eletrik
yang mengalirkan atau memutuskan arus atau mengalirkan kebagian lain. Skalar
banyak macam dan jenisnya misal untuk keperluan instalasi penerangan, instalasi
tenaga, untuk tegangan tinggi dan lain-lain. Menurut cara penggunaannya , maka
skalar dapat dibagi atas beberapa jenis yaitu sistem putar, balik, tombol atau
tarik. Sedangkan menurut hubungannya skalar kita kenal dengan nama skalar
tunggal, seri, tukar / silang dan skalar kelompok.
a. Saklar
tunggal
Gambar :
( lampiran
)
b. Saklar seri
Gambar :
( lampiran
)
c. Skalar tukar
/hotel
Gambar :
( lampiran
)
d. Saklar tekan
Gambar :
( lampiran
)
e. Saklar
dimmer
Gambar :
( lampiran
)
f. Skalar
kelompok
Gambar :
(lampiran )
g. MCB (mini
circuit breaker)
h. Fuse
i. LCB (saklar
pengaman arus bocor)
3. Persyaratan
Umum Isntalasi Listrik
Persyaratan
Umum Instalasi Listrik yang biasa dikenal dengan PUIL yang pertama kali
digunakan sebagai pedoman beberapa instansi yang berkaiatan dengan instalasi
listrik adalah EVA (Algemene Voorschriften loor Electrische Sterkstroom
Instalaties) yang diterbitkan oleh Dewan Normalisasi Pemerintah Hindia belanda.
Kemudian AVE N 2004 ini diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia dan diterbitkan
pada tahun 1964 sebagai norma indonesia N16 yang kemudian dikenal sebagai
Peraturan Umum Instalasi Listrik yang disingkat PUIL 1964. Selanjutkan pernah
diterbitkan PUIL 1977 dan PUIL 1982 yang merupakan hasil penyempurnaan atau
revisi dari PUIL sebelumnya. Maka PUIL terakhir yang sudah diterbitkan hádala
PUIL 2000. Jika PUIL 1964, 1977 dan 1987 adalah Peraturan Umum Instalasi Listrik,
maka pada PUIL 2000 namanya menjadi Persyaratan Umum Instalasi Listrik dengan
tetap mempertahankan singkatan PUIL.
PUIL 2000 sebagai revisi dari PUIL sebelumnya tetap
mengacu pada standar internacional yaitu IEC (International Electrotechnical Commission),
NEC (Nacional electric Code) dan SAA (Standards Association Australia). PUIL
hasil revisi yang dilaksanakan oleh Panitia Revisi PUIL 1987 ditetapkan oleh
Menteri Pertambangan dan energi dalam Surat Keputusan Menteri No.
24-12/40/600.3/1999 dan No. 51-12/40/600.2/1999. PUIL 2000 memuat sembilan
bagian pokok. Contoh pada bagian 1 dan 2 tentang Pendahuluan dan persyaratan
dan bagian 3 tentang proteksi, dan seterusnya.
4. Instalasi
Listrik
Pada
instalasi listrik ini, titik berat materi yang disampaikan hanya pada instalasi
listrik rumah sederhana. Dimana sebagai contoh penggunaan sumber tenaga listrik
1 phasa. Namum instalasi listrik juga dapat dilakasanakan pada pabrik, industri
atau perkantoran, dimana sumber tenaga listrik biasa menggunakan 3 phasa.
Untuk
pemasangan suatu instalasi listrik terlebih dahulu harus dibuat gambar
rencananya berdasarkan denah bangunan, dimana instalasinya akan dipasang jika
spesifikasinya dan syarat-syarat pekerjaan yang diterima dari pihak bangunan /
pemesan sudah ada. Harus diperhatikan spesifikasi dan syarat pekerjaan ini menguraikan
syarat yang harus dipenuhi pihak pemborong, antar lain mengenai material yang
digunakan, waktu penyerahan dan sebagainya.
Gambar-gambar
yang diperlukan pada suatu bagunan sebelum dilakukan instalasi listrik adalah
gambar situasi dari bangunan (letak bangunan) itu sendiri dimana instalasinya
akan dipasang, serta rencana penyambungan dengan jaringan PLN.
Gambar – gambar yang harus dipersiapkan sebelum inslasi
dilaksanakan adalah :
a. Gambar
instalasi ( lampiran )
b. Diagram Instalasi garis tunggal ( lampiran )
c. Gambar perincian atau keterangan (
lampiran )
d. Komponen dan peralatan
5. Tambahan
a. Ilmu Bahan
Di dalam ilmu dasar kelistrikan kita perla mengetahui
jenis bahan-bahan yang dapat digunakan dalam jaringan listrik yaitu ilmu bahan
listrik. Suatu bahan dapat berbentuk padat, cair, atau gas. Wujud bahan
tertentu juga bisa berubah karena pengaruh suhu. Selain penggelompokan
berdasarkan wujud tersebut dalam teknik listrik bahan-bahan juga dapat
dikelompokkan sebagai berikut :
1) Bahan
penghantar (konduktor)
2) Bahan
penyekat (isolator)
3) Bahan
setengah penghantar (semi konduktor)
4) Bahan
magnetis
5) Bahan super
konduktor
6) Bahan khusus
(bahan utk pembuatan kontak-kontak, skering dan sebagainya)
b.
Macam kabel
penghantar listrik
1) type NGA
2) type NYA
3) type NYY
4) type NYM
5) dll
c. Kelengkapan
kerja lsitrik
1) Obeng (positif, negatif dan test pen)
2) Tang
(lancip, pemotong, pemegang, kombinasi)
3) pisau /
cutter
4) Palu
5) AVO meter
6) Ampere meter
7) Xxx
d. Komponen
e. Simbol-simbol
BAB VI
P E N U
T U P
Demikian materi Naskah Sekolah
Sementara Dasar tehnik Listrik disusun
semoga dapat dijadikan bahan referensi bagi para Siswa Pendidikan Kejuruan Komlek
sehingga para siswa dapat mengetahui dan memahami dan kelak apabila ditempatkan pada bidang Telematika (Komlek)
dapat melaksanakannya.
DAFTAR ISI
Halaman
PENGANTAR
.................................................................................................. 1
STANDAR
KOMPETENSI............................................................................... 1
BAB I PENGERTIAN
- PENGERTIAN.
Kompetensi
Dasar ……………………………………………………………. 2
Indikator Hasil
Belajar ………………………………………………………. . 2
Pengertian-Pengertian.
…………………………………………………….... 3
BAB II TEORI DASAR LISTRIK.
Kompetensi Dasar
………… …………..…………………………………… 4
Indikator
Hasil Belajar ………..………………………………..………….. .
4
1.
Arus
Listrik………………………………………………………………….
5
2.
Kuat
Arus Listrik……………..………….…………………………………
6
3.
Rapat
Arus………………………....………………………………………
6
4.
Tahanan
dan daya hantar…….………………………………………….
8
5.
Potensial
atau Tegangan ……………………………...…………………
9
6.
Rangakain
Listrik ………………………………………..……………….. 10
BAB III SUMBER DAYA LISTRIK
Kompetensi Dasar
……………………..…………………………………….. 13
Indikator
Hasil Belajar ………..………………………………………………
13
1.
Asal
Energi…..………………….………………………………………… 14
2.
Daya Listrik
........................................................................................ 14
BAB IV JARINGAN LISTRIK
Kompetensi Dasar
…………………………..……………………………….. 18
Indikator Hasil
Belajar ………..……………………………………………… 18
1.
Sistem
Tenaga Listrik…………..………………………………………...
19
2.
Distribusi
jaringan ……………………………………………………….. 19
3.
Komponen Saluran Transmisi Udara.................................................. 21
4.
Phasa pada Saluran
Tranmisi............................................................. 23
BAB V APLIKASI
ENERGI LISTRIK.
Kompetensi Dasar
……………………….…………………………………… 24
Indikator Hasil
Belajar ………..……………………………………………… 24
1.
Fungsi
Proteksi dalam Rangakain Listrik………………………………. 25
2.
Macam
dan Fungsi Kerja Pemutus Arus……………………..…………
25
3.
Persyaratan
Umum Instalasi listrik………………………………………
26
4.
Instalasi
Listrik …………………………………………………………….. 26
5.
Tambahan
……………………………………………………………....... 27
