Teori dasar listrik

Definisi Istilah Kelistrikan Pada PUIL 2000
01:31 Dunia Listrik 1 comment

Persyaratan Umum Instalasi Listrik tahun 2000 (PUIL 2000) merupakan
hasil penyempurnaan Peraturan Umum Instalasi Listrik 1987 dengan memperhatikan standar
IEC, terutama terbitan TC 64 “Electrical Installations of Buildings” dan standar internasional
lainnya yang berkaitan.
Berikut adalah definisi dari istilah-istilah kelistrikan yang sering kita temui. Diurutkan
berdasarkan urutan alpahabet.
Anda dapat mendownload PUIL 2000, disini.
A
aparat (listrik),
lihat definisi radas.
armatur
luminair tanpa lampu, lihat definisi luminair.
arus beban lebih (suatu sirkit)
arus lebih yang terjadi dalam sirkit pada waktu tidak ada gangguan listrik.
(overload current (of a circuit)) – IEV 826-05-07.
arus bocoran
a) (pada suatu instalasi) – arus yang dalam keadaan tidak ada gangguan mengalir ke bumi atau ke
bagian konduktif ekstra dalam sirkit;
CATATAN: Arus ini dapat mempunyai komponen kapasitif termasuk yang dihasilkan dari
penggunaan kapasitor yang disengaja. (leakage current (in an installation)) – IEV 826-03-08.
b) arus dalam lintas lain selain yang diinginkan karena isolasi tidak sempurna.
(leakage current (syn. earth current)) – IEV 151-03-35.

arus bocoran bumi
semua arus bocoran dan arus kapasitif antara suatu penghantar dan bumi.
(earth current) – IEV 151.
arus gangguan
arus yang mengalir di titik tertentu pada jaringan listrik karena gangguan di titik lain pada
jaringan tersebut. (fault current) – IEV 603-02-25.
arus hubung pendek
a) arus lebih yang diakibatkan oleh gangguan impedans yang sangat kecil mendekati nol antara
dua penghantar aktif yang dalam kondisi operasi normal berbeda potensialnya. (short-circuit
current) – IEV 441.
b) arus lebih karena hubung pendek yang disebabkan oleh gangguan atau hubungan yang
salah pada sirkit listrik. (short-circuit current) – IEV 441.
c) arus yang mengalir di titik tertentu pada jaringan listrik akibat hubungan pendek di titik lain
pada jaringan tersebut. (short-circuit current) – IEV 603-02-27.
arus lebih
a) arus dengan nilai melebihi nilai pengenal tertinggi; (overcurrent) – IEV 151, 441.
b) setiap arus yang melebihi nilai pengenalnya; untuk penghantar, nilai pengenalnya adalah
Kemampuan Hantar Arus (KHA) penghantar yang bersangkutan.
(overcurrent) – IEV 826-05-06.
arus operasi (arus kerja)
nilai arus yang pada atau di atas nilai tersebut pelepas (release) dapat bekerja.
(operating current (of an overcurrent release)) – IEV 441-16-45.
arus pengenal
a) arus operasi yang mendasari pembuatan perlengkapan listrik.
b) (belitan suatu transformator) – arus yang mengalir lewat terminal saluran suatu belitan
transformator, yang diperoleh dengan membagi daya pengenal oleh tegangan pengenal belitan
tersebut dan faktor fase yang tepat. (rated current (of a winding of a transformer)) – IEV 421-0405.
arus sisa
jumlah aljabar nilai arus sesaat, yang mengalir melalui semua penghantar aktif suatu sirkit pada
suatu titik instalasi listrik.
(residual current) – IEV 826-03-09.

arus sisa operasi
arus terkecil yang dapat mengetripkan gawai proteksi arus sisa dalam waktu yang
ditentukan.
arus trip (arus bidas)
arus yang menyebabkan gawai proteksi bekerja.
B
bagian aktif
penghantar atau bagian konduktif yang dimaksudkan untuk dilistriki pada pemakaian normal;
termasuk di dalamnya penghantar netral, tetapi berdasarkan perjanjian (konvensi) tidak termasuk
penghantar PEN.
CATATAN Bagian aktif ini tidak berarti dapat menyebabkan risiko kejut listrik. (live part) –
IEV 826-03-01.
bagian konduktif
bagian yang mampu menghantarkan arus walaupun tidak harus digunakan untuk mengalirkan
arus pelayanan. (conductive part) – IEV 441-11-09.
Bagian Konduktif Ekstra (BKE)
bagian konduktif yang tidak merupakan bagian dari instalasi listrik dan dapat menimbulkan
potensial, biasanya potensial bumi. (extraneous conductive part) – IEV 826-03-03.
Bagian Konduktif Luar (BKL)
lihat definisi Bagian Konduktif Ekstra.
Bagian Konduktif Terbuka (BKT)
a) bagian konduktif yang gampang tersentuh dan biasanya tak bertegangan, tetapi dapat
bertegangan jika terjadi gangguan.
CATATAN 1 Bagian Konduktif Terbuka yang khas adalah dinding selungkup, gagang operasi,
dan lain-lain. (exposed conductive part) – IEV 826-03-02.
b) bagian konduktif perlengkapan listrik yang dapat tersentuh dan biasanya tidak
bertegangan, tetapi dapat bertegangan jika terjadi gangguan.
CATATAN 2 Bagian konduktif perlengkapan l istrik yang hanya dapat bertegangan dalam
kondisi gangguan melalui BKT tidak dianggap sebagai BKT. (exposed conductive part) – IEV
441-11-10.
bahan kebal bakar
bahan yang tidak akan terbakar selama pemakaiannya sesuai dengan tugas yang diperuntukkan
baginya; atau tidak akan terus menyala setelah dibakar.

baterai kotak
perlengkapan hubung bagi (PHB) yang terdiri atas beberapa kotak yang umumnya sejenis seperti
kotak rel, kotak cabang, kotak pengaman lebur, dan kotak sakelar yang dirakit menjadi satu.
beban lebih
a) Kelebihan beban aktual melebihi beban penuh.
CATATAN : Istilah "beban lebih" tidak digunakan sebagai sinonim arus lebih (overload) – IEV
151, 441-11-08.
b) Keadaan operasi dalam sirkit yang menimbulkan arus lebih, meskipun sirkit itu secara listrik
tidak rusak.
beban penuh
nilai beban tertinggi yang ditetapkan untuk kondisi pengenal operasi. (full load) – IEV 151-0316.
bumi
massa konduktif bumi, yang potensial listriknya di setiap titik mana pun menurut konvensi sama
dengan nol. (earth) – IEV 151-01-07.
C
celah proteksi
celah dengan jarak tertentu sehingga, jika terjadi gangguan dalam sirkit, akan bekerja sebagai
proteksi dengan cara mengalirkan arus melalui celah tersebut, sesuai dengan tingkat proteksi
yang dikehendaki.
celah tegangan lebih
celah proteksi yang bekerja sebagai proteksi berdasarkan tegangan lebih tertentu yang terjadi
karena gangguan dalam sirkit yang bersangkutan.
E
elektrode batang
elektrode dari pipa logam, baja profil, atau batang logam lainnya yang dipancangkan ke bumi.
elektrode bumi
bagian konduktif atau kelompok bagian konduktif yang membuat kontak langsung dan
memberikan hubungan listrik dengan bumi. (earth electrode) – IEV 826-04-02, 461-06-18, 19502-01, 604-04-03..
elektrode gradien potensial
elektrode sistem pembumian, yang dipasang khusus untuk menurunkan tegangan langkah.

elektrode pelat
elektrode dari bahan logam pejal atau berlubang, pada umumnya ditanam dalam-dalam.
elektrode pita
elektrode yang dibuat dari penghantar berbentuk pipih, bundar, atau pilin yang pada
umumnya ditanam secara dangkal.
elemen lebur
bagian dari pengaman lebur yang dirancang agar lebur bila pengaman lebur bekerja (fuseelement) – IEV 441
G
gangguan
a) segala perubahan yang tidak dikehendaki, yang melemahkan kerja normal;
b) kejadian yang tidak direncanakan atau kerusakan pada barang, yang dapat mengakibatkan satu
kegagalan atau lebih, baik pada barang itu sendiri, ataupun pada perlengkapan yang berhubungan
dengan barang itu.
(fault) – IEV 151-03-39, 604-02-01.
gangguan bumi
a) kegagalan isolasi antara penghantar dan bumi atau kerangka.
b) gangguan yang disebabkan oleh penghantar yang terhubung ke bumi atau karena resistans
isolasi ke bumi menjadi lebih kecil daripada nilai tertentu.
(earth fault) – IEV 195-04-14.
gangguan isolasi
cacat pada isolasi perlengkapan, yang dapat mengakibatkan dielektrik tertembus atau arus
abnormal mengalir lewat isolasi. (insulation fault) – IEV 604-02-02.
gangguan permanen
gangguan yang mempengaruhi gawai dan menghalangi kepulihan pelayanannya selama belum
ada tindak perbaikan atas titik gangguan. (permanent fault) – IEV 604-02-10.
gawai (listrik)
perlengkapan listrik yang digunakan dalam kaitan dengan, atau sebagai pembantu pada,
perlengkapan listrik lain; misalnya termostat, sakelar, atau transformator instrumen. (device) –
IEEE, dictionary.

Gawai Proteksi Arus Sisa (GPAS)
gawai yang digunakan sebagai pemutus, yang peka terhadap arus sisa, yang dapat secara
otomatis memutuskan sirkit termasuk penghantar netralnya, dalam waktu tertentu bila arus sisa
yang timbul karena terjadinya kegagalan isolasi melebihi nilai tertentu sehingga bertahannya
tegangan sentuh yang terlalu tinggi dapat dicegah.
Gawai Proteksi Arus Lebih (GPAL)
gawai penyakelaran mekanis atau sekumpulan gawai yang dirancang untuk menyebabkan
terbukanya kontak jika arus lebih mencapai nilai yang diberikan dalam kondisi yang ditentukan.
H
hubung pendek
hubungan antara dua titik atau lebih dalam suatu sirkit melalui impedans yang sangat kecil
mendekati nol. (short-circuit) – IEV 441.
I
instalasi darurat
instalasi yang digunakan u ntuk penerangan dan tenaga listrik pada waktu terjadi gangguan pada
sistem penyuplai tenaga listrik dan penerangan yang normal.
instalasi domestik
instalasi dalam bangunan yang digunakan sebagai tempat tinggal.
instalasi pelanggan
instalasi listrik yang terpasang sesudah meter di rumah atau pada bangunan.
instalasi lampu luah tabung gas
instalasi penerangan yang menggunakan lampu tabung gas dan bekerja pada tegangan di atas
1000 V (TM atau TT); misalnya penerangan tanda dan penerangan bentuk.
instalasi listrik bangunan
rakitan perlengkapan listrik pada bangunan yang berkaitan satu sama lain, untuk memenuhi
tujuan atau maksud tertentu dan memiliki karakteristik terkoordinasi.
(electrical installation (of building)) – IEV 826-01-01.
instalasi listrik desa
instalasi untuk pembangkitan, pendistribusian, pelayanan, dan pemakaian tenaga listrik di desa.
instalasi listrik pasangan dalam
instalasi listrik yang ditempatkan dalam bangunan tertutup sehingga terlindung dari pengaruh
langsung cuaca.
instalasi listrik pasangan luar
instalasi listrik yang tidak ditempatkan dalam bangunan sehingga terkenai pengaruh langsung

cuaca.
instalasi pembangunan
instalasi yang digunakan selama masa pembangunan, pemugaran, pembongkaran atau
perombakan gedung dengan pengawatan yang khusus untuk penerangan dan tenaga listrik.
instalasi sementara
instalasi listrik yang pemakaiannya ditetapkan untuk suatu tempat tertentu untuk jangka waktu
sementara sesuai dengan standar/ketentuan yang berlaku paling lama tiga bulan, dan tidak boleh
dipakai di tempat lain.
instrumen
gawai untuk mengukur nilai kuantitas sesuatu yang diamati. (instrument) – IEEE, dictionary
inti kabel
rakitan yang mencakup penghantar beserta isolasinya (dan tabir tapisnya jika ada). (core (of a
cable)) - IEV 461-04-04
isolasi
a) (sebagai bahan) - segala jenis bahan yang dipakai untuk menyekat sesuatu;
b) (pada kabel) - bahan yang dipakai untuk menyekat penghantar dari penghantar lain, dan dari
selubungnya, jika ada;
c) (pada perlengkapan) - sifat dielektrik semua bahan isolasi perlengkapan;
d) (sebagai sifat) - segala sifat yang terdapat pada penghantar karena pengisolasian penghantar.
(Insulation) – IEV 195-06-06, 195-06-07, 195-06-08, 195-06-09, 195-02-41.
isolasi dasar
isolasi yang diterapkan p ada bagian aktif untuk memberikan proteksi dasar terhadap kejut listrik.
CATATAN ke dalam isolasi dasar tidak termasuk isolasi yang digunakan secara khusus untuk
tujuan fungsional.
(basic insulation) - IEV 826-03-17
isolasi diperkuat
isolasi bagian aktif yang berbahaya yang memproteksi manusia dari kejut listrik setara dengan
isolasi ganda.
(reinforced insulation) - IEV 826-03-20
isolasi ganda
isolasi yang mencakup isolasi dasar dan isolasi suplemen.

(double insulation) - IEV 826-03-19
isolasi suplemen
isolasi independen yang diterapkan sebagai tambahan pada isolasi dasar agar memberikan
proteksi untuk manusia dari kejut listrik dalam kejadian kegagalan isolasi.
(supplementary insulation) IEV 826-03-18
J
jangkauan tangan
daerah yang dapat dicapai oleh uluran tangan dari tempat berdiri, tanpa menggunakan sarana
apapun.
(arm’s reach) IEV 195-06-12, 826-03-11.
jarak bebas
jarak antara dua bagian konduktif yang sama dengan rentangan tali terpendek antara bagian
konduktif tersebut.
(clearance) IEV 441-17-31, 604-03-60.
jarak udara
jarak terpendek antara dua bagian aktif diukur melintasi udara.
jaringan listrik
sistem listrik yang terdiri atas penghantar dan perlengkapan listrik yang terhubung satu dengan
lainnya, untuk mengalirkan tenaga listrik.
(electrical network)
K
kabel berisolasi atau disingkat kabel – rakitan
kabel yang terdiri atas :
a) satu inti atau lebih
b) selubung individual (jika ada)
c) pelindung rakitan (jika ada)
d) selubung kabel (jika ada).
Penghantar yang tidak berisolasi tambahan dapat digolongkan sebagai kabel.
(insulated cable) IEV 461-06-01
kabel fleksibel
kabel yang disyaratkan untuk mampu melentur pada waktu digunakan, dan yang struktur dan
bahannya memenuhi persyaratan.

(flexible cable) - IEV 461-06-14
kabel tanah
jenis kabel yang dibuat khusus untuk dipasang di permukaan atau dalam tanah, atau dalam air.
(underground cable) IEV 601-03-05.
keadaan darurat
keadaan yang tidak biasa atau tidak dikehendaki yang membahayakan keselamatan manusia dan
keamanan bangunan serta isinya, yang ditimbulkan oleh gangguan suplai utama listrik.
kedap
sifat tidak dapat dimasuki sesuatu; misalnya kedap air atau kedap debu.
Kemampuan Hantar Arus (KHA)
arus maksimum yang dapat dialirkan dengan kontinu oleh penghantar pada keadaan tertentu
tanpa menimbulkan kenaikan suhu yang melampaui nilai tertentu.
(current carrying capacity) IEV 826-05-05.
kendali
tindakan dengan maksud tertentu pada atau dalam sistem, untuk memperoleh sasaran tertentu.
CATATAN Kendali (dapat) termasuk pemantauan (monitoring) dan pelindungan ( safe
guarding) di samping tindak kendali itu sendiri.
(control) – IEV 351.
kontak tusuk (kotak kontak dan tusuk kontak)
susunan gawai pemberi dan penerima arus yang dapat dipindah-pindahkan, untuk
menghubungkan dan memutuskan saluran ke dan dari bagian instalasi. Kontak tusuk meliputi :
a) kotak kontak – bagian kontak tusuk yang merupakan gawai pemberi arus;
b) tusuk kontak – bagian kontak tusuk yang merupakan gawai penerima arus.
Kotak Kontak Biasa (KKB)
kotak kontak yang dipasang untuk digunakan sewaktu-waktu (tidak secara tetap) bagi peranti
listrik jenis apa pun yang memerlukannya, asalkan penggunaannya tidak melebihi batas
kemampuannya.
Kotak Kontak Khusus (KKK)
kotak kontak yang dipasang khusus untuk digunakan secara tetap bagi suatu jenis peranti listrik
tertentu yang diketahui daya mau pun tegangannya.
kotak sambung
kotak pada sambungan kabel yang melindungi isolasi kabel terhadap udara dan air.

L
lengkapan
gawai yang melakukan tugas kecil atau sampingan sebagai tambahan, yang berhubungan dengan
tetapi bukan bagian perlengkapan.
(accessory) - IEC 581
luminair
unit penerangan yang lengkap, terdiri atas satu lampu atau lebih dengan bagian yang dirancang
untuk mendistribusikan cahaya, dan menempatkan, melindungi, serta menghubungkan lampu ke
suplai daya.
P
panel hubung bagi
perlengkapan hubung bagi yang pada tempat pelayanannya berbentuk suatu panel atau
kombinasi panel-panel, terbuat dari bahan konduktif atau tidak konduktif yang dipasang pada
suatu rangka yang dilengkapi dengan perlengkapan listrik seperti sakelar, kabel dan rel.
Perlengkapan hubung bagi yang dibatasi dan dibagi-bagi dengan baik menjadi petak-petak yang
tersusun mendatar dan tegak dianggap sebagai satu panel hubung bagi.
pemanfaat listrik
perlengkapan yang dimaksudkan untuk mengubah energi listrik menjadi energi bentuk lain,
misalnya cahaya, bahang, tenaga gerak.
(current-using equipment) – IEV 826-07-02.
pembebanan intermiten
pembebanan periodik dengan waktu kerja tidak melampaui 4 menit diselingi dengan waktu
istirahat (beban nol atau berhenti), yang cukup lama untuk mendinginkan penghantar sampai
suhu kelilingnya.
pembebanan singkat
pembebanan dengan waktu kerja singkat, tidak melampaui 4 menit, disusul dengan waktu
istirahat yang cukup lama, sehingga penghantar menjadi dingin kembali sampai suhu keliling.
pembumian
penghubungan suatu titik sirkit listrik atau suatu penghantar yang bukan bagian dari sirkit listrik,
dengan bumi menurut cara tertentu.
(earthing)
pemisah
gawai untuk memisahkan atau menghubungkan sirkit dalam keadaan tidak atau hampir tidak
berbeban.
(Isolator) -

pemutus sirkit (pemutus tenaga)
sakelar mekanis yang mampu menghubungkan, mengalirkan dan memutuskan arus pada kondisi
sirkit normal, dan juga mampu menghubungkan, mengalirkan untuk jangka waktu tertentu dan
memutuskan secara otomatis arus pada kondisi sirkit tidak normal tertentu, seperti pada kondisi
hubung pendek
(circuit-breaker) – IEV 441
pengaman lebur (sekering)
gawai penyakelaran dengan peleburan satu komponen atau lebih yang dirancang khusus dan
sebanding, yang membuka sirkit tempat pengaman lebur disisipkan dan memutus arus bila arus
tersebut melebihi nilai yang ditentukan dalam waktu yang sesuai.
CATATAN Pengaman lebur meliputi semua bagian yang membentuk gawai penyakelaran yang
utuh.
(fuse) – IEC 60269-1
pengedapan (pemakalan)
proses penutupan celah komponen agar mampu menahan masuknya kotoran.
(sealing) - IEV 461-10-02.
penghantar aktif
setiap penghantar dari sistem suplai yang mempunyai beda potensial dengan netral atau dengan
penghantar yang dibumikan. Dalam sistem yang tidak memiliki titik netral, semua penghantar
harus dianggap sebagai penghantar aktif
(active conductor ) - SAA 0.5.4
penghantar bumi
penghantar dengan impedans rendah, yang secara listrik menghubungkan titik yang tertentu pada
suatu perlengkapan (instalasi atau sistem) dengan elektrode bumi.
(earth conductor) – IEC MDE, 1983, p.76
penghantar netral (N)
penghantar (berwarna biru) yang dihubungkan ke titik netral sistem dan mampu membantu
mengalirkan energi listrik.
(neutral conductor) – IEC MDE, 1983, p.76
penghantar PEN (nol)
penghantar netral yang dibumikan dengan menggabungkan fungsi sebagai penghantar proteksi
dan penghantar netral.
CATATAN Singkatan PEN dihasilkan dari penggabungan lambang PE untuk penghantar
proteksi dan N untuk penghantar netral.
(PEN conductor) – IEC MDE, 1983, p.76, IEV 826-04-06.
penghantar pembumian

a) penghantar berimpedans rendah yang dihubungkan ke bumi;
b) penghantar proteksi yang menghubungkan terminal pembumi utama atau batang ke elektrode
bumi.
(earthing conductor) – IEC MDE, 1983, p.76
penghantar pilin
penghantar yang terdiri atas satu pilinan, atau sejumlah pilinan yang dipintal jadi satu tanpa
isolasi di antaranya.
penghantar proteksi (PE)
penghantar untuk proteksi dari kejut listrik yang menghubungkan bagian berikut : bagian
konduktif terbuka, bagian konduktif ekstra, terminal pembumian utama, elektrode bumi, titik
sumber yang dibumikan atau netral buatan.
(protective conductor) – IEC MDE, 1983, p.77
penyakelaran (switsing)
proses penghubungan atau pemutusan aliran/arus dalam satu sirkit atau lebih.
(switching) – IEV 441.
penyambung berpengedap (berpakal)
penyambung yang menggunakan pengedap yang mampu menghasilkan kedap terhadap zat
tertentu.
peranti listrik
barang pemanfaat listrik, biasanya merupakan unit yang sudah lengkap, pada umumnya bukan
perlengkapan industri, lazim dibuat dengan ukuran atau jenis yang baku, yang mengubah energi
listrik menjadi bentuk lain, biasanya bahang atau gerak mekanis, di tempat pemanfaatannya.
Misalnya pemanggang roti, seterika listrik, mesin cuci, pengering rambut, bor genggam, dan
penyaman udara.
(electrical appliance) – IEEE dictionary
perlengkapan genggam
perlengkapan randah (portabel) yang dimaksudkan untuk dipegang dengan tangan dalam kerja
normal, dan motornya, jika ada, merupakan bagian yang menyatu dengan perlengkapan tersebut.
(hand-held equipment) – IEC MDE, 1983, p.148
Perlengkapan Hubung Bagi dengan atau tanpa kendali (PHB)
suatu perlengkapan untuk membagi tenaga listrik dan/atau mengendalikan dan melindungi sirkit
dan pemanfaat listrik mencakup sakelar pemutus sirkit, papan hubung bagi tegangan rendah dan
sejenisnya.
perlengkapan listrik

a) istilah umum yang meliputi bahan, fiting, gawai, peranti, luminair, aparat, mesin, dan lain-lain
yang digunakan sebagai bagian dari, atau dalam kaitan dengan, instalasi listrik.
b) barang yang digunakan untuk maksud-maksud seperti pembangkitan, pengubahan, transimisi
distribusi atau pemanfaatan energi listrik, seperti, mesin, transformator, radas, instrumen, gawai
proteksi, perlengkapan untuk pengawatan, peranti.
(electrical equipment) – IEC MDE, 1983, p.148
perlengkapan listrik pasangan dalam
perlengkapan listrik yang ditempatkan dalam ruang bangunan tertutup sehingga terlindung dari
pengaruh cuaca secara langsung.
(indoor electrical equipment)
perlengkapan listrik pasangan luar
perlengkapan listrik yang tidak ditempatkan dalam bangunan sehingga terkena pengaruh cuaca
secara langsung.
(outdoor electrical equipment)
perlengkapan magun (terpasang tetap)
perlengkapan yang terpaku pada penyangga atau dalam keadaan kokoh aman di suatu tempat
khusus.
(fixed equipment) – IEC MDE, 1983, p.148
perlengkapan pegun (stasioner)
perlengkapan magun atau perlengkapan yang tidak mempunyai gagang untuk pegangan, dan
yang mempunyai massa cukup besar sehingga tak mudah dipindah-pindah.
CATATAN Nilai massa tersebut besarnya 18 kg atau lebih menurut standar IEC jika
menyangkut peranti rumah-tangga.
(stationary equipment) – IEC MDE, 1983, p.148
perlengkapan portabel (randah)
perlengkapan yang dapat dipindah-pindah ketika bekerja, atau mudah dipindah-pindah dari satu
tempat ke tempat lain dalam keadaan tetap terhubung pada sumber listrik.
(portable equipment) – IEC MDE, 1983, p.148
PHB cabang
semua PHB yang terletak sesudah PHB utama atau sesudah suatu PHB utama subinstalasi.
PHB utama
PHB yang menerima tenaga listrik dari saluran utama konsumen dan membagikannya ke seluruh
instalasi konsumen.

R
radas (aparat)
perlengkapan listrik yang biasanya terdapat dekat atau di tempat pemanfaatannya, tanpa patokan
yang tegas tentang pengertian besar-kecilnya, misalnya generator, motor, transformator, atau
pemutus sirkit.
rel pembumi
batang penghantar tempat menghubungkan beberapa penghantar pembumi.
rancangan instalasi listrik
berkas gambar rancangan dan uraian teknik, yang digunakan sebagai pegangan untuk
melaksanakan pemasangan suatu instalasi listrik.
resistans isolasi lantai dan dinding
resistans antara permukaan lantai atau dinding dan bumi.
resistans elektrode bumi
resistans antara elektrode bumi atau sistem pembumian dan bumi acuan/referensi.
resistans pembumian
jumlah resistans elektrode bumi dan resistans penghantar pembumi.
resistans pembumian total
a) resistans dari seluruh sistem pembumian yang terukur di suatu titik,
b) resistan antara terminal pembumian utama dan bumi
(total earthing resistance) – IEV 826 – 04 – 03
ruang kering
ruang yang biasanya tidak lembab. Ruang yang kelembabannya hanya berlaku sewaktu-waktu,
sehingga hampir tidak mempengaruhi mutu isolasi, meskipun kelembabannya itu
berlangsung dalam jangka waktu lama, digolongkan dalam ruang kering.
ruang kerja kasar
ruang terbuka atau tertutup untuk bermacam-macam pekerjaan kasar.
ruang kerja listrik
ruang khusus yang digunakan untuk pemasangan dan pengusahaan perlengkapan listrik yang
berbahaya dan karena itu ruang itu hanya boleh dimasuki oleh orang yang berpengetahuan
tentang teknik listrik.
ruang kerja listrik terkunci
ruang kerja listrik yang hanya boleh dibuka dan dimasuki oleh orang yang berwenang.

ruang lembab dan basah
ruang terbuka atau tertutup yang demikian lembab sehingga isolasi yang baik sukar untuk
dipertahankan dan resistans isolasi antara badan manusia dan bumi berkurang.
ruang sangat panas
ruang yang suhunya sangat tinggi dengan akibat menurunnya (tidak dapat dipertahankannya)
daya sekat bahan isolasi yang lazim digunakan di tempat lain, atau menurunnya resistans listrik
tubuh manusia yang berada dalam ruang itu.
ruang uji atau laboratorium listrik
ruang terbuka atau tertutup tempat dilakukan pemeriksaan, pengujian atau percobaan listrik,
yang selama berlangsungnya pekerjaan itu hanya boleh dimasuki oleh orang yang berwenang
saja.
S
sakelar
gawai untuk menghubungkan dan memutuskan sirkit dan mengubahnya menjadi berbeban atau
tidak.
sakelar cabang
sakelar untuk menghubungkan dan memisahkan masing-masing cabang.
sakelar keluar
sakelar pada PHB di sisi tenaga listrik keluar dari PHB tersebut.
sakelar masuk
sakelar pada PHB di sisi tenaga listrik masuk ke PHB tersebut.
sakelar pemisah
sakelar untuk memisahkan atau menghubungkan sirkit dalam keadaan tidak atau hampir tidak
berbeban (lihat definisi pemutus sirkit).
(disconnector)
sakelar pemisah pengaman
sarana pengamanan untuk memisahkan sirkit perlengkapan listrik dari jaringan sumber dengan
menggunakan transformator pemisah atau motor generator, pemisahan dimaksudkan untuk
mencegah timbulnya tegangan sentuh yang terlalu tinggi pada BKT perlengkapan yang
diamankan, bila terjadi kegagalan isolasi dalam perlengkapan tersebut.
(protective disconnector)
sakelar utama
sakelar masuk dan keluar pada PHB utama instalasi atau PHB utama subinstalasi.
saluran listrik

seperangkat penghantar, isolator dan lengkapan untuk mengalirkan energi antara dua titik suatu
jaringan.
(electrical line)
saluran luar
saluran yang dipasang di atas tanah dan di luar bangunan.
sambungan rumah
saluran listrik yang menghubungkan instalasi pelanggan dan jaringan distribusi.
saluran tegangan rendah
bagian jaringan tegangan rendah tidak termasuk sambungan pelayanan.
saluran transmisi
saluran listrik yang merupakan bagian dari suatu instalasi, biasanya terbatas pada konstruksi
udara.
(transmission line) – SAA Wiring rules
saluran utama pelanggan
saluran antara meter atau kotak pelayanan rumah dan PHB utama.
(consumer’s mains) – SAA Wiring rules
saluran utama subinstalasi
saluran antara PHB utama dan PHB utama subinstalasi, atau saluran antar PHB utama
subinstalasi.
(subinstallation line)
sentuh langsung
persentuhan manusia atau ternak dengan bagian aktif.
(direct contact) – IEV 826-03-05
sentuh tak langsung
persentuhan manusia atau ternak dengan bagian konduktif terbuka yang bertegangan jika terjadi
gangguan.
(indirect contact) – IEV 826-03-06
sirkit akhir
a) sirkit keluar dari PHB, yang dilindungi oleh pengaman lebur dan atau pemutus sirkit, dan yang
menghubungkan titik beban atau pemanfaat listrik.
b) sirkit yang terhubung langsung ke perlengkapan pemanfaat arus listrik atau ke kotak kontak.
(final circuit) – IEV 826-05-03
sirkit cabang

sirkit keluar dari PHB, yang dilindungi oleh pengaman lebur dan atau pemutus tenaga, dan yang
menghubungkannya ke PHB lain.
(branch circuit)
sistem IT atau sistem Penghantar Pengaman (HP)
sistem yang semua bagian aktifnya tidak dibumikan, atau titik netral dihubungkan ke bumi
melalui impedans. BKT instalasi dibumikan secara independen atau kolektif, atau ke pembumian
sistem.
sistem TN atau sistem Pembumian Netral Pengaman (PNP)
sistem yang mempunyai titik netral yang dibumikan langsung, dan BKT instalasi dihubungkan
ke titik tersebut oleh penghantar proteksi.
sistem TT atau sistem Pembumi Pengaman (PP)
sistem yang mempunyai titik netral yang dibumikan langsung dan BKT instalasi dihubungkan ke
elektrode bumi yang secara listrik terpisah dari elektrode bumi sistem tenaga listrik.
T
tegangan
klasifikasi sistem tegangan adalah sebagai berikut :
a) tegangan ekstra rendah - tegangan dengan nilai setinggi-tingginya 50 V a.b. atau 120 V a.s.
CATATAN Tegangan ekstra rendah ialah sistem tegangan yang aman bagi manusia.
b) tegangan rendah (TR) - tegangan dengan nilai setinggi-tingginya 1000 V a.b. atau 1500 V a.s..
c) tegangan di atas 1000 V a.b., yang mencakup :
1) tegangan menengah (TM), tegangan lebih dari 1 kV sampai dengan 35 kV a.b. digunakan
khususnya dalam sistem distribusi; (medium voltage) – IEC MDE, 1983, p.435
2) tegangan tinggi (TT), tegangan lebih dari 35 kV a.b.
tegangan elektrode
tegangan antara elektrode dan titik acuan yang ditetapkan, biasanya pada katode.
CATATAN Kecuali jika dinyatakan lain, tegangan elektrode diukur pada terminal yang tersedia.
tegangan gangguan
tegangan yang timbul antara dua BKT, atau antara BKT dan bumi acuan/referensi.
tegangan langkah
bagian tegangan elektrode bumi antara dua titik di permukaan bumi, yang jaraknya sama dengan

satu langkah biasa.
(step voltage)
tegangan nominal
a) (pada sistem atau perlengkapan, atau bagian sistem) – nilai tegangan yang lebih kurang sesuai
untuk mengidentifikasi sistem atau gawai.
CATATAN 1 : Nilai-nilai nominal dibakukan.
(nominal voltage) – IEV 601
b) (pada instalasi) – tegangan yang diperuntukkan bagi instalasi atau bagian instalasi.
CATATAN 2 : Tegangan aktual boleh berbeda dari tegangan nominal dengan kuantitas yang
dibatasi oleh toleransi.
(nominal voltage of an instalation ) – IEV 826-02-01
tegangan pengenal – (suatu perlengkapan atau gawai)
tegangan yang disyaratkan oleh suatu instalasi atau oleh bagian daripadanya.
CATATAN Tegangan yang sebenarnya boleh berbeda dari tegangan nominal sebesar toleransi
yang diizinkan.
tegangan sentuh
tegangan yang timbul selama gangguan isolasi antara dua bagian yang dapat terjangkau dengan
serempak.
CATATAN :
a) Berdasarkan perjanjian, istilah ini hanya dipakai dalam hubungan dengan proteksi dari sentuh
tak langsung.
b) Dalam hal tertentu, nilai tegangan sentuh dapat dipengaruhi cukup besar oleh impedans orang
yang menyentuh bagian tersebut.
(touch voltage) – IEC MDE, 1983, p.437, IEV 826-03-02
tegangan sentuh prospektif
tegangan sentuh tertinggi yang besar kemungkinan dapat timbul pada kejadian gangguan dengan
impedans sangat kecil mendekati nol dalam instalasi listrik.
(prospective touch voltage) – IEV 826-02-03.
tegangan uji
tegangan yang diberikan kepada suatu objek uji untuk menunjukkan sifat isolasi objek tersebut.
titik beban

titik pada sirkit akhir instalasi untuk dihubungkan dengan beban.
titik lampu
titik beban yang dimaksudkan untuk dihubungkan beban penerangan seperti lampu, luminair atau
kabel lampu gantung.

Teori Dasar Listrik
15:22 HaGe 10Komentar
Artikel kali ini lebih saya tujukan kepada orang awam yang ingin mengenal dan mempelajari
teknik listrik ataupun bagi mereka yang sudah berkecimpung di dalam teknik elektro untuk
sekedar mengingat kembali teori-teori dasar listrik.
1. Arus Listrik
adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada konduktor akibat
perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. satuan
arus listrik adalah Ampere.
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 elektron.

Gambar 1. Arah arus listrik dan arah gerakan elektron.
“1 ampere arus adalah mengalirnya elektron sebanyak 624x10^16 (6,24151 × 10^18) atau
sama dengan 1 Coulumb per detik melewati suatu penampang konduktor”
Formula arus listrik adalah:
I = Q/t (ampere)

Dimana:
I = besarnya arus listrik yang mengalir, ampere
Q = Besarnya muatan listrik, coulomb
t = waktu, detik
2. Kuat Arus Listrik
Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu
penampang kawat dalam satuan waktu.
Definisi : “Ampere adalah satuan kuat arus listrik yang dapat memisahkan 1,118 milligram perak
dari nitrat perak murni dalam satu detik”.
Rumus – rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu:
Q=Ixt
I = Q/t
t = Q/I
Dimana :
Q = Banyaknya muatan listrik dalam satuan coulomb
I = Kuat Arus dalam satuan Amper.
t = waktu dalam satuan detik.
“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
Difinisi :
“rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm² luas penampang kawat”.

Gambar 2. Kerapatan arus listrik.

Arus listrik mengalir dalam kawat penghantar secara merata menurut luas penampangnya. Arus
listrik 12 A mengalir dalam kawat berpenampang 4mm², maka kerapatan arusnya 3A/mm²
(12A/4 mm²), ketika penampang penghantar mengecil 1,5mm², maka kerapatan arusnya menjadi
8A/mm² (12A/1,5 mm²).
Kerapatan arus berpengaruh pada kenaikan temperatur. Suhu penghantar dipertahankan sekitar
300°C, dimana kemampuan hantar arus kabel sudah ditetapkan dalam tabel Kemampuan Hantar
Arus (KHA).

Tabel 1. Kemampuan Hantar Arus (KHA)
Berdasarkan tabel KHA kabel pada tabel diatas, kabel berpenampang 4 mm², 2 inti kabel
memiliki KHA 30A, memiliki kerapatan arus 8,5A/mm². Kerapatan arus berbanding terbalik
dengan penampang penghantar, semakin besar penampang penghantar kerapatan arusnya
mengecil.
Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang
kawat:
J = I/A
I=JxA
A = I/J
Dimana:
J = Rapat arus [ A/mm²]
I = Kuat arus [ Amp]
A = luas penampang kawat [ mm²]
4. Tahanan dan Daya Hantar Penghantar
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 proton dan
elektron. Aliran arus listrik merupakan aliran elektron. Elektron bebas yang mengalir ini
mendapat hambatan saat melewati atom sebelahnya. Akibatnya terjadi gesekan elektron
denganatom dan ini menyebabkan penghantar panas. Tahanan penghantar memiliki sifat
menghambat yang terjadi pada setiap bahan.

Tahanan didefinisikan sebagai berikut :
“1 Ω (satu Ohm) adalah tahanan satu kolom air raksa yang panjangnya 1063 mm dengan
penampang 1 mm² pada temperatur 0° C"
Daya hantar didefinisikan sebagai berikut:
“Kemampuan penghantar arus atau daya hantar arus sedangkan penyekat atau isolasi adalah
suatu bahan yang mempunyai tahanan yang besar sekali sehingga tidak mempunyai daya hantar
atau daya hantarnya kecil yang berarti sangat sulit dialiri arus listrik”.
Rumus untuk menghitung besarnya tahanan listrik terhadap daya hantar arus:
R = 1/G
G = 1/R
Dimana :
R = Tahanan/resistansi [ Ω/ohm]
G = Daya hantar arus /konduktivitas [Y/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 x l/q
Dimana :
R = tahanan kawat [ Ω/ohm]
l = panjang kawat [meter/m] l
ρ = tahanan jenis kawat [Ωmm²/meter]
q = penampang kawat [mm²]

faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistant atau tahanan, karena tahanan suatu jenis material
sangat tergantung pada :
• panjang penghantar.
• luas penampang konduktor.
• jenis konduktor .
• temperatur.
"Tahanan penghantar dipengaruhi oleh temperatur, ketika temperatur meningkat ikatan atom
makin meningkat akibatnya aliran elektron terhambat. Dengan demikian kenaikan temperatur
menyebabkan kenaikan tahanan penghantar"
5. potensial atau Tegangan
potensial listrik adalah fenomena berpindahnya arus listrik akibat lokasi yang berbeda
potensialnya. dari hal tersebut, kita mengetahui adanya perbedaan potensial listrik yang sering
disebut “potential difference atau perbedaan potensial”. satuan dari potential difference adalah
Volt.
“Satu Volt adalah beda potensial antara dua titik saat melakukan usaha satu joule untuk
memindahkan muatan listrik satu coulomb”
Formulasi beda potensial atau tegangan adalah:
V = W/Q [volt]
Dimana:
V = beda potensial atau tegangan, dalam volt
W = usaha, dalam newton-meter atau Nm atau joule
Q = muatan listrik, dalam coulomb
RANGKAIAN LISTRIK
Pada suatu rangkaian listrik akan mengalir arus, apabila dipenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Adanya sumber tegangan
2. Adanya alat penghubung
3. 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 Ampere meter akan menunjuk. Dengan kata
lain syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus tertutup.
1. Cara Pemasangan Alat Ukur.
Pemasangan alat ukur Volt meter dipasang paralel dengan sumber tegangan atau beban, karena
tahanan dalam dari Volt meter sangat tinggi. Sebaliknya pemasangan alat ukur Ampere meter
dipasang seri, hal inidisebabkan tahanan dalam dari Amper meter sangat kecil.
“alat ukur tegangan adalah voltmeter dan alat ukur arus listrik adalah amperemeter”
2. Hukum Ohm
Pada suatu rangkaian tertutup, Besarnya arus I berubah sebanding dengan tegangan V dan
berbanding terbalik dengan beban tahanan R, atau dinyatakan dengan Rumus :
I = V/R

V=RxI
R = V/I
Dimana;
I = arus listrik, ampere
V = tegangan, volt
R = resistansi atau tahanan, ohm
• Formula untuk menghtung Daya (P), dalam satuan watt adalah:
P=IxV
P=IxIxR
P = I² x R
3. HUKUM KIRCHOFF
Pada setiap rangkaian listrik, jumlah aljabar dari arus-arus yang bertemu di satu titik adalah nol
(ΣI=0).

Gambar 5. loop arus“ KIRChOFF “
Jadi:
I1 + (-I2) + (-I3) + I4 + (-I5 ) = 0
I1 + I4 = I2 + I3 + I5

Motor Listrik
Pada artikel “klasifikasi mesin listrik”, Motor listrik termasuk kedalam kategori mesin listrik
dinamis dan merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik
menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller
pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan
digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, bor listrik,kipas angin).
Anda dapat melihat animasi prinsip kerja motor DC ini di sini.
Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri, sebab diperkirakan bahwa motormotor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.
Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum sama (Gambar 1), yaitu:
• Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.
• Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi
loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang
berlawanan.
• Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torsi untuk memutar kumparan.
• Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang
lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut
kumparan medan.
Dalam memahami sebuah motor listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan
beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/torsi sesuai dengan kecepatan yang
diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok:
• Beban torsi konstan, adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan
kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstan
adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
• Beban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan
operasi. Contoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentrifugal dan fan (torsi bervariasi
sebagai kwadrat kecepatan).
• Beban dengan energi konstan, adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan
berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah
peralatan-peralatan mesin.

Gambar 1. Prinsip Dasar Kerja Motor Listrik.
JENIS MOTOR LISTRIK
Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: motor DC dan motor AC. Motor
tersebut diklasifikasikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan
dijelaskan lebih lanjut dalam bagan dibawah ini.

Gambar 2. Klasifikasi Motor Listrik.
1. Motor DC/Arus Searah
Motor DC/arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak
langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana
diperlukan penyalaan torsi yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang
luas.
Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:
• Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan
menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan
dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana
memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar
melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau
lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari
sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.
• Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo

yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus
motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub,
sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik
untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
• Kommutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk
membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Kommutator juga membantu dalam transmisi arus
antara dinamo dan sumber daya.

Gambar 3. Motor DC.
Keuntungan utama motor DC adalah kecepatannya mudah dikendalikan dan tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor DC ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
• Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan.
• Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk
beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang, seperti
peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik
mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di
area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga
relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan
berikut:
Gaya elektromagnetik: E = KΦN
Torsi: T = KΦIa
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torsi electromagnetik
Ia = arus dinamo

K = konstanta persamaan
Jenis-Jenis Motor DC/Arus Searah
a. Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited, Jika arus medan dipasok dari sumber
terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited.
b. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt. Pada motor shunt, gulungan medan
(medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan
dalam gambar 4. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan
arus dinamo.

Gambar 4. Karakteristik Motor DC Shunt.
Berikut tentang kecepatan motor shunt (E.T.E., 1997):
• Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torsi tertentu setelah
kecepatannya berkurang, lihat Gambar 4) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial
dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.
• Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan
dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan
bertambah).
c. Motor DC daya sendiri: motor seri. Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt)
dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 5. Oleh
karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo.
Berikut tentang kecepatan motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics
Ltd, 2002):
• Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM.
• Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat
tanpa terkendali.
Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi,

seperti derek dan alat pengangkat hoist (lihat Gambar 5).

Gambar 5. Karakteristik Motor DC Seri.
d. Motor DC Kompon/Gabungan.
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan
medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A) seperti
yang ditunjukkan dalam gambar 6. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal
yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase
gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang
dapat ditangani oleh motor ini. Contoh, penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok
untuk alat pengangkat hoist dan derek, sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak
cocok (myElectrical, 2005).

Gambar 6. Karakteristik Motor DC Kompon.

2. Motor AC/Arus Bolak-Balik
Motor AC/arus bolak-balik menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara teratur
pada rentang waktu tertentu. Motor listrik AC memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator"
dan "rotor" seperti ditunjukkan dalam Gambar 7.
Stator merupakan komponen listrik statis. Rotor merupakan komponen listrik berputar untuk
memutar as motor. Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan
motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi
dengan penggerak frekwensi variabel untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus
menurunkan dayanya. Motor induksi merupakan motor yang paling populer di industri karena
kehandalannya dan lebih mudah perawatannya. Motor induksi AC cukup murah (harganya
setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC) dan juga memberikan rasio daya terhadap
berat yang cukup tinggi (sekitar dua kali motor DC).
Jenis-Jenis Motor AC/Arus Bolak-Balik
a. Motor sinkron. Motor sinkron adalah motor AC yang bekerja pada kecepatan tetap pada sistim
frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan
memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan
awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor.
Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada
sistim yang menggunakan banyak listrik.
Komponen utama motor sinkron adalah (Gambar 7):
• Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin
sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini
memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet
permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila
dihadapkan dengan medan magnet lainnya.
• Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang
dipasok.
Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut (Parekh,
2003):
Ns = 120 f / P
Dimana:
f = frekwensi dari pasokan frekwensi
P= jumlah kutub

Gambar 7. Motor Sinkron.
b. Motor induksi. Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai
peralatan industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah
didapat, dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC.
Komponen Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama (Gambar 8):
• Rotor. Motor induksi menggunakan dua jenis rotor:
- Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam petak-petak
slots paralel. Batang-batang tersebut diberi hubungan pendek pada kedua ujungnya dengan alat
cincin hubungan pendek.
- Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi. Dibuat
melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung
yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang
menempel padanya.
• Stator. Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan tiga fase.
Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberi spasi geometri
sebesar 120 derajat .
Klasifikasi motor induksi
Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama (Parekh, 2003):
• Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan
pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk
menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum
digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti kipas angin, mesin cuci dan pengering pakaian,
dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.
• Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fase yang
seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai
atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri.
Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh,
pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3
hingga ratusan Hp.

Gambar 8. Motor Induksi.
Kecepatan motor induksi
Motor induksi bekerja sebagai berikut, Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan
medan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus rotor
menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator, yang
menyebabkan rotor berputar. Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja
pada kecepatan sinkron namun pada “kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan
antara dua kecepatan tersebut disebabkan adanya “slip/geseran” yang meningkat dengan
meningkatnya beban. Slip hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat
dipasang sebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/slip
ring motor”.
Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran(Parekh, 2003):
% Slip = (Ns – Nb)/Ns x 100
Dimana:
Ns = kecepatan sinkron dalam RPM
Nb = kecepatan dasar dalam RPM
Hubungan antara beban, kecepatan dan torsi

Gambar 9. Grafik Torsi vs Kecepatan Motor Induksi.
Gambar 9 menunjukan grafik torsi vs kecepatan motor induksi AC tiga fase dengan arus yang
sudah ditetapkan. Bila motor (Parekh, 2003):
• Mulai menyala ternyata terdapat arus nyala awal yang tinggi dan torsi yang rendah (“pull-up
torque”).
• Mencapai 80% kecepatan penuh, torsi berada pada tingkat tertinggi (“pull-out torque”) dan arus
mulai turun.
• Pada kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torsi dan stator turun ke nol.

•

Beranda

ingin tahu lebih? Cari artikel yang anda inginkan, dengan memasukkan kata kunci artikel yang anda cari !!!
Telusuri

•
•

Beranda
Forum Diskusi Kelistrikan
o

Masuk ke Forum Dunia Listrik

o

Daftar Menjadi Anggota Forum Dunia Listrik

Registrasi E-mail
Dapatkan informasi artikel terbaru dari Dunia Listrik.
Klik ikon Einstein untuk mendaftarkan alamat e-mail anda.

Kami tidak akan mempublikasikan alamat e-mail anda kepada pihak manapun. Dijamin !

Jika anda tidak menerima konfirmasi pendaftaran email dari feedburner. Periksa Kotak SPAM atau BULK E-mail
anda.
*** Terima Kasih ***

Kategori Artikel
•

Analisa Sistem Tenaga Listrik

•

Animator dan Software

•

Artikel dan Berita Listrik Nasional

•

Dasar Teknik Elektro

•

Elektronika Daya

•

Handbook

•

ilmu Bahan Listrik

•

Instalasi Penerangan

•

Mesin Listrik

•

Sistem Kontrol

•

Sistem Pembangkitan dan Konversi Energi

•

Sistem Proteksi dan Pentanahan

•

Sistem Transmisi dan Distribusi

•

Tokoh

Author
•
•

HaGe
Rasam Syamsudin

•

Arif Uji

•

Saepudin

•

Susiono

•

Chandra MDE

Blog Sahabat
•
•

Electrical Science
Electrical Power

•

500 kV Sub-Station

•

Inside Power Station

•

Teori Medan

•

Analisa STL

•

montir listrik

•

TIPTL SMKN1

•

TE-Links

•

Lowongan Kerja

•

Dunia HaGe

29 April 2009

Prinsip Kerja Generator sinkron

Setelah kita membahas di sini mengenai konstruksi dari suatu generator sinkron, maka artikel
kali ini akan membahas mengenai prinsip kerja dari suatu generator sinkron. Yang akan menjadi
kerangka bahasan kali ini adalah pengoperasian generator sinkron dalam kondisi berbeban, tanpa
beban, menentukan reaktansi dan resistansi dengan melakukan percobaan tanpa beban (beban
nol), percobaan hubung-singkat dan percobaan resistansi jangkar.
Seperti telah dijelaskan pada artikel-artikel sebelumnya, bahwa kecepatan rotor dan frekuensi
dari tegangan yang dibangkitkan oleh suatu generator sinkron berbanding lurus. Gambar 1 akan
memperlihatkan prinsip kerja dari sebuah generator AC dengan dua kutub, dan dimisalkan hanya
memiliki satu lilitan yang terbuat dari dua penghantar secara seri, yaitu penghantar a dan a’.
Untuk dapat lebih mudah memahami, silahkan lihat animasi prinsip kerja generator, di sini.

Gambar 1. Diagram Generator AC Satu Phasa Dua Kutub.
Lilitan seperti disebutkan diatas disebut “Lilitan terpusat”, dalam generator sebenarnya terdiri
dari banyak lilitan dalam masing-masing fasa yang terdistribusi pada masing-masing alur stator
dan disebut “Lilitan terdistribusi”. Diasumsikan rotor berputar searah jarum jam, maka fluks
medan rotor bergerak sesuai lilitan jangkar. Satu putaran rotor dalam satu detik menghasilkan
satu siklus per detik atau 1 Hertz (Hz).
Bila kecepatannya 60 Revolution per menit (Rpm), frekuensi 1 Hz. Maka untuk frekuensi f = 60

Hz, rotor harus berputar 3600 Rpm. Untuk kecepatan rotor n rpm, rotor harus berputar pada
kecepatan n/60 revolution per detik (rps). Bila rotor mempunyai lebih dari 1 pasang kutub,
misalnya P kutub maka masing-masing revolution dari rotor menginduksikan P/2 siklus tegangan
dalam lilitan stator. Frekuensi dari tegangan induksi sebagai sebuah fungsi dari kecepatan rotor,
dan diformulasikan dengan:

Untuk generator sinkron tiga fasa, harus ada tiga belitan yang masing-masing terpisah sebesar
120 derajat listrik dalam ruang sekitar keliling celah udara seperti diperlihatkan pada kumparan a
– a’, b – b’ dan c – c’ pada gambar 2. Masing-masing lilitan akan menghasilkan gelombang
Fluksi sinus satu dengan lainnya berbeda 120 derajat listrik. Dalam keadaan seimbang besarnya
fluksi sesaat :
ΦA = Φm. Sin ωt
ΦB = Φm. Sin ( ωt – 120° )
ΦC = Φm. Sin ( ωt – 240° )

Gambar 2. Diagram Generator AC Tiga Fasa Dua Kutub
Besarnya fluks resultan adalah jumlah vektor ketiga fluks tersebut adalah:
ΦT = ΦA +ΦB + ΦC, yang merupakan fungsi tempat (Φ) dan waktu (t), maka besar- besarnya
fluks total adalah:
ΦT = Φm.Sin ωt + Φm.Sin(ωt – 120°) + Φm. Sin(ωt– 240°). Cos (φ – 240°)
Dengan memakai transformasi trigonometri dari :
Sin α . Cos β = ½.Sin (α + β) + ½ Sin (α + β ),
maka dari persamaan diatas diperoleh :
ΦT = ½.Φm. Sin (ωt +φ )+ ½.Φm. Sin (ωt – φ) + ½.Φm. Sin ( ωt + φ – 240° )+ ½.Φm. Sin (ωt –
φ) +½.Φm. Sin (ωt + φ – 480°)
Dari persamaan diatas, bila diuraikan maka suku kesatu, ketiga, dan kelima
akan silang menghilangkan. Dengan demikian dari persamaan akan didapat
fluksi total sebesar, ΦT = ¾ Φm. Sin ( ωt - Φ ) Weber .
Jadi medan resultan merupakan medan putar dengan modulus 3/2 Φ dengan

sudut putar sebesar ω. Maka besarnya tegangan masing-masing fasa adalah :
E maks = Bm. ℓ. ω r Volt
dimana :
Bm = Kerapatan Fluks maksimum kumparan medan rotor (Tesla)
ℓ = Panjang masing-masing lilitan dalam medan magnetik (Weber)
ω = Kecepatan sudut dari rotor (rad/s)
r = Radius dari jangkar (meter)
anda dapat juga membaca artikel yang terkait dengan bahasan kali ini, di:
- elektromekanis dalam sistem tenaga-1, di sini.
- elektromekanis dalam sistem tenaga-2, di sini.
Generator Tanpa Beban
Apabila sebuah mesin sinkron difungsikan sebagai generator dengan diputar pada kecepatan
sinkron dan rotor diberi arus medan (If), maka pada kumparan jangkar stator akan diinduksikan
tegangan tanpa beban (Eo), yaitu sebesar:
Eo = 4,44 .Kd. Kp. f. φm. T Volt
Dalam keadaan tanpa beban arus jangkar tidak mengalir pada stator, sehingga tidak terdapat
pengaruh reaksi jangkar. Fluks hanya dihasilkan oleh arus medan (If). Bila besarnya arus medan
dinaikkan, maka tegangan keluaran juga akan naik sampai titik saturasi (jenuh), seperti
diperlihatkan pada gambar 3. Kondisi generator tanpa beban bisa digambarkan rangkaian
ekuivalennya seperti diperlihatkan pada gambar 3b.

Gambar 3a dan 3b. Kurva dan Rangkaian Ekuivalen Generator Tanpa Beban
Generator Berbeban
Bila generator diberi beban yang berubah-ubah maka besarnya tegangan terminal V akan
berubah-ubah pula, hal ini disebabkan adanya kerugian tegangan pada:
• Resistansi jangkar Ra
• Reaktansi bocor jangkar Xl

• Reaksi Jangkar Xa
a. Resistansi Jangkar
Resistansi jangkar/fasa Ra menyebabkan terjadinya kerugian tegang/fasa (tegangan jatuh/fasa)
dan I.Ra yang sefasa dengan arus jangkar.
b. Reaktansi Bocor Jangkar
Saat arus mengalir melalui penghantar jangkar, sebagian fluks yang terjadi tidak mengimbas
pada jalur yang telah ditentukan, hal seperti ini disebut Fluks Bocor.
c. Reaksi Jangkar
Adanya arus yang mengalir pada kumparan jangkar saat generator dibebani akan menimbulkan
fluksi jangkar (ΦA ) yang berintegrasi dengan fluksi yang dihasilkan pada kumparan medan
rotor(ΦF), sehingga akan dihasilkan suatu fluksi resultan sebesar :
Interaksi antara kedua fluksi ini disebut sebagai reaksi jangkar, seperti diperlihatkan pada
Gambar 4. yang mengilustrasikan kondisi reaksi jangkar untuk jenis beban yang berbeda-beda.

Gambar 4a, 4b, 4c dan 4d. Kondisi Reaksi Jangkar.
Gambar 4a , memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat generator dibebani tahanan (resistif)
sehingga arus jangkar Ia sefasa dengan GGL Eb dan ΦA akan tegak lurus terhadap ΦF.
Gambar 4b, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat generator dibebani kapasitif , sehingga
arus jangkar Ia mendahului ggl Eb sebesar θ dan ΦA terbelakang terhadap ΦF dengan sudut (90
-θ).
Gambar 4c, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat dibebani kapasitif murni yang
mengakibatkan arus jangkar Ia mendahului GGL Eb sebesar 90° dan ΦA akan memperkuat ΦF
yang berpengaruh terhadap pemagnetan.
Gambar 4d, memperlihatkan kondisi reaksi jangkar saat arus diberi beban induktif murni
sehingga mengakibatkan arus jangkar Ia terbelakang dari GGL Eb sebesar 90° dan ΦA akan
memperlemah ΦF yang berpengaruh terhadap pemagnetan.
Jumlah dari reaktansi bocor XL dan reaktansi jangkar Xa biasa disebut reaktansi Sinkron Xs.
Vektor diagram untuk beban yang bersifat Induktif, resistif murni, dan kapasitif diperlihatkan
pada Gambar 5a, 5b dan 5c.

Gambar 5a, 5b dan 5c. Vektor Diagram dari Beban Generator
Berdasarkan gambar diatas, maka bisa ditentukan besarnya tegangan jatuh yang terjadi, yaitu :
Total Tegangan Jatuh pada Beban:
= I.Ra + j (I.Xa + I.XL)
= I {Ra + j (Xs + XL)}
= I {Ra + j (Xs)}
= I.Zs
Menentukan Resistansi dan Reaktansi
Untuk bisa menentukan nilai reaktansi dan impedansi dari sebuah generator, harus dilakukan
percobaan (test). Ada tiga jenis test yang biasa dilakukan, yaitu:
• Test Tanpa beban ( Beban Nol )
• Test Hubung Singkat.
• Test Resistansi Jangkar.

Test Tanpa Beban
Test Tanpa Beban dilakukan pada kecepatan Sinkron dengan rangkaian jangkar terbuka (tanpa
beban) seperti diperlihatkan pada Gambar 6. Percobaan dilakukan dengan cara mengatur arus
medan (If) dari nol sampai rating tegangan output terminal tercapai.

Gambar 6. Rangkaian Test Generator Tanpa Beban.
Test Hubung Singkat
Untuk melakukan test ini terminal generator dihubung singkat, dan dengan Ampermeter
diletakkan diantara dua penghantar yang dihubung singkat tersebut (Gambar 7). Arus medan
dinaikkan secara bertahap sampai diperoleh arus jangkar maksimum. Selama proses test arus If
dan arus hubung singkat Ihs dicatat.

Gambar 7. Rangkaian Test Generator di Hubung Singkat.
Dari hasil kedua test diatas, maka dapat digambar dalam bentuk kurva karakteristik seperti
diperlihatkan pada gambar 8.

Gambar 8. Kurva Karakteristik Tanpa Beban dan Hubung Singkat sebuah Generator.
Impedansi Sinkron dicari berdasarkan hasil test, adalah:

, If = konstatn
Test Resistansi Jangkar
Dengan rangkaian medan terbuka, resistansi DC diukur antara dua terminal output sehingga dua
fasa terhubung secara seri, Gambar 9. Resistansi per fasa adalah setengahnya dari yang diukur.

Gambar 9. Pengukuran Resistansi DC.
Dalam kenyataannya nilai resistansi dikalikan dengan suatu faktor untuk menentukan nilai
resistansi AC efektif , eff R . Faktor ini tergantung pada bentuk dan ukuran alur, ukuran
penghantar jangkar, dan konstruksi kumparan. Nilainya berkisar antara 1,2 s/d 1,6 .
Bila nilai Ra telah diketahui, nilai Xs bisa ditentukan berdasarkan persamaan:

Sistem 3 Fasa
Pada sistem tenaga listrik 3 fase, idealnya daya listrik yang dibangkitkan, disalurkan dan diserap
oleh beban semuanya seimbang, P pembangkitan = P pemakain, dan juga pada tegangan yang
seimbang. Pada tegangan yang seimbang terdiri dari tegangan 1 fase yang mempunyai
magnitude dan frekuensi yang sama tetapi antara 1 fase dengan yang lainnya mempunyai beda
fase sebesar 120°listrik, sedangkan secara fisik mempunyai perbedaan sebesar 60°, dan dapat
dihubungkan secara bintang (Y, wye) atau segitiga (delta, Δ, D).

Gambar 1. sistem 3 fase.
Gambar 1 menunjukkan fasor diagram dari tegangan fase. Bila fasor-fasor tegangan tersebut
berputar dengan kecepatan sudut dan dengan arah berlawanan jarum jam (arah positif), maka
nilai maksimum positif dari fase terjadi berturut-turut untuk fase V1, V2 dan V3. sistem 3 fase ini
dikenal sebagai sistem yang mempunyai urutan fasa a – b – c . sistem tegangan 3 fase
dibangkitkan oleh generator sinkron 3 fase.
Hubungan Bintang (Y, wye)
Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi
titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c
mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal
terhadapa titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.

Gambar 2. Hubungan Bintang (Y, wye).
Dengan adanya saluran / titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran / titik
netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang dengan magnitudenya (akar 3
dikali magnitude dari tegangan fase).
Vline = akar 3 Vfase = 1,73Vfase
Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yang sama,
ILine = Ifase
Ia = I b = I c
Hubungan Segitiga
Pada hubungan segitiga (delta, Δ, D) ketiga fase saling dihubungkan sehingga membentuk
hubungan segitiga 3 fase.

Gambar 3. Hubungan Segitiga (delta, Δ, D).

Dengan tidak adanya titik netral, maka besarnya tegangan saluran dihitung antar fase, karena
tegangan saluran dan tegangan fasa mempunyai besar magnitude yang sama, maka:
Vline = Vfase
Tetapi arus saluran dan arus fasa tidak sama dan hubungan antara kedua arus tersebut dapat
diperoleh dengan menggunakan hukum kirchoff, sehingga:
Iline = akar 3 Ifase = 1,73Ifase
Daya pada Sistem 3 Fase
1. Daya sistem 3 fase Pada Beban yang Seimbang
Jumlah daya yang diberikan oleh suatu generator 3 fase atau daya yang diserap oleh beban 3
fase, diperoleh dengan menjumlahkan daya dari tiap-tiap fase. Pada sistem yang seimbang, daya
total tersebut sama dengan tiga kali daya fase, karena daya pada tiap-tiap fasenya sama.

Gambar 4. Hubungan Bintang dan Segitiga yang seimbang.
Jika sudut antara arus dan tegangan adalah sebesar θ, maka besarnya daya perfasa adalah
Pfase = Vfase.Ifase.cos θ
sedangkan besarnya total daya adalah penjumlahan dari besarnya daya tiap fase, dan dapat
dituliskan dengan,
PT = 3.Vf.If.cos θ
• Pada hubungan bintang, karena besarnya tegangan saluran adalah 1,73Vfase maka tegangan
perfasanya menjadi Vline/1,73, dengan nilai arus saluran sama dengan arus fase, IL = If, maka
daya total (PTotal) pada rangkaian hubung bintang (Y) adalah:
PT = 3.VL/1,73.IL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ
• Dan pada hubung segitiga, dengan besaran tegangan line yang sama dengan tegangan fasanya,
VL = Vfasa, dan besaran arusnya Iline = 1,73Ifase, sehingga arus perfasanya menjadi IL/1,73, maka
daya total (Ptotal) pada rangkaian segitiga adalah:
PT = 3.IL/1,73.VL.cos θ = 1,73.VL.IL.cos θ
Dari persamaan total daya pada kedua jenis hubungan terlihat bahwa besarnya daya pada kedua

jenis hubungan adalah sama, yang membedakan hanya pada tegangan kerja dan arus yang
mengalirinya saja, dan berlaku pada kondisi beban yang seimbang.
2. Daya sistem 3 fase pada beban yang tidak seimbang
Sifat terpenting dari pembebanan yang seimbang adalah jumlah phasor dari ketiga tegangan
adalah sama dengan nol, begitupula dengan jumlah phasor dari arus pada ketiga fase juga sama
dengan nol. Jika impedansi beban dari ketiga fase tidak sama, maka jumlah phasor dan arus
netralnya (In) tidak sama dengan nol dan beban dikatakan tidak seimbang. Ketidakseimbangan
beban ini dapat saja terjadi karena hubung singkat atau hubung terbuka pada beban.
Dalam sistem 3 fase ada 2 jenis ketidakseimbangan, yaitu:
1. Ketidakseimbangan pada beban.
2. ketidakseimbangan pada sumber listrik (sumber daya).
Kombinasi dari kedua ketidakseimbangan sangatlah rumit untuk mencari pemecahan
permasalahannya, oleh karena itu kami hanya akan membahas mengenai ketidakseimbangan
beban dengan sumber listrik yang seimbang.

Gambar 5. Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase.
Pada saat terjadi gangguan, saluran netral pada hubungan bintang akan teraliri arus listrik.
Ketidakseimbangan beban pada sistem 3 fase dapat diketahui dengan indikasi naiknya arus pada
salahsatu fase dengan tidak wajar, arus pada tiap fase mempunyai perbedaan yang cukup
signifikan, hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan.

Konfigurasi Hubungan Belitan Transformator 3 fasa
Pada artikel Transformator di sini, telah dibahas mengenai klasifikasi transformator dan bagianbagian transformator, dan kemudian diikuti dengan artikel selanjutnya tentang bagian-bagian
transformator dan peralatan proteksinya di sini. Rangkaian artikel mengenai transformator
dilengkapi pula dengan artikel mengenai perawatan dan pemantauan kondisi transformator saat
bekerja di sini.
Sedangkan artikel kali ini akan dibahas secara umum, HANYA mengenai hubungan-hubungan
belitan pada transformator 3 fasa. Dan jika anda ingin mengetahui besarnya nilai tegangan, arus
dan daya pada masing-masing hubungan, anda dapat membacanya pada artikel di sini.
Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fase yang disusun menjadi 3
buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu belitan primer dan belitan sekunder. Ada dua metode utama
untuk menghubungkan belitan primer yaitu hubungan segitiga dan bintang (delta dan wye).
Sedangkan pada belitan sekundernya dapat dihubungkan secara segitiga, bintang dan zig-zag
(Delta, Wye dan Zig-zag). Ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan open-delta
(VV connection)
Konfigurasi Transformator 3 Fasa
Transformator hubungan segitiga-segitiga (delta-delta)

Gambar 1. Hubungan delta-delta (segitiga-segitiga).
Pada gambar 1 baik belitan primer dan sekunder dihubungkan secara delta. Belitan primer
terminal 1U, 1V dan 1W dihubungkan dengan suplai tegangan 3 fasa. Sedangkan belitan
sekunder terminal 2U, 2V dan 2W disambungkan dengan sisi beban. Pada hubungan Delta
(segitiga) tidak ada titik netral, yang diperoleh ketiganya merupakan tegangan line ke line, yaitu
L1, L2 dan L3.
Dalam hubungan delta-delta (lihat gambar 1), tegangan pada sisi primer (sisi masukan) dan sisi
sekunder (sisi keluaran) adalah dalam satu fasa. Dan pada aplikasinya (lihat gambar 2), jika
beban imbang dihubungkan ke saluran 1-2-3, maka hasil arus keluaran adalah sama besarnya.
Hal ini menghasilkan arus line imbang dalam saluran masukan A-B-C. Seperti dalam beberapa
hubungan delta, bahwa arus line adalah 1,73 kali lebih besar dari masing-masing arus Ip (arus
primer) dan Is (arus sekunder) yang mengalir dalam lilitan primer dan sekunder. Power rating
untuk transformator 3 fasa adalah 3 kali rating transformator tunggal.

Gambar 2. Diagram Hubungan Delta-Delta Transformator 3 Fasa Dihubungkan Pembangkit
Listrik dan Beban (Load)
Transformator hubungan bintang-bintang (wye–wye)

Gambar 3. Hubungan Belitan Bintang-bintang.
Ketika transformator dihubungkan secara bintang-bintang, yang perlu diperhatikan adalah
mencegah penyimpangan dari tegangan line ke netral (fase ke netral). Cara untuk mencegah
menyimpangan adalah menghubungkan netral untuk primer ke netral sumber yang biasanya
dengan cara ditanahkan (ground), seperti ditunjukkan pada
Gambar 4. Cara lain adalah dengan menyediakan setiap transformator dengan lilitan ke tiga,
yang disebut lilitan ” tertiary”. Lilitan tertiary untuk tiga transformator dihubungkan secara delta
seperti ditunjukkan pada Gambar 5, yang sering menyediakan cabang yang melalui tegangan
dimana transformator dipasang. Tidak ada beda fasa antara tegangan line transmisi masukan dan
keluaran (primer & sekunder) untuk transformator yang dihubungkan bintang-bintang.

Gambar 4. Hubungan bintang-bintang.

Gambar 5. Hubungan Bintang-bintang dengan belitan tertier.
Transformator hubungan segitiga-bintang (delta-wye)
Pada hubungan segitiga-bintang (delta-wye), tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah
sama dengan tegangan line masukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama dengan 1,73 kali
tegangan sekunder yang melalui setiap transformator. Arus line pada phasa A, B dan C adalah
1,73 kali arus pada lilitan sekunder. Arus line pada fasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada
lilitan sekunder.

Gambar 6. Hubungan Segitiga-Bintang (Delta-wye)
Hubungan delta-bintang menghasilkan beda fasa 30° antara tegangan saluran masukan dan
saluran transmisi keluaran. Maka dari itu, tegangan line keluaran E12 adalah 30° mendahului
tegangan line masukan EAB, seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran
memasuki kelompok beban terisolasi, beda fasanya tidak masalah. Tetapi jika saluran
dihubungkan paralel dengan saluran masukan dengan sumber lain, beda phasa 30° mungkin akan
membuat hubungan paralel tidak memungkinkan, sekalipun jika saluran tegangannya sebaliknya
identik.
Keuntungan penting dari hubungan bintang adalah bahwa akan menghasilkan banyak
isolasi/penyekatan yang dihasilkan di dalam transformator. Lilitan HV (high Voltage/tegangan
tinggi) telah diisolasi/dipisahkan hanya 1/1,73 atau 58% dari tegangan saluran.

Gambar 8. Skema Diagram Hubungan Delta-Bintang dan Diagram Phasor
Transformator hubungan segitiga terbuka (open-delta)
Hubungan open-delta ini untuk merubah tegangan sistem 3 fasa dengan menggunakan hanya 2
transformator yang dihubungkan secara open–delta. Rangkaian open–delta adalah identik dengan
rangkaian delta–delta, kecuali bahwa satu transformer tidak ada. Bagaimanapun, hubungan opendelta jarang digunakan sebab hanya mampu dibebani sebesar 86.6% (0,577 x 3 x rating trafo)
dari kapasitas transformator yang terpasang.

Gambar 7. Hubungan Open Delta.
Sebagai contoh, jika 2 transformator 50 kVA dihubungkan secara open–delta, kapasitas
transformator bank yang terpasang adalah jelas 2x50 = 100kVA. karen terhubung open-delta,
maka transformator hanya dapat dibebani 86.6 kVA sebelum transformator mulai menjadi
overheat (panas berlebih). Hubungan open–delta utamanya digunakan dalam situasi darurat.
Maka, jika 3 transformator dihubungkan secara delta–delta dan salah satunya rusak dan harus
diperbaiki/dipindahkan, maka hal ini memungkinkan
Transformator hubungan Zig-zag
Transformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga
belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak
seimbang (asimetris) - artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil-

Gambar 9. Hubungan Bintang-zigzag (Yzn5)

Gambar 9 menunjukkan belitan primer 20 KV terhubung dalam bintang L1, L2 dan L3 tanpa
netral N dan belitan sekunder 400 V merupakan hubungan Zig-zag dimana hubungan dari enam
belitan sekunder saling menyilang satu dengan lainnya. Saat beban terhubung dgn phasa U dan N
arus sekunder I2 mengalir melalui belitan phasa phasa U dan phasa S. Bentuk vektor tegangan
Zig-zag garis tegangan bukan garis lurus,tetapi bergeser dengan sudut 60°.

Tentang Panas Bumi
00:54 Dunia Listrik No comments

Energi Geo (Bumi) thermal (panas) berarti memanfaatkan panas dari
dalam bumi. Inti planet kita sangat panas- estimasi saat ini adalah,500°C (9,932° F)- jadi tidak
mengherankan jika tiga meter teratas permukaan bumi tetap konstan mendekati 10°C-16°C
(50°F-60°F) setiap tahun. Berkat berbagai macam proses geologi, pada beberapa tempat
temperatur yang lebih tinggi dapat ditemukan di beberapa tempat.

Menempatkan panas untuk bekerja
Dimana sumber air panas geothermal dekat permukaan, air panas itu dapat langsung dipipakan
ke tempat yang membutuhkan panas. Ini adalah salah satu cara geothermal digunakan untuk air
panas, menghangatkan rumah, untuk menghangatkan rumah kaca dan bahkan mencairkan salju
di jalan.
Bahkan di tempat dimana penyimpanan panas bumi tidak mudah diakses, pompa pemanas tanah
dapat membahwa kehangatan ke permukaan dan kedalam gedung. Cara ini bekerja dimana saja
karena temparatur di bawah tanah tetap konstan selama tahunan. Sistem yang sama dapat
digunakan untuk menghangatkan gedung di musim dingin dan mendinginkan gedung di musim
panas.
Pembangkit listrik
Pembangkit Listrik tenaga geothermal menggunakan sumur dengan kedalaman sampai 1.5 KM
atau lebih untuk mencapai cadangan panas bumi yang sangat panas. Beberapa pembangkit listrik
ini menggunakan panas dari cadangan untuk secara langsung menggerakan turbin. Yang lainnya
memompa air panas bertekanan tinggi ke dalam tangki bertekanan rendah. Hal ini menyebabkan
"kilatan panas" yang digunakan untuk menjalankan generator turbin. Pembangkit listrik paling
baru menggunakan air panas dari tanah untuk memanaskan cairan lain, seperti isobutene, yang
dipanaskan pada temperatur rendah yang lebih rendah dari air. Ketika cairan ini menguap dan
mengembang, maka cairan ini akan menggerakan turbin generator.
Keuntungan Tenaga Panas Bumi
Pembangkit listrik tenaga Panas Bumi hampir tidak menimpulkan polusi atau emisi gas rumah
kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listik tenaga geothermal
menghasilkan listrik sekitar 90%, dibandingkan 65-75 persen pembangkit listrik berbahan bakar
fosil.
Sayangnya, bahkan di banyak negara dengan cadangan panas bumi melimpah, sumber energi
terbarukan yang telah terbukti ini tidak dimanfaatkan secara besar-besaran.
sumber: greenpiece indonesia
Isu Pemanasan Global

Pemanasan global dan polusi dan pembakaran bahan bakar fosil yang menyebabkan bahwa ada
ancaman di seluruh dunia. Selimut ini polusi dunia, perangkap panas dan membuat efek rumah
kaca yang mempengaruhi atmosfir bumi. Semua ini berdampak pada persediaan air bersih,
kesehatan masyarakat, pertanian, pantai, hutan, dan banyak lagi.
Energi bersih, terbaharukan dan ramah lingkungan

Panas Bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan
bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan
dalam suatu sistem Panas Bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan.
Pemanfaatan panas bumi relatif ramah lingkungan, terutama karena tidak memberikan kontribusi
gas rumah kaca, sehingga perlu didorong dan dipacu perwujudannya; pemanfaatan panas bumi
akan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak sehingga dapat menghemat
cadangan minyak bumi
Potensi energi panas bumi di Indonesia mencakup 40% potensi panas bumi dunia, tersebar di
251 lokasi pada 26 propinsi dengan total potensi energi 27.140 MW atau setara 219 Milyar
ekuivalen Barrel minyak. Kapasitas terpasang saat ini 1.194 atau 4% dari seluruh potensi yang
ada.
sumber: PERTAMINA GeoThermal Energy

PANAS BUMI DI INDONESIA: PROBLEM SOLVER ATAU PROBLEM MAKER?
Kalau kita membaca judul di atas, terbayang betapa berat beban yang harus ditanggung pihakpihak yang terkait dengan pengembangan panas bumi. Dari sekian banyak stakeholders

pengembangan panas bumi, paling tidak ada 3 pihak utama, yaitu pengembang panas bumi, PLN
sebagai pembeli dan pemerintah sebagai regulator.
Mengapa sampai ada pertanyaan di atas? Ini dikarenakan banyak pihak yang berpendapat, yang
mengisyaratkan ketidakyakinan, apakah pengembangan panas bumi merupakan langkah yang
strategis, tepat, dan ekonomis buat Negara ataukah malah sebaliknya, akan memberikan beban
kepada Negara ini. Meskipun pada sisi yang lain, banyak pihak juga yang optimis bahwa panas
bumi akan memberikan solusi terhadap kekurangan pasokan listrik nasional. Pertanyaan yang
sering diutarakan adalah pada harga beli listrik berapa yang harus ditanggung oleh PLN.
Panas Bumi
Seperti diketahui dari data Pemerintah, bahwa Indonesia memiliki potensi panas bumi sebesar
40% cadangan dunia, yaitu mencapai 27.000 MW. Jumlah yang sangat besar apabila dapat
dikembangkan dan dimanfaatkan sebaik-baiknya untuk penyediaan listrik nasional. Sampai
sejauh ini, pemanfaatannya hanya sebesar 1.196 MW (4.4%) saja yang berasal dari 7 pembangkit
listrik yaitu di Jawa, Sulawesi dan Sumatera Utara. Mengapa baru sebesar itu? Dalam kebijakan
energy-mix ditargetkan bahwa pada tahun 2025, Indonesia harus sudah dapat memanfaatkan
panas bumi sebagai sumber energi minimum 5% (atau lebih dari 1.350 MW) terhadap konsumsi
energi nasional. Berdasarkan milestone-nya, sesuai yang termuat dalam Blue Print Pengelolaan
Energi Nasional 2006-2025, diperlukan penambahan lebih dari 5.000 MW Pembangkit Listrik
Tenaga Panasbumi (PLTP) sebelum tahun 2015. Hal ini kemudian tertuang dalam Rencana
Proyek Kelistrikan 10.000 MW Tahap Kedua antara tahun 2010-2015.
Panas Bumi di Indonesia
Dari beberapa artikel yang Penulis baca, kebutuhan listrik nasional akan meningkat antara 6-10%
per tahun. Dari data PLN Jawa Bali, beban puncak dari Januari sampai dengan April 2010
berkisar antara 14.000-17.000 MW (80% dari beban nasional). Apabila dihitung rata-rata sebesar
16.000 MW, maka kebutuhan listrik nasional saat ini menjadi sekitar 20.000 MW. Rata-rata
margin cadangan listrik nasional saat ini adalah 20% sedangkan persentase margin yang ideal
diasumsikan sebesar 35%. Dengan mempertimbangkan kehilangan listrik secara nasional ratarata sebesar 10% (tahun 2009), maka jumlah listrik yang harus tersedia pada kuartal pertama
2010 menjadi sekitar 29.000 MW. Tingkat elektrifikasi nasional sampai dengan Oktober 2009
baru sebesar 64% (masih di bawah 50% untuk Indonesia bagian timur, sedang Jakarta hampir
100%). Target PLN adalah 80% pada tahun 2014, terutama akan tercapai dengan masuknya
pengusahaan listrik oleh swasta. Bagaimana kebutuhan listrik nasional sebesar itu dapat
terpenuhi? Direktur Utama PT PLN (Persero) sebelum Dahlan Iskan, Fahmi Mochtar pernah
mengatakan bahwa ada 4 tantangan utama yang menjadi penghambat percepatan penyediaan
energi listrik nasional yaitu keseimbangan antara supply dan demand, tarif dan subsidi,
optimalisasi "fuel mix" serta keamanan penyediaan energi primer. Dari situs Berita Indonesia,
April 2009, kapasitas pembangkitan pada tahun 2009 adalah sebesar 29.705 MW (Jawa-Bali
22.302 MW dan di luar Jawa-Bali sebesar 7.403 MW). Dari data ini dapat dilihat bahwa margin
cadangan listrik yang kita punyai relatif kecil. Inilah salah satu penyebab mengapa masih sering
terjadi shortage listrik di Jawa-Bali.

Kamojang
Sejauh mana cadangan energi nasional mampu menjawab tantangan kebutuhan listrik di atas?
Menurut dokumen Departemen Energi Dan Sumber Daya Mineral, Siaran Pers Nomor
24/HUMAS DESDM/2008 pada bulan April 2008 tentang Membangun Ketahanan Energi
Nasional, disebutkan bahwa pada April 2008, cadangan dan produksi energi Indonesia terdiri
dari Minyak Bumi dengan sumber daya 56,6 miliar barel, cadangan 8,4 miliar barel, produksi
348 juta barel dan rasio cadangan/produksi 24 tahun. Gas bumi dengan sumber daya 334,5
TSCF, cadangan 165 TSCF, produksi 2,79 TSCF dan rasio cadangan/produksi 59 tahun.
Batubara dengan sumber daya 90,5 miliar ton, cadangan 18,7 miliar ton dan produksi 201 juta
ton, sedangkan rasio cadangan/produksi 93 tahun. Coal Bed Methane (CBM) dengan sumber
daya 453 TSCF. Tenaga air 75,67 GW, panas bumi 27 GW, mikro hydro 0,45 GW, biomass
49,81 GW, tenaga surya 4,8 kWh/m2/day, tenaga angin 9,29 GW dan uranium 3 GW untuk 11
tahun (hanya di Kalan, Kalimantan Barat). Dari cadangan yang tersisa, bahan bakar fosil akan
habis dalam waktu yang tidak terlalu lama. Dengan mengandalkan sumber energi dari fosil maka
akan ada ketergantungan yang tinggi terhadap harga pasar dan kehilangan kesempatan untuk
mendapatkan pendapatan/devisa dari ekspor bahan bahan bakar fosil tersebut karena
pemanfaatan di dalam negeri. Panas bumi mempunyai keunikan secara alami yang tidak
dipunyai oleh sebagian besar jenis energi yang lain, diantaranya adalah bahwa hasil dari panas
bumi tidak dapat di-ekspor, hanya dapat dimanfaatkan di lokasi asal panas bumi tersebut
dihasilkan, ramah lingkungan untuk mendukung usaha pemerintah merespon isu global warming,
merupakan energi terbarukan, pengusahaannya tidak memerlukan lahan yang luas, tingkat
keandalan pembangkit yang tinggi sehingga menjadi dapat alternative base-load dari PLN, bebas
dari risiko kenaikan harga bahan bakar fosil, tidak tergantung dari cuaca, dan pada akhirnya
dapat menggantikan sebagian dari bahan bakar fosil yang makin habis.
Pengusahaan panas bumi mempunyai keunikan dibandingkan dengan energi yang lain. Produksi
dari pengusahaan hulu adalah uap panas yang sebagian besar akan dipakai untuk menggerakkan
sudu-sudu pembangkit listrik. Kapasitas dan jenis pembangkit listrik dirancang dengan
mempertimbangkan parameter-parameter tertentu; terutama karakteristik uap, cadangan yang
tersedia di reservoir, kemampuan produksi uap per sumur, dan kondisi lokasi untuk tempat
pembangkit. Hal-hal tersebut akan menentukan besarnya investasi yang akan ditanamkan. Skema
pengusahaan dari hulu (produksi uap) ke hilir (produksi listrik) ini dikenal dengan skema total
project. Pengusahaan dapat juga mengusahakan produksi uapnya saja, kemudian dijual ke pihak
lain seperti yang terjadi di wilayah Gunung Salak, Drajat dan Lahendong. Pada saat ini investor
secara umum lebih tertarik dengan skema pengembangan total project. Hal ini dapat dipahami
karena dengan skema total project, pengembang dapat menjamin kepastian tidak adanya
keterlambatan pemanfaatan produksi uap menjadi listrik. Namun demikian, baik skema parsial
maupun total project, pengembang haruslah mendapatkan kepastian bahwa produksi uap dan

listriknya dibeli dengan harga yang wajar oleh pembeli, dalam hal ini PLN. Karena PLN adalah
pembeli tunggal listrik hasil pengusahaan tersebut, maka wajar apabila sebelum pengembang
memutuskan suatu investasi, mulai dari mengikuti lelang wilayah panas bumi, eksplorasi dan
eksploitasi, sudah harus diketahui berapa harga listrik yang akan diterima kalau berhasil
memproduksi uap dan listrik. Hal ini berbeda dengan pengusahaan batubara dan migas, yang
hasil produksinya dapat dijual bebas ke pasar dengan harga pasar. Karena itu dengan adanya
beberapa lelang WKP yang melelangkan harga jual listrik sebagai penentu, dapat dikatakan
sebagai langkah terobosan Pemerintah untuk mempercepat proses pembangunan pembangkit
listrik panas bumi. Penentuan harga beli listrik ini sempat lama ditunggu oleh para pengembang,
dan setelah melalui beberapa perubahan peraturan, akhirnya Pemerintah mengeluarkan Peraturan
Menteri ESDM Nomor 32/2009 pada tanggal 4 Desember 2009, yang menetapkan harga patokan
tertinggi pembelian tenaga listrik oleh PLN dari pembangkit listrik tenaga panas bumi sebesar
9,70 sen US$/Kwh. Harga ini sama dengan harga beli listrik yang diusulkan oleh API (Asosiasi
Panas Bumi Indonesia), namun lebih tinggi dari usulan PLN yaitu sebesar 7,6 sen US$/Kwh.
Usulan API dibarengi dengan rekomendasi bahwa project IRR yang menarik untuk pengembang
adalah 16%, lebih tinggi dibandingkan dengan usulan PLN sebesar 12%. JICA/BKF-DEPKEU
melakukan kajian harga beli listrik panas bumi dan hasilnya adalah sebesar 11,9 sen US$/Kwh.
Perbandingan yang lebih lengkap dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Apakah besaran maksimum harga beli di atas memberikan dampak positif sehingga membuat
para pengembang tertarik dan segera menanamkan investasi? Dari beberapa kesempatan dan
berdasarkan uraian di beberapa media, nampaknya pengembang dapat menerima ceiling price
yang dikeluarkan, namun masih menyisakan kebimbangan; diantaranya adalah apakah PLN akan
membeli listrik dengan hasil lelang WKP? Bagaimana dengan key terms and conditions dari
Electricity Sales Contract-nya (ESC)? PLN dalam banyak kesempatan masih meyakini bahwa
harga beli listrik panas bumi seharusnya sama atau lebih rendah dari batubara. Masih menurut
studi JICA (West JEC), harga beli listrik batubara berfluktuasi tergantung dari harga pasar
batubara. Pada harga pasar tertentu, harga beli listrik dari batubara memang masih lebih rendah
dari harga beli listrik panas bumi. Dengan memakai harga listrik panas bumi hasil studi JICA,
sepanjang harga pasar batubara tidak lebih dari US$ 135 per ton, maka harga beli listrik batubara
masih lebih rendah dari harga beli listrik panas bumi. Hal ini tentu menyisakan pertanyaan
apakah harga batubara dapat bertahan di bawah harga tersebut dalam 30 tahun ke depan seiring
dengan makin menipisnya cadangannya? Bagaimana dampaknya terhadap ketahanan dan
swasembada energi nasional?
Tabel 1: Harga Pembelian PLTP dengan Kapasitas 110 MW (Base Price, sen US$/Kwh)

Tabel 2: Harga Listrik Pembangkit Batubara (PLTU) Hasil Studi JICA (West JEC)

Dengan memperhitungan keunikan panas bumi, JICA (West JEC) menyatakan bahwa totalbiaya
pembangkit listrik PLTU (batubara) adalah sen 17,7 sen US$/kwh, lebih mahal sebesar 5,8 sen
US$ per kwh dibandingkan dengan panas bumi. Perbedaan ini disebabkan oleh selisih efisiensi
pembangkit, kesempatan mendapatkan devisa dari ekspor batubara, selisih pendapatan pajak
serta biaya lingkungan yang harus dibebankan untuk pengusahaan batubara.
Apakah harga beli listrik panas bumi sebesar di atas tidak memberikan beban subsisi yang
semakin besar ke Negara? Memang, banyak pihak yang mengatakan bahwa sejalan dengan
pengembangan panas bumi sebagai sumber tenaga listrik, maka biaya subsidi yang akan
ditanggung Negara akan meningkat. Hal ini tidak tepat. Seperti diketahui bahwa BPP (Biaya
Pokok Penyediaan) PLN tahun 2009 adalah sebesar US$ 10 sen sedangkan harga tertinggi listrik
panas bumi yang ditetapkan adalah US$ 9,7 sen. Sehingga harga beli listrik pada lokasi yang
sama (electricity grid) panas bumi secara nasional masih lebih rendah dari BPP. Dengan
berjalannya waktu dan dengan terambilnya porsi listrik dari tenaga diesel yang tergantikan oleh
sumber panas bumi misalnya, maka BPP tentu akan turun sehingga harga beli listrik panas bumi
tidak lagi lebih rendah dari BPP.
Dari semua uraian di atas, Penulis berpendapat bahwa pengusahaan tenaga listrik dari panas
bumi merupakan salah satu solusi yang tepat; terutama untuk menambah tingkat elektrifikasi
nasional, meningkatkan ketahanan Negara dan swasembada di bidang listrik karena pemanfaatan
sumberdaya lokal yang secara karakteristik harus dimanfaatkan di tempat (non-exportable),
mendukung penuh upaya Negara dalam menurunkan efek global warming, dan di atas semua itu,
pemanfaatan sumberdaya panas bumi, secara integral, tidak memberikan beban subsidi yang
lebih besar kepada Negara. Salah satu kunci sukses percepatan pengembangan sumberdaya panas
bumi adalah response yang cepat dari PLN dalam pencapaian kesepakatan dengan para
pengembang PLTP, baik dari sisi harga beli listrik maupun dalam kesepakatan ketentuanketentuan dan kondisi-kondisi yang penting dalam kontrak pembelian listrik. Dan pada akhirnya,
kelengkapan dan ketersediaan peraturan-peraturan pendukung secara cepat dan akurat tentu
sangat diperlukan oleh PLN dan para pengembang untuk bersama-sama memajukan bangsa dan
Negara ini.

kalkulasi tegangan jatuh listrik
22:32 Dunia Listrik No comments

Apa arti praktis kalkulasi tegangan jatuh listrik bagi seorang perencana listrik
ketenagaan? Kalkulasi ini adalah sama artinya dengan perencanaan ukuran-ukuran kabel daya
dan sistem proteksi listrik ketenagaan yang aman suatu bangunan atau utilitas plant. Contohnya
jika seorang insinyur listrik diminta untuk merancang ukuran kabel 3-fasa untuk suatu pompa
submersible listrik 150 HP, 380 V yang akan digunakan sebagai pompa banjir( katakan banjir
lumpur Porong Sidoarjo). Pompa tersebut berjarak 125 meter dari sumber listriknya(atau panel
induknya), berapa ukuran kabel yang aman, tidak panas tetapi ekonomis, kemudian berapa
ukuran rating pemutus tenaga (Circuit Breaker atau Fuse) agar dapat memproteksi kabel secara
aman terhadap beban lebih.
Seorang mahasiswa calon insinyur atau ahli madya yang serius belajar disiplin ilmunya
seharusnya menguasai program spread-sheet excel sehingga kalkulasi kelistrikan secara umum

akan lebih cepat difahami, dilatih, dan diingat terus sebagai pegangan bagi seorang praktisi
listrik ketenagaan. Karena variabel-variabel ukuran kabel yang banyak, dan pembebanan arus
yang juga bervariasi tergantung dari kebutuhan beban listrik, maka menggunakan program excel
adalah merupakan keharusan. Berikut ini bentuk formulasi dasar tegangan jatuh dalam bentuk
format excel/ppt yang dapat dikembangkan lebih jauh untuk aplikasi yang berbeda.
Kalkulasi tegangan jatuh listrik sebenarnya berdasarkan hukum Ohm kemudian ditambahkan
faktor reaktansi (induktif atau kapasitif) dan faktor daya, maka formulasinya untuk aplikasi
tegangan rendah sampai tegangan menengah 20 KV dapat ditulis sbb :
Tegangan jatuh = 1.732*R*I*cos f + 1.732*X*I*sin f
dimana 1.732 adalah hasil akar 3 ( beban 3-fasa), I adalah arus beban, R adalah resistansi arus
bolak-balik AC ( bukan arus searah DC) , X adalah reaktansi induktif, dan cos f adalah faktor
daya.
Kemudian data-data resistansi kabel dapat dicari dari buku katalog spesifikasi kabel seperti
Supreme, Kabel Metal, Kabelindo, Tranka, Voksel yang bisa diminta langsung ke fabrikannya
atau produk luar negeri untuk industri perminyakan seperti Pirelli atau Okonite. Data resistansi
kabel pada umumnya disajikan dalam bentuk satuan Ohm per-kilometer sebagai resistansi arus
searah DC, artinya resistansi terbaca jika kita mengukur dengan alat ukur Ohm-meter. Yang kita
perlukan adalah resistansi AC (arus bolak-balik), kalau ditampilkan resistansi AC pada suhu 90
derajat Celsius maka resistansinya menjadi lebih besar. Umumnya suhu inti konduktor kabel
yang diizinkan adalah 70 derajat Celsius, jadi resistansinya lebih kecil dari tabel.
Rumus tegangan jatuh diatas dapat diaplikasikan untuk arus searah DC maka faktor daya = 1
sehingga formulasinya untuk kabel 2 jalur adalah Tegangan jatuh = 2*R*I dimana R adalah
resistansi DC ( hasil pengukuran alat Ohm-meter) dan I adalah arus searah DC.
Berapa jatuh tegangan kerja yang diizinkan. Jika tegangan rumah 220 Volt dan misalnya kita
menerima dari sumber PLN hanya 200 Volt berari jatuh tegangan 10%, maka hal ini akan
mengganggu performance motor listrik mesin pendingin (Air Conditioner atau Kulkas) atau
pompa air. Jatuh tegangan maksimum 5% dari sumber ke beban konsumen masih dapat diterima
sistem (misalnya sumber 400 Volt dan kita sebagai konsumen menerima tegangan kerja setelah
dibebani sebesar 380 Volt), tetapi untuk perencanaan terkadang ada yang menetapkan 2,5 %,
tergantung untuk aplikasi dimana dan semuanya akan mempengaruhi total biaya instalasi listrik.
Sebagai referensi online, pembaca dapat meng-click link-link situs Okonite atau General Electric
untuk studi perbandingan aplikasi tegangan jatuh, tetapi ingat rating tegangan listrik Amerika
berbeda dengan Indonesia, jadi kita harus mengkonversikan dahulu dan pula mereka
menggunakan standar ukuran kabel AWG( lihat tabel konversi AWG dan mm2 dibawah).
Silahkan pembaca melatih formulasi tegangan jatuh ini dengan excel dengan data dari berbagai
sumber dan silahkan dikembangkan lebih jauh.
sumber: http://www.geocities.com/kelistrikan/powercable.htm (situs sudah tidak dapat dibuka
karena yahoo geocities sudah menghentikan pelayanan gratisnya)

•

Beranda

ingin tahu lebih? Cari artikel yang anda inginkan, dengan memasukkan kata kunci artikel yang anda cari !!!
Telusuri

•
•

Beranda
Forum Diskusi Kelistrikan

o

Masuk ke Forum Dunia Listrik

o

Daftar Menjadi Anggota Forum Dunia Listrik

Registrasi E-mail
Dapatkan informasi artikel terbaru dari Dunia Listrik.
Klik ikon Einstein untuk mendaftarkan alamat e-mail anda.

Kami tidak akan mempublikasikan alamat e-mail anda kepada pihak manapun. Dijamin !

Jika anda tidak menerima konfirmasi pendaftaran email dari feedburner. Periksa Kotak SPAM atau BULK E-mail
anda.
*** Terima Kasih ***

Kategori Artikel
•
•

Analisa Sistem Tenaga Listrik
Animator dan Software

•

Artikel dan Berita Listrik Nasional

•

Dasar Teknik Elektro

•

Elektronika Daya

•

Handbook

•

ilmu Bahan Listrik

•

Instalasi Penerangan

•

Mesin Listrik

•

Sistem Kontrol

•

Sistem Pembangkitan dan Konversi Energi

•

Sistem Proteksi dan Pentanahan

•

Sistem Transmisi dan Distribusi

•

Tokoh

Author
•
•

HaGe
Rasam Syamsudin

•

Arif Uji

•

Saepudin

•

Susiono

•

Chandra MDE

Blog Sahabat
•
•

Electrical Science
Electrical Power

•

500 kV Sub-Station

•

Inside Power Station

•

Teori Medan

•

Analisa STL

•

montir listrik

•

TIPTL SMKN1

•

TE-Links

•

Lowongan Kerja

•

Dunia HaGe

27 August 2010

Karakteristik Beberapa Jenis Bahan Penghantar Listrik
19:00 Dunia Listrik 2Komentar

Seperti telah kita ketahui, bahwa untuk pelaksanaan penyaluran energi listrik dapat
dilakukan dengan dua cara, yaitu berupa saluran udara dan kabel tanah. Pada saluran Udara,
terutama hantaran udara telanjang biasanya banyak menggunakan kawat penghantar yang terdiri
atas: kawat tembaga telanjang (BCC, singkatan dari Bare Cooper Cable), Aluminium telanjang
(AAC, singkatan dari All Aluminium Cable), Campuran yang berbasis aluminium (Al-Mg-Si),
Aluminium berinti baja (ACSR, singkatan dari Aluminium Cable Steel Reinforced) dan Kawat
baja yang berisi lapisan tembaga (Cooper Weld).
Sedangkan pada saluran kabel tanah, biasanya banyak menggunakan kabel dengan penghantar
jenis tembaga dan aluminium, perkembangan yang sangat dominan pada saluran kabel tanah
adalah dari sisi bahan isolasinya, dimana pada saat awal banyak menggunakan isolasi berbahan
kertas dengan perlindungan mekanikal berupa timah hitam, kemudian menggunakan minyak
( jenis kabel ini dinamakan GPLK atau Gewapend Papier Lood Kabel yang merupakan standar
belanda dan NKBA atau Normal Kabel mit Bleimantel Aussenumheullung yang merupakan
standar jerman, dan jenis bahan isolasi yang terkini adalah isolasi buatan berupa PVC (Polyvinyl
Chloride) dan XLPE (Cross-Linked Polyethylene). Jenis bahan isolasi PVC dan XLPE pada saat
ini telah berkembang pesat dan merupakan bahan isolasi yang andal.
Di waktu yang lalu, bahan yang banyak digunakan untuk saluran listrik adalah jenis tembaga
(Cu). Namun karena harga tembaga yang tinggi dan tidak stabil bahkan cenderung naik,
aluminium mulai dilirik dan dimanfaatkan sebagai bahan kawat saluran listrik, baik saluran
udara maupun saluran kabel tanah. Lagipula, kawat tembaga sering dicuri karena bahannya dapat
dimanfaatkan untuk pembuatan berbagai produk lain.
Suatu ikhtisar akan disampaikan dibawah ini mengenai berbagai jenis logam atau campurannya
yang dipakai untuk kawat saluran listrik, yaitu:
• Tembaga elektrolitik, yang harus memenuhi beberapa syarat normalisasi, baik mengenai daya
hantar listrik maupun mengenai sifat-sifat mekanikal.
• Brons, yang memiliki kekuatan mekanikal yang lebih besar, namun memiliki daya hantar listrik
yang rendah. Sering dipakai untuk kawat pentanahan.
• Aluminium, yang memiliki kelebihan karena materialnya ringan sekali. Kekurangannya adalah
daya hantar listrik agak rendah dan kawatnya sedikit kaku. Harganya sangat kompetitif.
Karenanya merupakan saingan berat bagi tembaga, dan dapat dikatakan bahwa secara praktis

kini mulai lebih banyak digunakan untuk instalasi-instalasi listrik arus kuat yang baru dari pada
menggunakan tembaga.
• Aluminium berinti baja, yang biasanya dikenal sebagai ACSR (Aluminium Cable Steel
Reinforced), suatu kabel penghantar aluminium yang dilengkapi dengan unit kawat baja pada inti
kabelnya. Kawat baja itu diperlukan guna meningkatkan kekuatan tarik kabel. ACSR ini banyak
digunakan untuk kawat saluran hantar udara.
• Aldrey, jenis kawat campuran antara aluminium dengan silicium (konsentrasinya sekitar 0,4 %
– 0,7 %), Magnesium (konsentrasinya antara 0,3 % - 0,35 %) dan ferum (konsentrasinya antara
0,2 % - 0,3 %). Kawat ini memiliki kekuatan mekanikal yang sangat besar, namun daya hantar
listriknya agak rendah.
• Cooper-weld, suatu kawat baja yang disekelilingnya diberi lapisan tembaga.
• Baja, bahan yang paling banyak digunakan sebagai kawat petir dan juga sebagai kawat
pentanahan.
Berdasarkan ikhtisar diatas, dapat dikatakan bahwa bahan yang terpenting untuk saluran
penghantar listrik adalah tembaga dan aluminium, sehingga kedua bahan tersebut banyak
digunakan sebagai kawat pengantar listrik, baik saluran hantar udara maupun kabel tanah.
Untuk pembahasan lebih detail mengenai bahan penghantar listrik, dapat dibaca pada artikel
berikut:
“Ilmu Bahan Listrik Dasar” , "Konduktor" dan “Electrical Power Cable Engineering”
atau kunjungi label artikel: "Ilmu Bahan Listrik"

Dasar Elektronika Daya - bagian 1
09:43 HaGe No comments

Pada Sistem Tenaga Listrik terdapat penggunaan
komponen elektronika yang umumnya dipakai dalam rangkaian pengaturan motor-motor listrik.
Komponen-komponen elektronika yang dipergunakan pada sistem tenaga listrik pada prinsipnya
harus mampu menghasilkan daya yang besar atau mampu menahan disipasi daya yang besar.
Elektronika daya meliputi switching, pengontrolan dan pengubah (konversi) blok-blok yang
besar dari daya listrik dengan menggunakan sarana peralatan semikonduktor. Dengan demikian
elektronika daya secara garis besar terbagi menjadi 2 (dua) bagian yaitu :
1. Rangkaian Daya
2. Rangkaian kontrol
Pada gambar berikut menunjukkan hubungan antara kedua rangkaian diatas yang terintegrasi
menjadi satu, dimana keduanya banyak memanfaatkan peralatan semikonduktor.

Rangkaian daya terdiri dari komponen Dioda, Thyristor dan Transistor Daya. Sedangkan
rangkaian kontrol terdiri atas Dioda, Transistor dan rangkaian terpadu (Integrated Circuit / IC).
Dengan menggunakan peralatan-peralatan yang serupa keandalan dan kompatibilitas dari
perlengkapan (sistem) akan dapat diperbaiki. Elektronika daya merupakan bagian yang penting

dalam industri-industri, yaitu dalam pengontrolan daya pada sistem, proses elektronika dan lainlain.
I. DIODA
Dioda merupakan penyatuan dari lapisan P dan N sebagaimana gambar struktur dan simbol
lapisan.

Syarat dioda dalam keadaan ON adalah Vak positip sedangkan untuk OFF adalah Vak negatif.

Karateristik tersebut menggambarkan hubungan antara arus dioda (IR dan IF) agar Vak dalam
kondisi menahan arus (OFF) maupun dalam keadaan mengalir (ON). Dalam keadaan OFF, Vak
= Vr = negatif, maka dioda menahan arus namun terdapat arus bocor Ir yang kecil.
Dalam keadaan ON, Vak = Vf = positif, dioda mengalirkan arus namun terdapat tegangan jatuh
pada dioda = ∆ Vf, dan jika ∆ Vf ini makin besar untuk arus dioda yang makin tinggi, berarti
rugi konduksi If * ∆ Vf naik. Terlihat pula pada karateristik dioda diatas bahwa bila Vr terlalu
tinggi dioda akan rusak.
Karateristik Switching

Teori dasar listrik

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (19)

Similaire à Teori dasar listrik

Similaire à Teori dasar listrik (20)

Teori dasar listrik