II-1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Motor Induksi 3 Fasa

Mesin-mesin listrik digunakan untuk mengubah suatu bentuk energi ke

energi yang lain, misalnya mesin yang mengubah energi mekanis ke energi listrik

disebut generator, dan sebaliknya energi listrik menjadi energi mekanis disebut

motor. Masing-masing mesin mempunyai bagian yang diam dan bagian yang

bergerak. Bagian yang bergerak dan diam terdiri dari inti besi, dipisahkan oleh

celah udara dan membentuk rangkaian magnetik dimana fluksi dihasilkan oleh

aliran arus melalui kumparan atau belitan yang terletak didalam kedua bagian

tersebut. Motor induksi merupakan motor arus bolak balik (AC) yang paling luas

penggunaannya.

1. Kelebihan Motor Induksi

a. Mempunyai konstruksi yang sederhana.

b. Relatif lebih murah harganya bila dibandingkan dengan jenis motor yang

lain-nya.

c. Menghasilkan putaran yang konstan.

d. Mudah perawatannya.

e. Untuk pengasutan tidak memerlukan motor lain sebagai penggerak mula.

f. Tidak membutuhkan sikat-sikat, sehingga rugi gesekan bisa dikurangi.

2. Kekurangan Motor Induksi

a. Tidak mampu mempertahankan kecepatannya jika terjadi perubahan

beban.

b. Arus asut yang cukup tinggi, berkisar antara 5 s/d 6 kali arus nominal

motor.

2.1.1 Konstruksi Motor Induksi 3 fasa

Konstruksi motor induksi secara detail terdiri atas dua bagian, yaitu:

bagian stator dan bagian rotor . Stator adalah bagian motor yang diamterdiri :

badan motor, inti stator, belitan stator, bearing dan terminal box. Bagian rotor

adalah bagian motor yang berputar, terdiri atas rotor sangkar, poros rotor.

II-2

Konstruksi motor induksi tidak ada bagian rotor yang bersentuhan dengan bagian

stator.

Gambar II.1 Fisik Motor Induksi 3 Fasa

Konstruksi motor induksi lebih sederhana dibandingkan dengan motor

DC, dikarenakan tidak ada komutator dan tidak ada sikat arang sehingga

pemeliharaan motor induksi hanya bagian mekanik saja, dan konstruksinya yang

sederhana motor induksi sangat handal dan jarang sekali rusak secara elektrik.

Bagian motor induksi yang perlu dipelihara rutin adah pelumasan bearing, dan

pemeriksaan kekencangan baut-baut kabel pada terminal box karena kendor atau

bahkan lepas akibat pengaruh getaran secara terus menerus.

2.1.1.1 Rotor

Motor Induksi bila ditinjau dari rotornya terdiri atas dua tipe yaitu rotor

sangkar dan rotor lilit.

1. Rotor Sangkar

Motor induksi jenis rotor sangkar lebih banyak digunakan daripada jenis rotor

lilit, sebab rotor sangkar mempunyai bentuk yang sederhana. Belitan rotor terdiri

atas batang-batang penghantar yang ditempatkan di dalam alur rotor. Batang

penghantar ini terbuat dari tembaga, alloy atau alumunium. Ujung-ujung batang

penghantar dihubung singkat oleh cincin penghubung singkat, sehingga berbentuk

sangkar burung. Motor induksi yang menggunakan rotor ini disebut Motor

Induksi Rotor Sangkar. Karena batang penghantar rotor yang telah dihubung

singkat, maka tidak dibutuhkan tahanan luar yang dihubungkan seri dengan

rangkaian rotor pada saat awal berputar. Alur-alur rotor biasanya tidak

dihubungkan sejajar dengan sumbu (poros) tetapi sedikit miring.

II-3

Gambar II.2 Rotor Sangkar

Rotor ditempatkan didalam rongga stator,sehingga garis medan magnet

putar stator akan memotong belitan rotor. Rotor motor induksi adalah beberapa

batang penghantar yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan menyerupai

sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar tupai gambar II.2. Kejadian ini

mengakibatkan pada rotor timbul induksi elektromagnetis. Medan mag net putar

dari stator saling berinteraksi dengan medan magnet rotor, terjadilah torsi putar

yang berakibat rotor berputar.

Kecepatan medan magnet pada stator :

...................................................................................................(1)

..............................................................................(2)

Keterangan :

a. ns= kecepatan sinkron medan stator (rpm)

b. f =frekuensi (Hz)

c. nr= kecepatan poros rotor (rpm)

d. slip= selisih kecepatan stator dan rotor (%)

2. Rotor Lilit

Rotor lilit terdiri atas belitan fasa banyak, belitan ini dimasukkan ke dalam

alur-alur inti rotor. Belitan ini sama dengan belitan stator, tetapi belitan selalu

dihubungkan secara bintang. Tiga buah ujung-ujung belitan dihubungkan ke

terminal-terminal sikat atau cincin seret yang terletak pada poros rotor. Pada jenis

rotor lilit kita dapat mengatur kecepatan motor dengan cara mengatur tahanan

belitan rotor tersebut.

II-4

Gambar II.3 Rotor Lilit

Pada keadaan kerja normal sikat karbon yang berhubungan dengan cincin

seret tadi dihubung singkat. Motor induksi rotor lilit dikenal dengan sebutan

Motor Induksi Slipring atau Motor Induksi Rotor Lilit.

2.1.2 Prinsip Kerja Motor Induksi 3 fasa

Prinsip kerja motor induksi atau terjadinya putaran pada motor, bisa

dijelaskan sebagai berikut :

1. Bila kumparan stator diberi suplai tegangan tiga fasa, maka akan terjadi

medan putar dengan kecepatan.

..................................................................................................(3)

2. Medan putar stator tersebut akan mengimbas penghantar yang ada pada

rotor, sehingga pada rotor timbul tegangan induksi.

3. Tegangan yang terjadi pada rotor menyebabkan timbulnya arus pada

penghantar rotor.

4. Selanjutnya arus di dalam medan magnet menimbulkan gaya (F) pada

rotor.

5. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar

untuk menanggung kopel beban, maka rotor akan berputar searah dengan

medan putar stator.

6. Supaya timbul tegangan induksi pada rotor, maka harus ada perbedaan

relatif antara kecepatan medan putar stator (Ns) dengan kecepatan putar

rotor (Nr).Perbedaan kecepatan antara Nr dengan Ns disebut Slip (S), dan

dinyatakan dengan persamaan:

II-5

..............................................................................(4)

7. Bila Nr = Ns tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada

kumparan jangkar rotor, sehingga tidak dihasilkan kopel. Kopel pada

motor akan terjadi bila Nr lebih kecil dari Ns.

2.1.3 Kelas Isolasi Motor Induksi 3 Fasa

Dalam kondisi kerja normal, temperatur motor yang pada kondisi baik

cenderung konstan dan saat terjadi gangguan karena pengaruh elektrik atau

mekanik maka akan terjadi kenaikan temperatur. Pada beberapa tipe motor,

terdapat batasan kenaikan temperatur maksimal yang boleh diijinkan, namun

apabila terjadi kenaikan yang diluar diijinkan motor, harus segera berhenti atau

terlepas dari sumber agar kerusakan yang lebih fatal dapat dihindari. Pada Tabel

I.1 diperlihatkan kelas isolasi motor yang diijinkan.

Tabel II.1 Klasifikasi Kelas Isolasi

KELAS ISOLASI TEMPERATUR LILITAN

MAKSIMUM

A 1050

B 1300

F 1550

H 1800

2.1.4 Nameplate Motor Standar Nema

Nameplate merupakan data yang tercantum pada sebuah motor yang berisikan

informasi penting dari sebuah motor guna memberitahukan kepada instalatir terhadap

fungsi motor secara spesifikasi. Biasanya pada nameplate lebih banyak berisikan

informasi-informasi mengenai data elektrik dari motor tersebut. Informasi ini

khususnya sangat berharga bagi pemasang dan orang-orang yang bertugas dalam

pemeliharaan atau perawatan dan pengoperasian motor tersebut. Pada saat instalasi,

pemeliharaan atau penggantian, informasi yang ada pada nameplate sangat vital

sekali untuk mempercepat dan melakukan pekerjaan yang sesuai. Keterangan yang

harus ada berdasarkan Publikasi NEMA MG-1 sebagai berikut :

II-6

Tabel II.2 Nameplate Motor Standar NEMA

Manufacturer Frekuensi Temperatur Lingkungan

Tipe RPM Desain

Frame Fasa

Locked Rotor Code

Time Rating

Tegangan

Service Factor

Horse Power

Arus

Insulation Class

Keterangan:

1. Manufacturer

Perusahaan yang memberi label atau merk yang merancang dan

memproduksi berbagai mesin dan peralatan yang lainnya.

2. Tipe

Kombinasi antar huruf atau angka dari pabrikan dengan tujuan

untuk memudahkan mengidentifikasi jenis dokumen motor tersebut.

3. Frame

Tanda frame size mengidentifikasi dimensi dari motor. Jika NEMA

frame, identifikasi ini menunjukan dimensi pasangan, sehingga gambar

dimensi dari manufacture tidak diperlukan lagi.

4. Horse Power

Daya keluaran motor yang sesuai dengan frekuensi dan tegangan

nominal yang tercantum pada nameplate pada service factor sama dengan

1.

II-7

5. Service Factor

Service factor pada sebuah motor bernilai 1 menyatakan motor

tersebut maksimal beroprasi 100% pada daya yang tertera di nameplate.

Tetapi jika service factor 1,5 motor dapat di oprasikan pada daya yang

tertera di nameplate dikalikan service factor tanpa menyebabkan

kerusakan pada isolasi lilitan motor.

6. Tegangan dan Arus

Motor listrik di desain untuk beroperasi sesuai standar pada

tegangan dan frekuensi yang ditentukan. Motor dapat bekerja optimal pada

tegangan yang tercantum di nameplate. Keterangan arus pada nameplate

yaitu arus nominal dari motor tersebut pada tegangan, frekuensi dan horse

power sesuai.

7. Kelas Isolasi

Kelas isolasi dibuat untuk memenuhi persyaratan operasi yang

berbeda suhu ditemukan di lingkungan. Kelas material isolasi yang

digunakan pada lilitan stator ditentukan desain.

8. RPM (Rotation Per Minute)

RPM adalah kecepatan putaran poros pada saat memberikan horse

power nominal pada alat yang digerakkan pada tegangan dan frekuensi

nominal yang diterapkan pada terminal motor.

9. Frekuensi

Frekuensi dari sistem suplai untuk motor yang dirancang. Motor

dapat dioperasikan pada frekuensi lain, tetapi kerja dari motor akan

berubah terutama pada kecepatan dan torsinya.

10. Time Rating

Operasi motor secara continuous (motor dapat dioprasikan non

stop 24 jam/hari. 365 hari/tahun) atau intermittent (motor dapat beroperasi

pada beban penuh untuk interval waktu yang diberikan).

11. Ambient Temperature (Temperatur Lingkungan)

Hal tersebut menentukan Ambient Temperature dimana motor dapat

mengeluarkan horse power secara aman. Tetapi jika Ambient Temperature

II-8

lebih tinggi dari yang tercantum pada nameplate maka daya keluaran harus

dikurangi untuk mencegah kerusakan isolasi.

Tabel II.3 Temperatur Lingkungan

Ambient Temperature (oC) Maksimum Ketinggian (Feet)

40 3300

30 6600

20 9900

12. Fasa

Menunjukan berapa fasa yang digunakan dalam menginstal motor

tersebut.Jumlah fasa pun harus disesuaikan dengan sistem suplai.

13. Bearings

Untuk motor-motor yang disuplai dengan antifriction bearing,

bearing tersebut harus diidentifikasikan pada nameplate, dengan

menempelkan nomor urut dan huruf per AFBMA (Antifriction Bearing

Manufacturer Association).

2.2 Programmable Logic Control (PLC)

2.2.1 Pengertian PLC

Programmable Logic Control (PLC) yaitu kendali logika terprogram

merupakan suatu piranti elektronik yang dirancang untuk dapat beroperasi secara

digital dengan menggunakan memori sebagai media penyimpanan instruksi-

instruksi internal. PLC bekerja berdasarkan logika sehingga dapat melakukan

fungsi timing, counting, sequencing dan aritmatika. Controller PLC mempunyai

kemampuan untuk mengendalikan plant atau sistem berdasarkan instruksi

program yang di buat.

Saat ini banyak pengembangan teknologi di industri pengontrol

terprogram. Pengembangan ini tidak hanya menyangkut rancangan pengontrol

terprogram, tetapi juga pendekatan filosofis arsitektur sistem kontrol. Perubahan

meliputi perangkat keras dan perangkat lunak PLC. Sehingga sebuah PLC

mempunyai operasi program yang lebih cepat, ukuran lebih kecil dengan harga

II-9

lebih murah, jumlah masukan-keluaran yang lebih banyak, perangkat antarmuka

khusus yang memungkinkan piranti dihubungkan langsung ke pengendali, dan

sistem komunikasi dengan perangkat lain. Prih Sumardjati dkk,2008 [4]

PLC berfungsi sebagai alat pengendali mempunyai kemampuan bahwa

programnya dapat diubah atau dimodifikasi berdasarkan deskripsi kerja yang

diinginkan tanpa mengubah sistem instalansinya. PLC menerima masukan dan

menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem.

Pada gambar II.4 dapat terlihat jelas tentang bentuk fisik PLC OMRON SYSMAC

CPM2A.

Gambar II.4 Bentuk Fisik PLC OMRON SYSMAC CPM2A

2.2.2 PLC Omron Sysmac CPM2A

PLC Omron Sysmac CPM2A adalah peralatan elektronik yang bekerja

secara digital memiliki memori yang dapat di program untuk melakukan fungsi-

fungsi khusus seperti logika, kerja berurutan (sequencing), waktu (timing),

pencacah (counting) dan aritmatika untuk mengendalikan plant atau sistem

melalui I/O modul . PLC CPM2A adalah Unit yang berdiri sendiri yang dapat

menangani berbagai aplikasi kontrol mesin, sehingga sangat ideal untuk

digunakan sebagai kontrol dalam peralatan. Fungsi komunikasi PLC tersebut

menyediakan komunikasi dengan komputer pribadi dan OMRON Programmable

Terminal. Kemampuan komunikasi ini memungkinkan pengguna untuk

merancang sistem produksi.

II-10

2.2.3 Unit PLC Omron Sysmac CPM2A

Tabel II.4 Unit PLC Omron Sysmac CPM2A

Jumlah I/O Power

Supply

Input Output Model

20 I/O

(12 Input/8

Output)

100 to 240

VAC

24 VDC Relay CPM2A-20CDR-A

24 VDC

24 VDC Relay CPM2A-20CDR-D

24 VDC Sinking

Transistor

CPM2A-20CDT-D

24 VDC Sourcing

Transistor

CPM2A-20CDT1-

D

2.2.4 Struktur PLC

Gambar II.5 Diagram struktur PLC

CPU

(Central Processing Unit)

POWER

SUPPLY

INPUT OUTPUT

PERANGKAT

PEMOGRAMAN

II-11

Keterangan:

1. Central Processing Unit (CPU) adalah perangkat yang di dalamnya berisi

mikroprosesor yang mampu menginterpretasikan sinyal-sinyal masukan

dan melakukan tindakan-tindakan pengontrolan, sesuai dengan program

yang tersimpan didalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-

keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke keluaran.

2. Power Supply (Catu Daya) adalah yang diperlukan untuk mengubah

tegangan arus bolak balik (ac) dari sumber menjadi tegangan arus searah

(dc) yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian di dalam

modul-modul antarmuka masukan dan keluaran.

3. Perangkat Pemograman

Perangkat terdiri dari program data dan memori. Pemograman digunakan

untuk memasukkan program yang dibutuhkan ke dalam memori. Program-

program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat pemograman dan

selanjutnya dipindahkan ke dalam unit PLC. Memori merupakan tempat

menyimpan program yang akan digunakan untuk melaksanakan tindakan-

tindakan pengontrolan yang disimpan mikroprosesor.

4. Input dan Output

Input dan Output Merupakan perangkat diluar dari sistem PLC yang mana

prosesor menerima informasi dari dan mengkomunikasikan informasi

kontrol ke perangkat-perangkat diluar. Sinyal-sinyal masukan dapat

berasal dari saklar-saklar, sensor-sensor, dan sebagainya. Sinyal-sinyal

keluaran bisa diberikan pada alat pengasut motor, katup, lampu, dan

sebagainya.

II-12

2.2.5 Bagian-Bagian PLC Omron Sysmac CPM2A

Gambar II.6 Bagian-bagian PLC OMRON SYSMAC CPM2A

Keterangan:

1. Terminal Ground Fungsional

2. Terminal catu daya 220 V AC

3. Katrol Analog

4. Port Poriferal

5. Indikator status PC

6. Tempat baterai

7. Terminal catu daya eksternal

8. Terminal-terminal keluaran

9. Indikator keluaran (untuk 20-point hanya 10Ch saja)

10. Saklar Komunikasi

11. Tutup konektor ekspansi

12. Port RS-232C

13. Indikator masukan(untuk 20-point hanya 0Ch saja)

14. Terminal ground terproteksi

15. Terminal-terminal masukan

II-13

00 02 04 06 08 10 NC NC NC NC

NC NC NC01 03 05 07 09 11L1 L2/N COM

Gambar II.7 Terminal Input PLC CPM2A

00 01 02 04 05 07 NC NC

COM 06 NC NC NCCOM COM COM03-+

Gambar II.8 Terminal output PLC CPM2A

Port pada PLC CPM2A 20 I/O terdiri dari 12 buah terminal input yaitu

dari CIO 0.00 sampai 0.11. Untuk port output-nya terdapat 8 buah terminal yaitu

dari CIO 10 sampai 10.07. Pada port input terdapat dua buah terminal untuk

masukan suplai AC PLC yaitu pada teminal L1 dan L2/N. Port input terhubung

pada satu titik COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa

positif (+) atau negatif (-).

2.2.6 Instruksi Dasar PLC

Pada sub bab ini akan dikenal instruksi dasar yang digunakan pada bahasa

pemrograman untuk PLC OMRON menggunakan CX Programmer.

1. LOAD (LD)

Intruksi ini diperlukan bila urutan kerja pada suatu sistem kontrol hanya

membutuhkan satu kondisi logik saja dan sudah diharuskan untuk mengeluarkan

satu keluaran. Logikanya seperti koil.

Gambar II.9 Simbol LOAD

II-14

2. AND

Instruksi ini diperlukan bila urutan kerja (sekuensial) pada suatu sistem

kontrol memerlukan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya

untuk mengeluarkan satu keluaran. Logikanya seperti kontak relai Normally

Open.

Gambar II.10 Simbol AND

3. OR

Intruksi ini diperlukan apabila urutan kerja pada suatu sistem kontrol hanya

membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logik untuk mengeluarkan

satu keluaran. Logikanya seperti kontak relai Normally Open .

Gambar II.101Simbol OR

4. OR NOT

Intruksi ini diperlukan apabila urutan kerja pada suatu sistem kontrol hanya

membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan

satu keluaran. Logikanya seperti kontak relai Normally Close.

Gambar II.12 Simbol OR NO

II-15

5. TIMER (TIM)

Seperti fungsi ON-delay pada relai, instruksi timer ini digunakan dengan

fungsi yang sama, sehingga tidak lagi diperlukan timer konvensional pada

suatu proses. Simbol dari instruksi dasar timer adalah sebagai berikut:

Gambar II.13 Simbol TIMER

2.2.7 Prinsip Kerja PLC

Secara umum prinsip kerja PLC dapat dijelaskan sebagai berikut: sebuah

PLC bekerja dengan cara menerima data data dari peralatan input luar atau input

devices. Peralatan input luar secara umum sering disebut sebagai sensor jenis

kontak (yaitu push button, saklar, limit switch dan sebagainya), kemudian sensor

jenis non kontak yaitu sensor magnet, sensor induktif, sensor kapasitif, LDR dan

lain sebagainya. Data data yang masuk dari peralatan input ini berupa sinyal-

sinyal analog (berupa besaran listrik) yang selanjutnya melalui input modules

dapat diubah menjadi sinyal digital untuk kemudian diolah dengan CPU

berdasarkan instruksi-instruksi program yang telah dibuat dan ditetapkan suatu

keputusan dikirim ke output modules kemudian oleh output modules sinyal digital

ini diubah terlebih dahulu menjadi sinyal analog dan inilah yang akan

mengaktifkan output devices melalui kontak-kontak output yang terdapat pada

PLC, output device dapat berupa output control (seperti relai, kontaktor dan

sebagainya) dan output beban (seperti lampu, motor dan sebagainya).

II-16

2.2.8 CX-Programmer

Gambar II.14 Tampilan software CX-Programmer

CX-Programmer merupakan software khusus untuk memprogram PLC

buatan OMRON. CX-Programmer ini sendiri merupakan salah satu software

bagian dari CX-One. Dengan CX-Programmer ini macam-macam program PLC

dapat dibuat, salah satunya yaitu adanya simulasi tanpa harus terhubung dengan

PLC, sehingga kita bisa mensimulasikan ladder yang akan dibuat dan simulasi ini

juga bisa kita hubungkan dengan HMI PLC Omron.

Gambar II.15 Ladder Diagram pada Program CX-Programmer

Ladder diagram atau diagram tangga dibentuk dan dibatasi oleh dua garis

vertikal. Garis vertikal di sebelah kiri biasanya digunakan untuk sisi masukan dan

selalu dihubungkan dengan kutub positif (fasa sumber arus/tegangan) sedangkan

garis vertikal bagian kanan digunakan untuk output dan dihubungkan dengan

II-17

kutub negatif sumber. Penulisan dengan cara ladder diagram ini paling banyak

digunakan pada sistem kontrol menggunkan relay-relay atau pada sistem kontrol

yang menggunakan PLC, sehingga pada PLC penulisan ladder diagram ini

merupakan pengembangan dari penulisan dan penggambaran rangkaian dalam

sistem kontrol relay elektronik. Penulisan dengan ladder diagram bertujuan untuk

menampilkan urutan-urutan kerja dari sinyal–sinyal listrik. Melalui diagram ini

dapat diperlihatkan hubungan antar peralatan aktif atau tidak aktif (hidup atau

mati) sesuai dengan urutan yang ditentukan. Penulisan program pada PLC dengan

menggunakan ladder diagram, bagian kontak-kontaknya ditulis dengan

menggunakan simbol-simbol Normally Open (NO), Normally Close (NC) dan

simbol keluaran (output). Untuk fungsi gerbang logika AND, cukup

menghubungkan secara seri kedua komponen yang terkait. Sedangkan untuk

gerbang logika OR dihubungkan secara parallel dari kedua komponen yang

terkait.

2.2.9 Keuntungan Penggunaan PLC

Berikut ini beberapa kelebihan sistem kontrol berbasis PLC dibandingkan

dengan

sistem kontrol konvensional :

1. Jumlah kabel yang dibutuhkan dapat dikurangi

2. Konsumsi daya PLC lebih rendah dibandingkan dengan sistem kontrol

proses berbasis relai

3. Fungsi diagnostik pada sistem kontrol dengan PLC dapat mendeteksi

kesalahan dengan lebih mudah dan cepat

4. Bila diperlukan perubahan pada urutan operasional, proses atau aplikasi

dapat dilakukan dengan lebih mudah, hanya dengan melakukan pergantian

program, baik dengan menggunakan handheld atau dengan komputer(PC);

5. Tidak membutuhkan suku cadang yang banyak

6. Bila perlu menggunakan instrumen I/O yang cukup banyak dan fungsi

operasional proses cukup kompleks. menggunakan PLC lebih mudah

dibandingkan dengan menggunakan sistem konvensional.

II-18

2.3 Pengasutan Motor Induksi 3 Fasa

Bila motor induksi berbeban penuh dihubungkan ke sumber tegangan

langsung pada sumber tiga fasa, maka akan mengambil arus 5 sampai 6 kali arus

nominal. Hal ini kan menyebabkan turunnya nilai tegangan jaringan dan akan

mengganggu operasi alat‐alat lainnya pada jaringan yang sama. Arus start

tersebut harus diatasi dengan cara menurunkan tegangan sumber saat start yaitu

dengan cara pengasutan motor induksi 3 fasa.

2.3.1 Pengasutan Y-D (Bintang-Delta)

Metoda starting bintang-delta banyak digunakan untuk menjalankan motor

induksi. Untuk menjalankan motor dapat dipilih starter yang umum dipakai antara

lain : sakelar rotari bintang segitiga sakelar khusus bintang delta atau dapat juga

menggunakan beberapa kontaktor magnet beserta kelengkapannya yang dirancang

khusus untuk rangkaian starter Y-D. Berikut adalah perbandingan Arus Start

Bintang dan Delta :

1. Untuk Hubungan Bintang

.........................................................................................(5)

...................................................................................(6)

...................................................................................................(7)

VL-L

VL-N

IL

If

Gambar II.16 Belitan motor hubung bintang

II-19

2. Untuk Hubungan Delta

..................................................................................................(8)

..................................................................................................(9)

VL-L

IL

If

Vf

Gambar II.17 Belitan motor hubung delta

3. Perbandingan Arus Bintang dengan Delta

.

...................................................................................................(10)

II-20

Prinsip kerja pengasutan bintang delta berikut adalah diagram daya pengasutan

motor Y-D dapat dilihat pada gambar II.18 dibawah ini.

K1M K4D K5Y

M OTOR

3~

U1 V1 W1

U2 V2 W2

MCB

R

S

T

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

A1

A2

A1

A2

A1

A2

Gambar II.18 Diagram Daya Pengasutan Y-D

Prinsip kerja pengasutan bintang delta dapat dilihat pada diagram kontrol

pada gambar II.19 . Pada saat push button start ditekan maka kontaktor K2M

bekerja secara kontinyu dan K5 yang bekerja selama 3 detik sesuai dengan setting

waktu pada timer K3T yang ditandai dengan lampu indikator H6 menyala.

Kemudian kontaktor K4 bekerja setelah kontakor K5 berhenti dengan ditandai

dengan lampu indikator H7 menyala. Ketika terjadi beban lebih maka TOLR

bekerja yang ditandai dengan lampu indikator H8 berwarna merah menyala.

II-21

MCB

TOLR

START

STOP

95

96

K1M K3T

K4D K5 Y

K3T

K4DK5Y

K3T

K1M

H6 H7 H8

N

L1

K5Y K4D

A1

A2 A2 A2 A2

1

2

3

4

13

14

55 57

56 58

11 11

12 12

23

24

23

24

97

98

A1 A1 A1

NO NC NO NC NO NC

5i 4i5h 4h

K5Y

21

22

NO NC

2f3h

6d7d

Gambar II.19 Diagram Kontrol Pengasutan Y-D

2.3.2 Pengasutan Motor Induksi Dua Arah Putaran

Pengasutan motor induksi dua arah putaran juga sering disebut dengan

metode operasi motor forward- reverse merupakan pengasutan secara langsung.

Pengsutan ini menggunakan sistem interlock atau penguncian untuk mencegah

dua buah kontaktor atau lebih yang beroperasi secara bersamaan. Dapat dilihat

pada diagram kontrol gambar II.21 bahwa terdapat interlock. Apabila salah satu

saklar ON (arah forward atau reverse) ditekan, maka kontaktor yang beroperasi

akan mengunci kontaktor yang lain. Walaupun kontaktor kedua diberi arus atau

penguatan, tetapi kontaknya tidak bisa menutup karena dikunci oleh tuas‐tuas

mekanik. Demikian juga sebaliknya sehingga kedua kontaktor tidak akan

beroperasi secara bersamaan.

II-22

K1F K3R

M OTOR3~

U1 V1 W1

U2 V2 W2

MCB

R

S

T

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

A1

A2

A1

A2

Gambar II.20 Diagram Daya Pengasutan Dua Arah Putaran

Prinsip kerja pengasutan bintang delta dapat dilihat pada diagram kontrol

pada gambar . Pada saat push button start forward ditekan maka kontaktor K1

yang ditandai dengan lampu indikator berwarna hijau H6 menyala sehingga motor

berputar searah jarum jam. Sedangkan pada saat push button start reverse ditekan

makan kontaktor K3 bekerja yang ditandai dengan lampu indikator berwarna hijau

H7 menyala sehingga motor berputar berlawanan dengan arah jarum jam. Ketika

terjadi beban lebih maka TOLR bekerja yang ditandai dengan lampu indikator H8

berwarna merah menyala.

II-23

MCB

TOLR

STARTF

STOP

95

96

K1F K3R

N

L1

A1

A2 A2

1

2

3

4

3

4

A1

NO NCNO NC

1g 2i 3g 4i

K1FK3R

K1F K3RSTARTR

13

14

13

14

H6 H7 H8

K1F K3R

23

24

23

24

97

98

11

12

11

12

Gambar II.21 Diagram Kontrol Pengasutan Forward-Reverse

2.3.3 Pengasutan Motor Induksi Y-D dengan Dua Arah Putaran

Ada kalanya industri membutuhkan motor berkapasitas lebih dari 5KW

yang mempunyai operasi dua arah putaran untuk melakukan suatu pekerjaan

seperti pesawat pengangkat (crane), lift, lift dan peralatan lainnya. Arah putaran

motor dapat diubah dengan cara merubah salah satu urutan fasa tegangan sumber

yang akan mengubah arah putaran medan stator dan arah putaran motor. Namun

putaran motor ini tidak boleh dirubah secara tiba‐tiba, hal ini akan mengakibatkan

terjadinya kopel lawan pada motor. Jadi mengubah arah putaran motor dilalukan

terhadap keadaan motor yang diam atau berhenti. Maka dari itu diperlukannya

interlock untuk mengunci dari beberapa kondisi yang berbeda sehingga tidak

II-24

saling bekerja pada saat yang bersamaan. Diagram daya pengasutan dengan

operasi motor tersebut dapat dilihat pada gambar II.22

.

K7D

A1

A2

R

S

T

K3MR K6Y

MCB

TOLR

A1

A2

A1

A2

MOTOR

3~

K1MF

A1

A2

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

1 3 5

2 4 6

U V W

Z X Y

Gambar II.22 Diagram Daya Pengasutan Y-D dengan Dua Arah

Putaran

Dapat dilihat pada gambar II.23 diagram kontrol pada pengasutan tersebut

bahwa pada saat ditekan tombol Forward pada kondisi start maka kontaktor K1M

F akan bekerja secara terus menerus dan K6Y akan bekerja selama 3 detik yang

kemudian kontaktor K7D bekerja setelah kontaktor K6Y berhenti (off) dan

kontaktor K7D dan K1M F bekerja secara bersamaan. Untuk memberhentikan

kondisi forward maka dapat ditekan tombol Stop pada pintu panel. Pada saat

ditekan tombol Reverse pada kondisi start maka kontaktor K1M R akan bekerja

secara terus menerus dan K6Y akan bekerja selama 3 detik yang kemudian

kontaktor K7D bekerja setelah kontaktor K6Y berhenti (off) dan kontaktor K7D

dan K1M R bekerja secara bersamaan. Untuk memberhentikan kondisi Reverse

maka dapat ditekan tombol Stop pada pintu panel. Ketika terjadi beban lebih pada

saat motor beroperasi forward maupun reverse maka TOLR bekerja yang ditandai

dengan lampu indikator H8 berwarna merah menyala.

II-25

A2 A2

A1 A1

TOLR

STOP

FORWARD

K1MF

REVERSE

K3MR

K3MRK1MF

K3MR K1MF

N

L1

95

96

1

2

3

4

13

14

3

4

21

22

21

22

13

14

MCB

A2 A2A2

A1 A1

K6 Y K7 D

A1H4

97

98

H8

K5T

NO NC NO NC NO NC NO NC NO NC

2e 4e

5e

3g

6e

1g 6f 7g 6g

K3MR43

44

43

44

55

56

K5T

K7D K6Y

31

32

31

32

K5T

57

58

H2

K1MF

7f

Gambar II.23 Diagram Kontrol Pengasutan Y-D dengan Forward Reverse

2.4 Komponen

2.4.1 MCB (Miniatur Circuit Breaker)

Gambar II.24 MCB 1 fasa dan 3 Fasa

MCB adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi dengan

komponen thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi

II-26

relay electromagnetic untuk pengaman hubung singkat. MCB banyak digunakan

untuk pengaman sirkit satu fasa dan tiga fasa. Keuntungan menggunakan MCB,

yaitu :

1. Dapat memutuskan rangkaian tiga fasa jika terjadi hubung singkat

pada salah satu fasanya.

2. Dapat digunakan kembali setelah rangkaian diperbaiki akibat hubung

singkat atau beban lebih.

3. Mempunyai respon yang baik apabila terjad hubung singkat atau

beban lebih.

Standar Internasional IEC 60898-1 dan Standar Eropa EN 60898-1

menyatakan bahwa besar arus rated In sebuah MCB yang digunakan pada

distribusi tegangan rendah merupakan nilai maksimum yang mampu dihantarkan

oleh MCB pada temperatur udara sekitar 300C. Pada umumnya MCB di desain

dengan arus rated pada range : 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50

A, 63 A, 80 A, 100 A . Terdapat tiga tipe MCB berdasarkan karakteristik

pemutusan arus gangguan yaitu tipe B, C dan D masing – masing menyatakan

nilai minimum arus yang melewati MCB yang mengakibatkan terbukanya kontak

MCB tanpa disengaja.

Tabel II.5 Tipe Pemutusan Arus Gangguan menurut IEC 60898-1

Type Instantaneous Tripping Current

B above 3 In up to including 5 In

C above 5 In up to an including 10 In

D above 10 In up to and including 20 In

Berdasarkan jenis penggunaan daerah kerjanya bahwa MCB dapat

digolongkan menjadi beberapa jenis ciri yaitu:

1. Kurva B

Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini biasanya digunakan untuk kontrol

dan proteksi baik di industri maupun di perumahan. Karakteristik dari jenis ini

memiliki magnetic trip 3 sampai 5 x In, maksudnya dengan besar arus tiga sampai

lima kali arus nominal akan membuat MCB ( Miniature Circuit Breaker ) bekerja.

II-27

2. Kurva C

Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini biasanya digunakan untuk kontrol

dan proteksi baik di industri maupun di perumahan. Karakteristik dari jenis ini

memiliki magnetic trip 5 sampai 10 x In, maksudnya dengan besar arus lima

sampai sepuluh kali arus nominal akan membuat MCB (Miniature Circuit

Breaker ) bekerja.

3. Kurva D

Miniature Circuit Breaker ( MCB ) jenis ini lebih dikhususkan untuk dipakai

dalam instalasi dengan arus masuk yang tinggi. Karakteristik dari jenis ini

memiliki magnetic trip 10 sampai 20 x In, maksudnya dengan besar arus sepuluh

sampai dua puluh kali arus nominal akan membuat MCB (Miniature Circuit

Breaker ) bekerja.

Gambar II.25 Kurva Tipe B

II-28

Gambar II.26 Kurva Tipe C

Gambar II.27 Kurva Tipe D

II-29

Menurut PUIL 2011 ayat 510.5.4.3 menyebutkan bahwa nilai pengenal

Gawai Proteksi Arus Lebih (GPAL) untuk motor adalah sebagai berikut (115%

dari arus pengnal motor):

1. Motor Sangkar : 115% X In....................................................................(11)

2. Motor Serempak : 115% X In.................................................................(12)

3. Motor Rotor Lilit : 115% X In................................................................(13)

2.4.1.1 Breaking Capasity

Perhitungan kapasitas pemutusan (Breaking Capasity) sangat penting

untuk memperkirakan besarnya arus hubung singkat maksimum yang mungkin

terjadi, sehingga dapat ditentukan besarnya kapasitas Breaking Capasity (BC)

peralatan pengaman. Perhitungan besarnya BC pada peralatan pengaman di suatu

titik jaringan instalasi menjadikan peralatan pengaman mampu untuk menahan

arus hubung singkat yang terjadi pada saat terjadi gangguan pada instalasi

tersebut. Proteksi hubung singkat yang optimum harus disediakan untuk

mempertahankan kinerja, usia, dan biaya efektif dari peralatan.

Rumus perhitungan Breaking Capasity:

............................................................................................................(14)

= Arus hubung singkat

= Tegangan antar fasa

= Impedansi total penghantar trafo sampai ke beban

2.4.2 Kontaktor Magnet (Magnetic Contactor)

Kontaktor magnet atau sakelar magnet adalah sakelar yang bekerja

berdasarkan kemagnetan, artinya saklar ini dapat bekerja apabila ada gaya

kemagnetan. Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak.

Gambar II.28 Kontaktor Magnetik

II-30

Kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal terbuka

(normaly open/ NO) dan kontak normal tertutup (normaly close/NC). Kontak NO

berarti saat kontaktor belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor

bekerja kedudukan kontaknya menutupatau terhubung. Jadi fungsi kontak NO dan

NC berlawan. Fungsi kontak-kontak tersebut terdiri dari kontak utama dan kontak

bantu. Kontak utama terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak

NO dan NC. Kontruksi dari kontak utama berbeda dengan kontak bantu, dimana

kontak utama mempunyai luas permukaan yang luas dan tebal.Sedangkan kontak

bantu luas permukaannya kecil dan tipis, Kontak utama digunakan untuk

mengalirkan arus pada rangkaian utama,yaitu arus yang diperlukan untuk

peralatan listrik misalnya : motor listrik dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu

digunakan untuk mengalirkan arus pada rangkaian pengendali (kontrol) yang

diperlukan untuk kumparan magnet, alat bantu rangkaian, lampu indikator, dan

sebagainya. Adapun kategori penggunaan kontaktor menurut IEC 947-4.

Tabel II.6Katagori penggunakan kontaktor magnet

Katagori Uraian Katagori menurut IEC

AC1 Non Induktif atau beban induktif ringan

AC2 Starting Motor slip-ring

AC3 Starting Motor Induksi Rotor Sangkar

dan hanya pensaklaran setelah

kecepatan motor naik

AC4 1. Starting Motor Induksi

Rotor Sangkar dengan

pengendali inching dan

plugging.

2. Rangkaian Start/Stop

AC11 Rangkaian Kontrol (Auxiliary)

Penggunaan kontaktor harus dipahami rangkaian pengendali (kontrol) dan

rangkaian daya (utama). Rangkaian pengendali adalah rangkaian yang hanya

II-31

menggambarkan bekerjanya kontaktor dengan kontak-kontak bantu. Sedangkan

rangkaian utama adalah rangkaian yang khusus melayani hubungan peralatan

listrik dengan sumber tegangan (jala-jala).

1 3 5

2 4 6

A1

A2

13 21 31

14 22 32

43

44

KOIL KONTAK UTAMA KONTAK BANTU

Gambar II.29 Kontak dan Koil Kontaktor

2.4.3 Thermal Over Load Relay (TOLR)

Alat pengaman yang digunakan bila pada motor terjadi beban lebih disebut

Thermal Over Load Relay (TOLR) biasanya digandengkan dengan kontaktor,

dipasaran ada juga pengaman beban lebih yang terintegrasi pada Motor Circuit

Breaker. Relay ini biasanya dihubungkan pada kontaktor ke kontak utama 2, 4,

dan 6 sebelum dihubungkan ke beban (motor). Gunanya untuk memberikan

perlindungan terhadap motor dari kerusakan akibat beban lebih. Beberapa

penyebab terjadinya beban lebih adalah :

1. Terlalu besarnya beban mekanik pada motor.

2. Arus start yang terlalu besar atau motor berhenti secara

mendadak.

3. Terbukanya salah satu fasa dari motor 3 fasa.

Prinsip kerja dari suatu TOLR adalah berdasarkan panas yang timbul karena adanya

arus listrik yang mengalir melewati arus nominal motor. Energi panas tersebut akan

diubah menjadi energi mekanik oleh logam bimetal. Akibatnya kontak NC akan

terbuka sehingga operasi motor diamankan oleh pengaman TOLR berhenti bekerja.

Adapun kerja TOLR ini tergantung kepada gangguan arus beban lebih yang terjadi

dan lamanya gangguan berlangsung. Pada TOLR terdapat selektor untuk memilih

II-32

batasan nilai arus yang diinginkan yang biasanya disesuaikan dengan besar arus

nominal beban yang akan dihubungkan.

Gambar II.30 TOLR

Keterangan simbol:

1. Terminal Penghubung dari output kontak utama pada kontaktor.

2. Amp Setting Range.

3. Tes fungsi Overload.

4. Manual atau Automatic Reset

5. Reset Button

Arus yang terlalu besar timbul pada beban motor akan mengalir pada

belitan motor yang dapat menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor.

Untuk menghindari hal tersebut terjadi dipasang TOLR pada rangkaian

pengendali. Prinsip kerja TOLR berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan

oleh arus yeng mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal, yang

menakibatkan bimetal melengkung selanjutnya akan menggerakan kontak-kontak

mekanik pemutus rangkaian listrik kontak 95 – 96 membuka dan kontak 97 – 98

menutup. Perlengkapan lain dari thermal beban lebih adalah reset mekanik yang

fungsinya untuk mengembalikan kedudukan kontak 95 – 96 pada posisi semula

(menghubung dalam keadaan normal) dan kontak 97 – 98 (membuka dalam

keadaan normal). Setelah tombol reset ditekan maka kontak 95 – 96 yang semula

membuka akibat beban lebih akan kembali menutup dan kontak 97 – 98 akan

2

3 5

4

1

II-33

kembali membuka. Bagian lain dari thermal beban lebih adalah pengatur batas

arus.

Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.4.1 menyebutkan bahwa proteksi beban lebih

(arus lebih) dimaksudkan untuk melindungi motor dan perlengkapan kendali motor,

terhadap pemanasan berlebihan sebagai akibat beban lebih atau sebagai akibat motor

tak dapat diasut (Puil 2000, 2000: 181. Rating TOLR tidak boleh melewati batas arus

nominal motor (PUIL 2000 Pasal 5.5.4.3). Untuk menentukan spesifikasi TOLR yang

diperlukan yaitu :

Iset TOLR ≤ In.......................................................................................(15)

2.4.4 Tombol Tekan (Push Button)

Gambar II.31 Push Button

Tombol tekan masih banyak sekali dipakai untuk mengontrol motor.

Tombol yang normal direncanakan untuk berbagai jenis yang mempunyai kontak

normal tertutup (Normaly Close/ NC) atau kontak normal terbuka (Normaly Open/

NO). Dalam pemasangan push button terdapat identifikasi warna sesuai dengan

fungsinya. Identifikasi warna pada push button meunrut IEC 60204-1 dapat

dibedakan sebagai berikut:

II-34

Tabel II.7 Identifikasi Warna Push Button

Warna Makna Penjelasan Contoh

Merah Kondisi bahaya Dioperasikan

untuk kondisi

bahaya atau

darurat

Emergency Stop

Kuning Tidak Normal Dioperasikan

pada kondisi tidak

normal.

Tombol untuk

kondisi tidak

normal, untuk

otomatis terputus.

Hijau

Normal Dioperasikan

untuk kondisi

normal.

Tombol On

Biru Wajib Dioperasikan

untuk kondisi

yang

membutuhkan

tindakan wajib

Tombol Reset

Putih Fungsi Umum Dioperasikan

untuk fungsi

umum kecuali

untuk kondisi

darurat.

Tombol On(lebih

diutamakan),Tombol

Off

Hitam Fungsi Umum Dioperasikan

untuk fungsi

umum kecuali

untuk kondisi

darurat.

Tombol On(lebih

diutamakan),Tombol

Off

II-35

2.4.5 Lampu Indikator

Gambar II.32 Lampu Indikator

Lampu-lampu indikator merupakan komponen yang digunakan sebagai

lampu tanda. Lampu-lampu tersebut digunakan untuk berbagai keperluan

misalnya untuk lampu indikator pada panel penunjuk fasa R, S dan T atau L1, L2

dan L3. Selain itu juga lampu indikator digunakan sebagai indikasi bekerjanya

suatu sistem kontrol. Menurut standar IEC 60204-1, Identifikasi warna pada

lampu indikator dapat dibedakan sesuai fungsinya sebagai berikut.

Tabel II.8 Identifikasi Warna Lampu Indikator

Warna Makna Penjelasan Hal yang harus

dilakukan

Merah Darurat Kondisi berbahaya Tindakan segera

untuk menangani

kondisi berbahaya

Kuning Tidak Normal Kondisi tidak

normal

Monitoring atau

membutuhkan

penanganan dari

operator

Hijau Normal Kondisi Normal Sakelar utama

dalam kondisi on

(mesin bekerja)

Biru Mesin siap untuk

bekerja

Indikasi kondisi

yang memerlukan

tindakan operator

Tindakan wajib

Putih Fungsi Umum Fungsi lain yang

tidak dapat

dijelaskan melalui

warna

Monitoring

II-36

2.4.6 Jenis Penghantar Kabel yang akan digunakan

Kawat penghantar digunakan untuk menghubungkan sumber tegangan

dengan beban. Kawat penghantar yang baik umumnya terbuat dari logam. Dalam

instalasi listrik ada berbagai macam jenis kabel yang digunakan sesuai dengan

kebutuhan daya dari kegunaannya. Untuk mempermudah identifikasi dari jenis

kabel yang ada maka diadakan suatu penandaan dari huruf maupun angka kode

pengenal kabel yang sering digunakan adalah sebagai berikut:

Tabel II.9 Simbol Pada Kabel

Simbol Huruf Keterangan

N Kabel jenis standar dengan tembaga

sebagai penghantar

Y Isolasi PVC

A Kawat tembaga pejal

F Kawat tembaga serabut

M Berselubung PVC

NA Jenis kabel standar berselubung PVC,

dengan aluminium sebagai penghantar

Re Penghantar padat bulat

Rm Penghantar bulat berkawat banyak

2.4.6.1 Kabel NYA

Gambar 2.33 Kabel NYA

II-37

Kabel NYA hanya memiliki satu penghantar berbentuk pejal, kabel ini

pada umumnya digunakan pada instalasi rumah tinggal. Dalam pemakaiannya

pada instalasi listrik harus menggunakan pelindung dari pipa union atau paralon /

PVC ataupun pipa fleksibel.

2.5.6.2 Kabel NYAF

Gambar II.34 Kabel NYAF

NYAF merupakan jenis kabel serabut fleksibel dan berisolasi PVC dengan

penghantar tenbaga berjenis serabut dimaksud untuk mempermudah bergerak

(fleksibel). Kabel jenis NYAF digunakan untuk instalasi panel-panel yang

memerlukan fleksibilitas yang tinggi.

2.4.6.3 NYYHY

Gambar II.35 Kabel NYYHY

Warna khas kabel ini adalah hitam dengan isolasi PVC ganda sehingga

lebih kuat. Karena lebih kuat dari tekanan mekanis dan air, pemasangannya bisa

untuk outdoor, termasuk ditanam dalam tanah. Harganya tentu lebih mahal

dibanding jenis kabel NYAF.

II-38

2.5 KHA (Kuat Hantar Arus)

Kabel listrik mempunyai ukuran luas penampang inti kabel yang

berhubungan dengan kapasitas penghantaran arus listriknya. Dalam istilah PUIL,

besarnya kapasitas hantaran kabel dinamakan dengan Kuat Hantar Arus (KHA).

Ukuran kabel dan KHA-nya sebaiknya kita pahami dengan baik untuk

menentukan pemilihan kabel yang sesuai dengan kapasitas instalasi listrik rumah

kita. Besar kapasitas daya listrik dalam suatu instalasi listrik rumah berhubungan

dari berapa besar langganan listrik dari PLN.

Besarnya KHA kabel harus lebih besar dari rating MCB, karena

prinsipnya adalah MCB harus trip sebelum kabelnya terkena masalah. Arus listrik

yang melebihi KHA dari suatu kabel akan menyebabkan kabel tersebut menjadi

panas dan bila melebihi daya tahan isolasinya, maka dapat menyebabkan rusaknya

isolasi. Kerusakan isolasi bisa menyebabkan kebocoran arus listrik dan akibatnya

bisa fatal seperti kesetrum pada manusia atau bahkan mengakibatkan terjadinya

kebakaran.

Pada PUIL 2011 sub bab 510.5.3.1 Konduktor sirkit akhir yang

menyuplai motor tunggal tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125 % arus

pengenal beban penuh. Berdasarkan PUIL 2011 Tabel 7.3-1 bahwa jika KHA

kabel adalah 2,5A maka luas penampang konduktor yang digunakan adalah 0,5

mm2

sedangkan dalam peraturan PUIL 2011 Pasal 2.2.2.2 menyatakan bahwa

setiap konduktor harus mempunyai KHA seperti yang ditentukan dalam bagian

5.52 dan bagian 7, dan tidak kurang dari kebutuhan maksimum yang ditentukan

dalam 3.2.3 untuk sirkit utama dan sirkit cabang atau dalam 2.3.4 untuk sirkit

utama atau sirkit cabang dengan cara pengukuran atau pembatasan atau dalam

2.3.5 untuk sirkit akhir.

KHA Kabel = 125% x In.......................................................................(16)

2.6 Koordinasi Gawai Proteksi dengan Penghantar

Berdasarkan ketentuan PUIL 2011 ayat 433.1(3.24.4.2) koordinasi antara

konduktor dan Gawai Proteksi Beban Lebih (GPBL) menyebutkan bahwa

Karakteristik gawai yang memproteksi terhadap beban lebih harus memenuhi dua

kondisi berikut:

II-39

IB ≤ In ≤ Iz................................................................................................(17)

I2≤ 1,45 X Iz............................................................................................(18)

Keterangan:

IB = Arus desain atau yang dirancang untuk sirkit tersebut

Iz = KHA kontinyu kabel

In = Arus pengenal gawai proteksi

I2 =Arus yang memasktikan operasi efektif gawai proteksi dalam waktu

konvensional motor.

2.7 Kode Indeks Proteksi (IP)

PUIL 2011 : Lampiran G (MOD) Hal.146, kode IP (International

Protection) menyebutkan bahwa sistem kode untuk menunjukkan tingkat proteksi

yang diberikan oleh selungkup dari sentuh langsung ke bagian yang berbahaya,

dari masuknya benda asing padat, dari masuknya air dan untuk memberikan

informasi tambahan dalam hubungannya dengan proteksi tersebut. Dibawah ini

merupakan susunan kode IP menurut PUIL 2011

Gambar II.36 Susunan Kode IP

Jika angka karakteristik tidak dipersyaratkan untuk ditentukan, maka dapat

diganti dengan huruf “X” (atau “XX” jika kedua angka dihilangkan). Huruf

tambahan dan/atau huruf suplemen dapat dihilangkan tanpa penggantian. Jika

digunakan lebih dari satu huruf suplemen, maka harus diterapkan urutan abjad.

Jika suatu selungkup memberikan tingkat proteksi yang berbeda untuk susunan

pemasangan yang berbeda, maka tingkat proteksi yang relevan harus ditunjukkan

II-40

oleh pabrikan dalam buku instruksi yang berkaitan dengan masing-masing

susunan pemasangan. Adapun penjelasan mengenai elemen kode IP dijelaskan

pada tabel II.10 di bawah ini :

Tabel II.10 Elemen Kode IP

1 2 3 4

Elemen Angka atau Huruf Artinya untuk

proteksi

perlengkapan

Artinya untuk

proteksi manusia

Kode Huruf IP Dari masuknya

benda asing padat

Dari sentuh

langsung ke bagian

berbahaya dengan

Angka

karakteristik

pertama

0 (tanpa proteksi) (tanpa proteksi)

1 diameter≥50mm Belakang telapak

tangan

2 diameter≥50mm Jari

3 diameter≥50mm Perkakas

4 diameter≥50mm Kawat

5 Debu Kawat

6 Kedab debu Kawat

Angka

Karakteristik

kedua

0 (tanpa proteksi) 0

1 Tetesan air scara

vertikal

1

2 Tetesan air miring

150

2

3 Semprotan dengan

butir air halus

3

II-41

Tabel II.10 Elemen Kode IP (Lanjutan)

Angka

Karakteristik

kedua

4 Semprotan dengan

butir air lebih

besar

5 Pancaran air

6 Pancaran air kuat

7 Peredaman

sementara

8 Peredaman

kontinyu

Dari sentuh

langsung ke

bagian berbahaya

dengan

Huruf

tambahan(opsi)

A Belakang telapak

tangan

B Jari

C Perkakas

D Kawat

Informasi

suplemen khusus

untuk:

Huruf suplemen

(opsi)

H Aparat tegangan

tinggi

M Gerakan selama

uji air

S Stassioner selama

uji air

W Kondisi cuaca

II-42

Contoh dari penggunaan kode IP untuk menjelaskan penggunaan dan

susunan kode IP menurut standar PUIL 2011 adalah sebagai berikut :

a. IPXXB :

Angka pertama diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi

dari masuknya benda asing padat.

Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi

dari masuknya air.

Huruf B : dipersyaratkan proteksi manusia dari sentuh langsung

dengan jari ke bagian berbahaya.

b. IP2X :

Angka pertama (angka 2) : dipersyaratkan proteksi dari masuknya

benda asing padat dengan diameter ≥ 12,5 mm dan proteksi manusia

dari sentuh langsung dengan jari ke bagian berbahaya.

Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persyaratan untuk proteksi

dari masuknya air.

c. IP4X :

Angka pertama (angka 4) : dipersyaratkan proteksi dari masuknya

benda asing padat dengan diameter ≥ 1,0 mm dan proteksi manusia

dari sentuh langsung dengan kawat (berdiameter ≥ 1,0mm) ke bagian

berbahaya.

Angka kedua diganti huruf X : tidak ada persayaratan untuk proteksi

dari masuknya air.

2.8 Labelling System Penghantar dan Komponen

2.8.1 Label pada Komponen

Pada dasarnya sistem pelabelan ini adalah pemberian identifikasi setiap

komponen dalam suatu sistem sehingga dapat dibedakan secara mudah posisi,

jenis dan lokasi pemasangannya. Label jenis ini dibuat sesuai identifikasi setiap

komponen dalam gambar diagramnya. Label ini dicetak di atas kertas sticker

ataupun allumunium foil yang diberi lapisan perekat. Pelabelan dibuat dengan 3

digit identifikasi yang merupakan kombinasi huruf dan angka sebagai berikut.

II-43

Gambar II.37 Digit identifikasi label komponen

Keterangan :

1. Digit I : berupa notasi huruf A-Z yang ditulis dengan huruf besar.

Notasi ini menunjukkan jenis dari komponen yang bersangkutan.

2. Digit II : berupa notasi angka yang menunjukkan nomor urut dari

setiap jenis komponen yang sama.

3. Digit III : berupa notasi huruf A-Z yang ditulis dengan huruf besar.

Notasi ini menunjukkan fungsi dari komponen yang bersangkutan.

Misalkan K1M dimana huruf K menyatakan komponen berupa kontaktor,

angka 1 menyatakan kontaktor terletak pada kolom nomor urut ke satu pada

gambar diagram kontrol dan M menyatakan fungsi utama kontator. Label

komponen dirancang dan dibuat dengan mengikuti notasi yang terdapat pada

diagram rangkaiannya. Label ini umumnya dicetak sendiri dengan menggunakan

tinta yang tidak mudah luntur atau terhapus.

2.8.2 Label pada Kawat Hantaran

Pada dasarnya sistem pelabelan ini adalah pemberian identifikasi setiap

ujung kawat penghantar yang digunakan dalam suatu sistem. Label kawat

hantaran dipasang dengan ketentuan :

1. Setiap potongan kawat penghantar yang digunakan diberi tanda

dengan notasi nomor hantaran yang sama pada kedua ujungnya.

2. Setiap penghantar yang terhubung pada titik yang sama diberi

notasi nomor hantaran yang sama.

3. Penghantar masukan dan keluaran pada setiap anak kontak sakelar

diberi notasi nomor hantaran yang berbeda.

Adapun tahapan proses perancangan label adalah sebagai berikut :

II-44

1. Rancang sistem penomoran hantaran dengan acuan diagram

rangkaian sistem yang telah dirancang.

2. Jika sistem beroperasi dengan lebih dari satu teganga kerja maka

rancanglah sistem penomoran yang berbeda pada setiap kelompok

tegangan kerjanya. Hal ini dilakukan agar dapat secara mudah

diidentifikasi hantaran-hantaran yang beroperasi pada tegangan

kerja yang berbeda.

3. Buatlah sistem penomoran dengan notasi angka secara berutuan

mulai dari satu ribuan dalam format tiga atau empat digit sesuai

dengan banyaknya potongan penghantar dan tetap

mempertahankan pemenuhan poin kedua di atas.

Model label yang digunakan dapat dipilih dari beberapa bentuk label

berikut :

1. Label Kain

Label jenis ini terbuat dari bahan dasar kain berperekat yang telah

tercetak sistem penomoran hantaran di atasnya. Label ini dapat

dijumpai dalam bentuk bundel/buku yang pada setiap halamannya

memuat strip-strip nomor kecil yang dapat dilepaskan (semacam

sticker) dan direkatkan pada setiap ujung penghantar sesuai

kebutuhannya.

2. Label Plastik atau PVC

Label jenis ini terbuat dari bahan dasar plastik atau PVC berbentuk

selongsong yang telah tercetak sistem penomoran hantaran di atasnya.

Label ini dapat dijumpai dalam bentuk untaian selongsong kecil-kecil

dengan ukuran diameter yang seuai dengan ukuran penghantarnya.