bab ii ade
DESCRIPTION
lets goTRANSCRIPT
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Instalasi Listrik
Instalasi Listrik adalah suatu kumpulan komponen yang membentuk suatu
rangkaian atau sistem dan yang mempunyai tujuan yaitu menyalurkan energi listrik
dari pembangkit hingga dapat dimanfaatkan oleh konsumen.
2.1.1 Prinsip Dasar Instalasi Listrik
Perencanaan instalasi penerangan harus memenuhi ketentuan yang ada pada
Persyaratan Umum Instalasi Listrik ( PUIL ) 2000 dan ketentuan-ketentuan lainnya.
Selain itu agar instalasi yang dipasang dapat digunakan secara optimal harus
memenuhi hal-hal mendasar yaitu :
a. Keamanan
Ditunjukkan untuk keselamatan manusia, ternak, peralatan dan harta
benda. Pemeriksaan dan inspeksi dari instalasi sebelum digunakan atau
disambung, dan setiap perubahan yang penting perlu diberi tanda atau kode
untuk keamanan dalam pekerjaan selanjutnya.
b. Keandalan
Kesiapan baik secara elektrik maupun mekanik yang bekerja pada nilai
nominalnya tanpa menimbulkan kerusakan.
c. Ketersediaan
Kesiapan suatu instalasi melayani kebutuhan, baik daya, pengaman
maupun untuk perluasan.
d. Ketercapaian
Kesiapan suatu instalasi dalam usaha untuk mencapai kemudahan
dalam hal, pemasangan, pengawasan, pemeriksaan, dan pemeliharaan serta
pada saat perbaikkan.
e. Keindahan
Kerapian dalam pemsangan peralatan dan mengacu pada jenis serta
bnetuk peralatan yang berlaku.
f. Ekonomis
Kesiapan dalam hal pembiayaan yang dikeluarkan untuk instalasi
penerangan tersebut haruslah sehemat dan seefisien mungkin.
2.2 Instalasi Penerangan
Cahaya adalah suatu gejala fisis, suatu sumber cahaya memancarkan energi.
Sebagian dari energi ini diubah menjadi cahaya Nampak. Perambatan cahaya di ruang
bebas dilakukan oleg gelombang-gelombang elektromagnetik. Jadi cahaya itu suatu
gejala getaaran. Instalasi penerangan dalam suatu ruangan sangat dipengaruhi oleh
intensitas cahaya,flux cahaya, intensitas penerangan dan luminasi.
2.2.1 Satuan-Satuan Dalam Instalasi Listrik Penerangan
Adapun satuan-satuan yang terpenting dan digunakan dalam teknik
penerangan yaitu :
a. Satuan untuk intensitas cahaya : kandela ( cd )
b. Satuan untuk flux cahaya : lumen ( lm)
c. Satuan untuk intensitas penerangan atau iluminansi : lux ( lx )
2.2.2 Istilah-Istilah Umum Dalam Penerangan
Keuntungan dari penerangan yang baik beberapa diantaranya, dapat
menciptakan dan meningkatkan kinerja suatu kegiatan atau pekerjaan yang meliputi :
1. Produktivitas semakin tinggi.
2. Kecermatan menjadi lebih baik.
3. Menciptakan suasana yang lebih nyaman.
4. Dapat mencegah kecelakaan kerja.
Peneranagan dalam ruangan dapat dibedakan menjadi tiga (3) yaitu :
a. Penerangan Untuk Keperluan Umum
Penerangan untuk keperluan umum adalah penerangan yang
digunakan untuk keperluan publik, misalnya : penerangan untuk kantor,
penerangan untuk rumah sakit, penerangan bengkel, dan ruang tunggu.
b. Penerangan Dikhusukan Pada Titik Tertentu
Penerangan ini umumya menggunakan sumber cahaya dengan sudut
pancaran berkas cahaya yang sempit, misalnya : penerangan pada etalase,
bagian tertentu perkantoran.
c. Penerangan Dekoratif
Penerangan dekoratif harus mempertimbangkan estetika dan distribusi
cahaya misalnya penerangan pada: ruang keluarga, restoran, tempat hiburan.
2.3 Intensitas Cahaya
Kawat tahanan yang dialiri arus listrik akan berpijar dan memancarkan
cahaya. Sumber cahaya demikian, misalnya lampu pijar dinamakan pemancar suhu.
Lampu pijar memancarkan energi cahaya ke semua jurusan,tetapi energi radiasinya
tidak merata.
Jumlah energi radiasi yang dipancarkan sebagai cahaya ke suatu jurusan
tertentu disebut intensitas cahaya ( I ) seperti pada Gambar 2.1 dan dinyatakan dalam
satuan kandela ( cd ).
Gambar 2.1 Intensitas Cahaya( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
2.3.1 Flux Cahaya
Flux cahaya ( lumen ) pada Gambar 2.2 yang dipancarkan oleh suatu sumber
cahaya ialah seluruh sumber cahaya yang dipancarkan dalam satu detik. Kalau
sumber cahayanya, misalkan sebuah lampu pijar ditempatkan dalam reflektor, maka
cahayanya akan diarahakan tetapi jumlah atau flux cahayanya tetap.
Gambar 2.2 Flux Cahaya( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
Untuk mencari flux cahaya yang dipacarkan oleh sumber cahaya yang ada
dalam ruangan bias dihitung dengan menggunakan rumus 2.1 :
Ф = E X Aɳ ( lm ) ……………………………………….. ( 2.1 )
Keterangan :
Ф = Flux cahaya yang diperoleh oleh sumber cahaya ( lm )
E = Intensitas penerangan yang diperlukan oleh bidang kerja ( lux )
A = Luas bidang kerja ( m2 )
ɳ = Efisiensi
2.3.2 Luminansi
Luminansi adalah suatu ukuran untuk terang suatu benda. Luminansi yang
terlalu besar akan menyilaukan mata, seperti misalnya sebuah lampu pijar tanpa
armatur.
Luminani ( L ) suatu sumber cahaya atau suatu permukaan yang memantulkan
cahaya ialah intensitas cahayanya dibagi dengan luas semu permukaan. Dalam
bentuk rumus 2.2 :
L =I
As ( cd/cm2 ) ..………………………………………. ( 2.2 )
Keterangan :
L = luminansi dalam satuan cd/cm2
I = Intensitas cahaya dalam satuan cd
As = Luas semu permukaan dalam satuan cm2
Faktor refleksi suatu permukaan ikut menentukan luminansinya. Luas semu
permukaan ialah luas proyeksi sumber cahaya pada suatu bidang rata yang tegak
lurus pada arah pandang, jadi bukan luas permukaan seluruhnya.
2.4 Cara Menghitung Penerangan Dalam
Penerangan suatu ruangan kerja pertama-tama harus tidak melelahkan mata
tanpa guna. Karena itu perbedaan intensitas penerangan yang terlalu besar antara
bidang kerja dan sekelilingnya, harus dihindari, karena akan memerlukan daya
penyesuaian mata yang terlalu besar sehingga melelahkan.
Perbandingan antara intensitas penerangan minimum dan maksimum dibidang
kerja harus sekurang-kurangnya 0,7. Perbandingan dengan sekelilingnya harus
sekurang-kurangnya 0,3.Dalam menghitung penerangan dalam yaitu terdiri dari :
1. Intensitas Penerangan
2. Efisiensi Penerangan
3. Efisiensi almatur
4. Faktor Refleksi
5. Indeks ruangan atau indeks bentuk
6. Faktor penyusutan atau faktor depresiasi
Sistem penerangan yang sebaiknya digunakan dipengaruhi oleh banyak faktor
antara lain :
a. Intensitas penerangannya dibidang kerja
b. Intensitas penerangan umumnya dalam ruangan
c. Biaya Instalasinya
d. Biaya pemakaian energinya
e. Biaya pemeliharaan instalasinya
2.4.1 Intensitas Penerangan
Intensitas penerangan harus ditentukan ditempat dimana pekerjaannya akan
dilakukan. Bidang kerja umumnya diambil 80 cm diatas lantai. Bidang kerja ini
mungkin sebuah meja atau bangku kerja, atau juga suatu bidang horizontal khayalan
80 cm di atas lantai
Intensitas penerangan yang diperlukan ikut ditentukan oleh sifat pekerjaan
yang harus dilakukan. Suatu bagian mekanik halus misalnya, akan memerlukan
intensitas penerangan yang jauh lebih besar daripada yang diperlukan suatu galangan
kapal.
Intensitas penerangan E dinyatakan dalam satuan lux, sama dengan jumlah
lm/m2. Jadi flux cahaya yang diperlukan untuk suatu bidang kerja seluas A m2
dengan rumus 2.3 :
E = ФA ……………………………………… ( 2.3 )
Keterangan :
Ф = flux cahaya
E = Intensitas penerangan ( lux )
A = Luas bidang kerja ( m2 )
Flux cahaya yang dipancarkan lampu-lampu tidak semuanya mencapai bidang
kerja yang diinginkan. Sebagian dari flux cahaya itu akan dipancarkan kedinding
dan langit-langit.
ɳ = Ф gФ o ………………………………………….(2.4)
Keterangan :
ɳ = Efisiensi
Фg = flux cahaya yang mencapai bidang kerja, langsung atau tak langsung
setelah dipantulkan oleh dinding dan langit-langit.
Фo = flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya yang ada
dalam ruangan
Untuk menentukan intensitas penerangan yang dibutuhkan adalah seperti Tabel 2.1
Tabel 2.1 Intensitas Penerangan
No Sifat Pekerjaan Penerangan Sangat
Baik
Penerangan Baik
1 KantorRuangan Gambar 2000 lux 1000 lux
Ruangan Kantor ( untuk pekerjaan kantor
biasa, pembukuan, mengetik, surat mrnyurat,
membaca, menulis, melayani mesin – mesin
kantor )
10000 lux 500 lux
Ruangan yang tidak digunakan terus –
menerusuntuk pekerjaan ( ruang arsip, tangga,
gang, ruangan tunggu )
250 lux 150 lux
2 Ruangan SekolahRuangan Kelas 500 lux 250 lux
Ruangan Gambar 1000 lux 500 luxRuangan Untuk Pelajaran Jahit – Menjahit 1000 lux 500 lux
3 IndustriPekerjaan sangat halus ( pembuatan jam
tangan, instrument kecil, dan halus mengukir )
5000 lux 2500 lux
Pekerjaan halus ( pekerjaan pemasangan halus,
menyetel mesin bubut otomatis, pekerjan
bubut halus, kempa halus, poles )
2000 lux 1000 lux
Pekerjaan kasar ( menempa dan menggiling ) 500 lux 250 lux
4 TokoRuang jual dan pamer
Toko – toko besar 1000 lux 500 luxToko – toko lain 500 lux 250 lux
EtalaseToko – toko besar 2000 lux 1000 luxToko – toko lain 1000 lux 500 lux
5 Mesjid, gereja dan lain sebagainya 250 lux 125 lux
No Sifat Pekerjaan Penerangan Sangat
Baik
Penerangan Baik
6 Rumah TinggalKamar Tamu
Penerangan setempat ( bidang kerja ) 1000 lux 500 luxPenerangan umum, suasana 100 lux 50 lux
DapurPenerangan Setempat 500 lux 250 luxPenerangan Umum 250 lux 125 lux
Ruangan – Ruangan Lain 500 lux 250 luxKamar tidur, kamar mandi, kamar rias
(penerangan seempat )
500 lux 250 lux
Gang,tangga, gudang, garasi 250 lux 125 luxPenerangan setempat untuk pekerjaan –
pekerjaan, ringan ( hobby dan sebagainya )
500 lux 250 lux
Penerangan umum 250 lux 125 Lux( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
2.4.2 Efisiensi Penerangan
Untuk menentukan efisiensi penerangan harus diperhitungkan seperti berikut :
a. Efisiensi atau rendemen armaturnya ( v )
b. Faktor refleksi dindingnya ( rw ), faktor refleksi langit-langitnya ( rp ) dan
faktor refleksi bidang pengukurannya ( rm )
c. Indeks ruangannya
Rumus flux cahaya yang dipancarkan lampu dalam suatu ruangan dinyatakan
dalam rumus 2.5
Фo = E X Aɳ lm …………………………………………………. (2.5)
Keterangan :
Фo = Flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya yang ada di
dalam ruangan
ɳ = Efisiensi
E = Intensitas penerangan yang diperlukan dibidang kerja ( lux )
A = Luas bidang kerja ( m2 )
Untuk mengetahui efisiensi penerangan pada suatu ruangan maka kita dapat
melihat Tabel 2.2 :
Tabel 2.2 Efisiensi Penerangan
Efisiensi Penerangan Untuk Keadaan Baru Faktor Depresiasi Untuk MasaPemeliharaan
ArmaturLangsung
Taklangsung
v
K
rp 0,7 rp 0,5 rw 0,3
% rw 0,5 rw 0,3 rw 0,1 rw 0,5 rw 0,3 rw 0,1 rw 0,5 rw 0,3 rw 0,11 tahun 2 tahun 3 tahun
rm 0,1 rm 0,1 rm 0,1
GCB2 XTL 40W
RosterSejajar
0,5 0,20 0,17 0,17 0,22 0,18 0,15 0,19 0,16 0,140,30 0,25 0,21 0,21 0,26 0,22 0,19 0,23 0,19 0,170,38 0,32 0,28 0,28 0,33 0,29 0,25 0,28 0,25 0,23 Pengotoran Ringan
0,43 0,38 0,34 0,34 0,38 0,34 0,30 0,32 0,29 0,27 0,85 0,80 0,70
0,47 0,42 0,38 0,38 0,41 0,37 0,34 0,35 0,32 0,300,51 0,47 0,43 0,43 0,45 0,41 0,38 0,38 0,36 0,33 Pengotoran Sedang
0,56 0,52 0,49 0,49 0,49 0,46 0,43 0,42 0,40 0,38 0,80 0,70 0,65
0,59 0,56 0,52 0,52 0,52 0,49 0,46 0,44 0,42 0,400,61 0,58 0,55 0,55 0,54 0,51 0,49 0,46 0,44 0,42 Pengotoran Berat
0,64 0,62 0,59 0,59 0,56 0,54 0,52 0,48 0,47 0,45 X X X
0,66 0,64 0,62 0,62 0,58 0,56 0,54 0,50 0,48 0,47
( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
2.4.3 Efisiensi Almatur
Efisiensi atau rendemen armatur ( v ) adalah seperti dalam rumus 2.6 :
v = flux cahaya yang dipancarkan oleh almatur
¿flux cahaya yangdipancarkan oleh sumber cahaya
¿ ……….. ( 2.6 )
Efisiensi ini dibagi atas bagian flux cahaya di atas dan di bawah bidang
horizontal. Efisiensi sebuah almatur ditentukan oleh konstruksinya dan oleh
bahan yang digunakan. Dalam efisiensi penerangan selalu sudah diperhitungkan
efisiensi almaturnya.
2.4.4 Faktor- Faktor Refleksi
Faktor-faktor refleksi rw dan rp masing-masing menyatakan bagian yang
dipantulkan dari flux cahaya yang diterima oleh dinding dan langit-langit dan
kemudian mencapai bidang kerja.
Faktor refleksi bidang semu bidang pengukuran atau bidang kerja rm,
ditentukan oleh reflesi lantai dan refleksi bagian dinding antara bidang kerja dan
lantai. Umumnya untuk rm ini diambil 0,1.
Langit-langit dan dinding berwarna terang memantulkan 50-70% dan yang
berwarna gelap 10-20%.
Pengaruh dinding dan langit-langit pada sistem penerangan langsung jauh
lebih kecil daripada pengaruhnya pada sistem-sistem penerangan lainnya. Sebab
cahaya yang jatuh dilangit – langit dan dinding hanya sebagian kecil saja dari flux
cahaya. Silau karena cahaya yang dipantulkan dapat dihindari dengan cara-cara
sebagai berikut :
a. Menggunakan bahan yang tidak mengkilat untuk bidang kerja
b. Menggunakan sumber-sumber cahaya yang permukaannya luas dan
luminansinya rendah
c. Penempatan sumber cahaya yang tepat.
2.4.5 Indeks Ruangan atau Indeks Bentuk
Indeks ruangan atau indeks bentuk (k) menyatakan perbandingan antara
ukuran-ukuran utama suatu ruangan berbentuk bujur sangkar. Besar indeks ruangan
dinyatakan dengan rumus 2.7 :
k = p .l
h( p+l) ……………………………………. ( 2.7 )
Keterangan :
k = Indeks ruangan atau indeks bentuk
p = panjang ruangan ( m )
l = Lebar ruangan ( m )
h = Tinggi sumber cahaya diatas bidang kerja ( m )
2.5 Sistem Penerangan dan Armatur
Penyebaran cahaya dari suatu sumber cahaya tergantung pada konstruksi
sumber cahaya itu sendiri dan konstruksi armatur yang digunakan. Konstruksi
armaturnya antara lain ditentukan oleh :
1. Cara pemasangannya pada dinding atau langit-langit
2. Cara pemasangan fiting atau fiting-fiting dalam armatur
3. Perlindungan sumber cahaya
4. Penyesuaian bentuknya dengan lingkungan
5. Penyebaran cahayanya
Sebagian besar cahaya yang ditangkap oleh mata, tidak datang langsung dari
sumber cahaya, tetapi setelah dipantulkan oleh lingkungan. Karena besarnya
luminansi sumber-sumber cahaya modern, cahaya langsung dari sumber cahaya
biasanya akan menyilaukan mata. Oleh karena itu, bahan-bahan armatur harus dipilih
sedemikian rupa sehingga sumber cahayanya terlindung dan cahayanya terbagi secara
tepat.
2.5.1 Armatur
Armatur-armatur lampu dapat dibagi menurut beberapa cara, yaitu :
1. Berdasarkan Sifat Penerangan
Berdasarkan sifat penerangannya terdiri atas untuk penerangan
langsung, sebagian besar langsung, difus, sebagian besar tak langsung dan tak
langsung
2. Berdasarkan Konstruksinya
Berdasarkan konstruksinya terdiri atas armature biasa, kedap tetesan
air, kedap air, kedap letupan debu dan kedap letupan gas.
3. Berdasarkan Penggunaannya
Berdasarkan penggunaannya terdiri atas untuk penerangan dalam,
penerangan luar, penerangan industri, penerangan dekorasi, dan armatur yang
ditanam di dinding atau langit-langit dan yang tidak ditanam.
4. Berdasarkan Bentuknya
Berdasarkan bentuknya terdiri atas armatur balon, pinggan, “rok”,
gelang, armatur pancaran lebar dan pancaran atas. Kemudian armatur kandil,
patung dan armatur-armatur jenis lain untuk lampu-lampu bentuk tabung.
5. Berdasarkan Pemasangannya
Berdarkan pemasangannya terdiri atas armatur langit-langit, dinding gantung,
berdiri, armatur gantung memakai pipa dan armatur gantung memakai kabel.
Bentuk sumber cahaya dan armatur harus demikian rupa sehingga tidak
menyilaukan mata. Bayang-bayang harus ada, sebab bayang-bayang ini diperlukan
untuk dapat melihat benda-benda sewajarnya. Akan tetapi bayang-bayang itu tidak
boleh terlalu tajam. Selain itu konstruksi armature harus demikian rupa sehingga ada
cukup sirkulasi udara untuk menyingkirkan panas yang ditimbulkan oleh sumber
cahaya. Karena itu harus ada cukup banyak lubang dibagian bawah dan bagian atas
armatur. Suhu armatur sekali-kali tidak boleh menjadi sedemikian tinggi karena dapat
menimbulkan kebakaran atau merusak isolasi.
Berdasarkan sifat penerangannya dapat dibagi berbagai macam armatur
seperti di bawah ini :
a. Penerangan Langsung
Efisiensi penerangan langsung sangat baik. Cahaya yang dipancarkan
sumber cahaya seluruhnya dibidang yang harus diberi penerangan, langit-
langit hampir tidak ikut berperan. Akan tetapi sistem penerangan ini
menimbulkan bayang-bayang yang tajam. Keberatan ini dapat dikurangi
dengan menggunakan sumber-sumber cahaya bentuk tabung ( lampu TL ).
Penerangan langsung terutama digunakan di ruangan-ruangan yang
tinggi, misalnya di bengkel dan pabrik, dan untuk penerangan luar. Armatur-
armatur yang digunakan untuk penerangan langsung adalah armatur pancaran
lebar pada Gambar 2.3 ( untuk penerangan umum dalam bengkel ) dan
armatur pancaran terbatas pada Gambar 2.4 ( untuk penerangan setempat,
diatas mesin perkakas. Selain itu, ada juga armatur palung pada Gambar 2.5
( untuk penerangan industri ), dan armatur rok pada Gambar 2.6 ( untuk
penerangan luar ) dan armatur kedap air pada Gambar 2.7 ( untuk penerangan
jalan )
Gambar 2.3 Armatur Pancaran Lebar ( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
Gambar 2.4 Armatur Pancaran Terbatas( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
Gambar 2.5 Armatur Palung ( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
Gambar 2.6 Armatur Rok( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
Gambar 2.7 Armatur Kedap Air ( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
b. Terutama Penerangan Langsung
Efisiensi Penerangan yang sebagian besar langsung langsung ini cukup
baik. Dibandingkan dengan penerangan langsung, pembentukan bayang –
bayang dan kilaunya agak kurang. Sejumlah kecil cahaya dipancarkan ke atas
karena itu kesan mengenai ukuran ruangannya menjadi lebih baik.
Sistem penerangan ini digunakan di gedung- gedung ibadah, untuk
dalam rumah, gang, dan sebagainya. Seperti pada Gambar 2.8
memperlihatkan pelindung dari kawat baja berlapis seng untuk ornamen
misalnya untuk ruangan-ruangan olahraga.
Gambar 2.8 Pelindung Dari Kawa ( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
c. Penerangan Difus
Efisiensi penerangan difus lebih rendah daripada efisiensi kedua
sistem yang telah dibahas terlebih dahulu. Sebagian dari cahaya sumber-
sumber cahaya sekarang diarahkan kedinding dan langit-langit. Pembentukan
bayang – bayang dan kilaunya banyak berkurang.
Penerangan difus digunakan di ruangan-ruangan sekolah, diruangan-
ruangan kantor dan di tempat-tempat kerja. Armatur untuk penerangan difus
adalah armatur – armatur balon misanya armatur gantung memakai pipa
seperti pada Gambar 2.9
Gambar 2.9 Armatur Gantung Pakai ( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
d. Terutama Penerangan Tak Langsung
Bayang – bayang dan kilau yang timbul pada sistem penerangan ini
hanya sedikit. Sebagian besar dari cahaya sumber – sumber cahaya sekarang
diarahkan ke atas. Penerangan ini digunakan untuk rumah-rumah sakit,
diruangan baca, took-toko, dan dikamar tamu. Seperti terlihat pada Gambar
2.10 armatur dinding untuk penerangan sebagian besar tak langsung dan pada
gambar 2.11 armatur gantung bentuk gelang
Gambar 2.10 Armatur Dinding
( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
Gambar 2.11 Armatur Gantung Bentuk Gelang
( Sumber: P.Van Harten – Ir.E.Setiawan,1985 )
e. Penerangan Tak Langsung
Pada sistem penerangan tak langsung cahayanya dipantulkan oleh
langit-langit dan dinding-dinding. Warna langit-langit dan dinding-dinding ini
harus terang bayang-bayang hampir tidak ada lagi.
Penerangan tak langsung digunakan untuk ruangan – ruangan untuk
membaca, menulis dan untuk melakukan pekerjaan – pekerjaan halus lainya.
2.5.2 Menentukan Jumlah Armatur
Untuk menentukan jumlah armatur yang digunakan, maka dapat
menggunakan persamaan berikut dengan rumus 2.8 :
narmatur = Ф oФ armatur …………………………………… ( 2.8 )
Keterangan :
Фo = flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya yang ada
dalam ruangan
Фarmatur = fluxs cahaya per armature
2.5.3 Menentukan Banyak Lampu
Dalam menentukan banyak lampu digunakan metode interpolasi. Pada metode
interpolasi dapat diketahui efisiensi suatu penerangan melalai tabel, tetapi jika nilai
indeks ruangan ( k ) yang kita peroleh tidak terdapat didalam tabel maka untuk
mencari nilai efisiensinya diambil nlai tengah antara nilai-nilai untuk indeks ruangan
satu tingkat diatasnya dan satu tingkat dibawahnya.
Jika telah diketahui efisiensi penerangan untuk nilai tertentu dari indeks
ruangan maka dapat dihitung jumlah lampu yang diperlukan dengan menggunakan
rumus 2.9 :
n = Фo
Фlampu = E X A
Фlampu X ɳ X d ………………………………... ( 2.9 )
Keterangan :
n = jumlah lampu
Фo = flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya yang ada
dalam ruangan
Фlampu = fluks lampu
E = Intensitas penerangan yang diperlukan dibidang kerja ( lm )
A = Luas bidang kerja dalam ( m2 )
d = Faktor penyusutan /depresiasi
ɳ = Efisiensi penerangan
Sedangkan untuk jumlah armatur dapat diketahui dengan menggunakan dengan
rumus 2.10 :
n = Ф o
Ф armatur = E X A
Ф armatur X ɳ x d ………………………………… ( 2.10 )
Keterangan :
n = jumlah lampu
Фo = flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya yang ada dalam
ruangan
Фarmatur = fluxs cahaya per armatur
E = Intensitas penerangan yang diperlukan dibidang kerja ( lm )
A = Luas bidang kerja dalam ( m2 )
d = Faktor penyusutan / depresiasi
ɳ = Efisiensi penerangan
2.6 Komponen – Komponen Yang Digunakan
Dalam suatu instalasi penerangan dibutuhkan peralatan yang memenuhi
standar agar dapat menunjang proses kerja sistem penerangan tersebut. Adapun yang
tergolong komponen instalasi penerangan yaitu :
a. Papan Hubung Pagi
b. Penghantar
c. Pengaman
d. Sakelar
e. Kotak-kontak
f. Pipa Instalasi
g. Lampu
2.7 Perlengkapan Hubung Bagi
Menurut PUIL 2000 Bab 6 pasal 6.2.1.1 – 6.2.1.3 disebutkan bahwa PHB harus
ditata dan dipasang sedemikian rupa sehingga terlihat rapi dan teratur, dan harus
ditempatkan dalam ruang yang cukup leluasa sehingga pemeliharaan dan pelayanan
mudah dan aman, dan bagian yang penting mudah dicapai serta semua komponen
yang pada waktu kerja memerlukan pelayanan, seperti instrumen ukur, tombol dan
sakelar, harus dapat dilayani dengan mudah dan aman dari depan tanpa bantuan
tangga, meja atau perkakas yang tidak lazim lainnya.Papan hubung bagi tersebut
dapat dilihat seperti Gambar 2.12 :
Gambar 2.12 Papan Hubung Bagi
( Sumber : http://akhdanazizan.com )
2.8 Penghantar
Penghantar adalah suatu komponen utama material untuk suatu instalasi listrik,
yang berfungsi untuk menyalurkan arus dari suatu bagian kebagian lain dan juga
untuk menghubungkan bagian- bagian yang dirancang bertegangan sama. Bahan
kondoktor yang paling umum digunakan yaitu tembaga dan alumunium.
Bahan penghantar yang banyak digunakan untuk instalasi tegangan rendah
adalah tembaga. Untuk membuat penghantar tembaga yang mempunyai daya hantar
tinggi, maka kemurnian tembaga harus diatas 99,5 %.
Pada umumnya untuk melihat warna selubung, penandaan kabel dan jenis
penghantar atau kabel diberikan kode pengenal seperti pada Tabel 2.3 dan Tabel 2.4 :
Tabel 2.3 Inti atau Rel
Inti atau Rel
Pengenal
Dengan Huruf Dengan Lambang Dengan Warna
1 2 3 4
A. Instalasi arus bolak – balik
Fase Satu
Fase Dua
Fase Tiga
Netral
L1/R
L2/S
L3/T
N
Merah
Kuning
Hitam
Biru
B. Instalasi perlengkapan Listrik
Fase satu
Fase Dua
Fase Tiga
U/X
V/Y
W/Z
Merah
Kuning
HitamC. Instalasi arus searah
Positif
Negatif
Kawat Tengah
L +
L –
M
+
-
Tidak ditetapkan
Tidak ditetapkan
Biru
D. Penghantar Netral N Biru
E.Penghantar Pembumian PE Loreng Hijau Kuning
( Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 )
Tabel 2.4 Kode Penghantar
Kode Huruf KomponenN
Y
Y
A
Re
Rm
Kabel jenis standart, dengan tembagai sebagai penghantar
Isolasi PVC
Selubung PVC
Kawat Berisolasi
Penghantar padat bulat
Penghantar bulat berkawat banyak
( Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 )
2.8.1 Kabel
Kabel listrik merupakan suatu penghantar yang sangat sering dan sangat baik
digunakan dalam melakukan instalasi listrik. Kabel adalah satu atau lebih inti
penghantar, baik yang berbentuk solid maupun serabut yang masing –masing di
lengkapi dengan isolasinya sendiri-sendiri dan membentuk suatu kesatuan. Penyatuan
atau penggabungan satu atau lebih inti – inti pada umumnya dilengkapi dengan
selubung atau mantel pelindung. Dengan demikian ada tiga ( 3 ) hal pokok dari kabel
yaitu :
1. Penghantar/ konduktor merupakan media untuk menghantarkan arus listrik.
2. Isolasi merupakan bahan dielektrik untuk mengisolir dari yang satu ke yang
lain dan juga terhadap lingkungan – lingkungannya.
3. Selubung luar merupakan yang memberikan perlidungan terhadap kerusakan
mekanis pengaruh bahan – bahan kimia, electrolysis, api atau pengaruh –
pengaruh luar biasanya yang merugikan.
2.8.2 Jenis – Jenis Kabel
2.8.2.1 Kabel NYA
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.Konstruksi kabel NYA dapat dilihat pada Gambar 2.13 :
Gambar 2.13 Kabel NYA
( Sumber: Prih Sumardjati dkk )
2.8.2.2 Kabel NYM
Kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan memiliki
isolasi luar sebagai pelindung. Penghantar dalam pemasangan pada instalasi listrik,
boleh tidak menggunakan pelindung pipa. Namun untuk memudahkan saat
peggantian kabel / revisi, sebaliknya pada pemasangan dalam dinding / beton
menggunakan selongsong pipa. Konstruksi kabel NYM dapat dilihat pada Gambar
2.14
Gambar 2.14 Kabel NYM
( Sumber: Prih Sumardjati dkk )
2.8.2.3 Kabel NYAF
Kabel NYAF merupakan kabel fleksibel dengan penghantar tembaga
serabut berisolasi PVC. Digunakan untuk instalasi panel – panel yang memerlukan
fleksibilatas yang tinggi. Konstruksi kabel NYAF dapat dilihat pada Gambar 2.15 :
Gambar 2.15 Kabel NYAF
( Sumber: Prih Sumardjati dkk )
2.8.2.4 Kabel NYY
Kabel tanah thermoplastik tanpa perisai seperti NYY, biasanya digunakan untuk
kabel tenaga pada industri. Kabel ini juga dapat ditanam dalam tanah, dengan syarat
diberikan perlindungan terhadap kemungkinan kerusakan mekanis. Perlindungannya
bisa berupa pipa atau pasir dan diatasnya diberi batu. Konstruksi kabel NYY dapat
dilihat pada Gambar 2.16 :
Gambar 2.16 Kabel NYY ( Sumber: Prih Sumardjati dkk )
2.8.2.5 Luas Penampang Penghantar
Luas penamapang penghantar yang akan digunakan ditentukan oleh
kemampan hantar arus ( KHA) yang diperlukan dan suhu keliling yang harus
diperhatikan. Juga rugi tegangan tidak boleh melebihi 5 % dari tegangan pada panel
utamanya. Selain itu harus mempertimbangkan kemungkinan perluasan instalasi yang
kemudian hari serta kekuatan mekanis dari penghantar tersebut.
Pada instalasi penerangan rumah tinggal pasangan tetap, penghantar yang
harus digunakan yaitu luas penampang sekurang – kurangnya 1,5 mm2. Untuk saluran
dua kawat, penghantar netralnya harus sama dengan luas penampang fasanya.
Sedangkan untuk saluran fasa semua penghantar fasanya harus memiliki luas
penampang yang sama.
2.8.2.6 Kemampuan Hantar Arus
Kemampuan hantar arus merupakan arus maksimum yang dapat dialirkan
dengan kontinu oleh penghantar pada keadaan tertentu tanpa menimbulkan kenaikkan
suhu yang melampaui nilai tertentu. Untuk menentukan KHA suatu penghantar dapat
dilihat pada rumus 2.11 :
KHA = 125 % X In …………………………………….( 2. 11 )
Keterangan :
KHA = Kemampuan hantar arus
In = Arus nominal
125 % = Ketentuan Puil 2000
Luas penampang penghantar pada kabel NYA, NYM, NYAF dan NYY dapat kita
lihat pada Tabel 2.5 - 2.7.
Tabel 2.5 KHA terus menerus yang diperbolehkan dan proteksi untuk kabel
instalasi berinti tunggal berisolasi PVC pada suhu keliling 30 °C dan
suhu penghantar maksimum 70 °C
Jenis penghantar
Luas penampang
nominal mm2
KHA terus menerus KHA pengenal gawai proteksi
Pemasangan dalam pipa( X )
sesuai 7.13
Pemasangan diudara( XX )
sesuai 7.12.1
Pemasangan dalam pipa
A
Pemasangan di udara
A1 2 3 4
NYFANYFAFNYFAZNYFAD
NYANYAF
NYAFAwNYAFAFwNYAFAZw
NYAFADw danNYAL
0,50,75
11,52,54610162535507095120150185240300400500
2,57
1115202533456183103132165197235
-----
-15
192432425473981291581982452923443914485285608726830
24
61016202535506380100125160250
-----
-10
10202535506380100125160200250315315400400500630630
( Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 )
Tabel 2.6 KHA terus menerus yang diperbolehkan untuk kabel instalasi
berisolasi dan berselubung PVC, serta kabel fleksibel dengan tegangan
pengenal 230/400 (300) volt dan 300/500 (400) volt pada suhu keliling
30 °C, dengan suhu penghantar maksimum 70 °C
Jenis Kabel Luas penampang mm2 KHA terus menerusA
KHA pengenal gawai proteksi
A
1 2 3 4
NYIFNYIFY
NYPLYwNYM/NYM-0
NYRAMZNYRUZYNYRUZYrNHYRUZYNHYRUZYr
NYBUYNYLRZY, danKabel fleksibel berisolas PVC
1,52,54610162535507095120150185240300400500
182634446182108135168207250292335385453504
--
10202535506380100125160200250250315400400
--
( Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 )
Tabel 2.7 KHA terus menerus untuk kabel tanah berinti tunggal, berpenghantar
tembaga, berisolasi dan berselubung PVC, dipasang pada sistem a.s. dengan
tegangan kerja maksimum 1,8 kV; serta untuk kabel tanah berinti dua, tiga
dan empat berpenghantar tembaga, berisolasi dan berselubung PVC
yang dipasang pada sistem a.b. fase tiga dengan tegangan pengenal
0,6/1 kV (1,2 kV), pada suhu keliling 30 °C
Jenis Kabel
Luas Penampang
KHA terus menerusBerinti tunggal Berinti dua Berinti tiga dan empat
DitanahA
DiudaraA
DitanahA
DiudaraA
DitanahA
DiudaraA
1 2 3 4 5 6 7 8
NYYNYFGbYNYRGbY
NYCYNYCWY
NYSYNYCEYNYSEYNYHSYNYKY
NYKBY
1,52,54
61016
253550
7095120
150185240
300400500
405470
90122160
206249296
365438499
561637743
8439861126
263546
5879105
140174212
269331386
442511612
707859100
314154
6892121
153187222
272328375
419475550
525605
202737
486689
118145176
224271314
361412484
590710
263444
567598
128157185
228275313
353399464
524600
18,52534
436080
106131159
202244282
324371436
481560
( Sumber: Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 )
2.9 Pengaman
Arus yang mengalir dalam suatu penghantar menimbulkan panas. Supaya
suhu penghantarnya tidak menjadi terlalu tinggi, arusnya harus dibatasi. Untuk
pengaman arus lebih pada penghantar diatur dalam PUIL 2000 pasal 3.24.1
disebutkan bahwa penghantar aktif harus diberi proteksi dengan satu atau lebih gawai
untuk pemutusan suplai secara otomatis pada saat beban lebih dan hubung pendek.
Adapun untuk mencari ukuran dari pengaman dapat diketahui dengan persaman.
Untuk Persamaan satu fasa menggunakan rumus 2.12 :
In = SV ` ( A ) ………………………………………………… (2.12)
Keterangan :
In = Arus nominal ( A )
S = Daya semu ( VA )
V = Tegangan Vline – netral ( Volt )
Untuk Pengaman tiga fasa menggunakan rumus 2.13 :
In = S
√3 .V ( A )…………………………………………..(2.13)
Keterangan :
In = Arus nominal ( A )
S = Daya semu ( VA )
V = Tegangan Vline – line ( Volt )
2.9.1 MCB ( Mini Circuit Breaker )
MCB adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi dengan komponen
thermos (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi relay
elektromagnetik 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 walaupun 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 terjadi hubung singkat atau beban lebih.
Pada MCB terdapat dua jenis pengaman yaitu secara thermis dan
elektromagnetis, pengaman termis berfungsi untuk mengamankan arus beban lebih
sedangkan pengaman elektromagnetis berfungsi untuk mengamankan jika terjadi
hubung singkat. Pengaman thermis pada MCB memiliki prinsip yang sama dengan
thermal overload yaitu menggunakan dua buah logam yang digabungkan (bimetal),
pengamanan secara thermis memiliki kelambatan, ini bergantung pada besarnya arus
yang harus diamankan, sedangkan pengaman elektromagnetik menggunakan sebuah
kumparan yang dapat menarik sebuah angker dari besi lunak. MCB dibuat hanya
memiliki satu kutub untuk pengaman satu fasa, sedangkan untuk pengaman tiga fasa
biasanya memiliki tiga kutub dengan tuas yang disatukan, sehingga apabila terjadi
gangguan pada salah satu kutub maka kutub yang lainnya juga akan ikut terputus.
Konstruksi MCB dapat dilihat pada Gambar 2.17:
Gambar 2.17 MCB( Sumber : https://encrypted-tbn2.gstatic.com )
2.9.2 NFB ( No Fuse Breaker )
NFB bekerja secara otomatis untuk memutuskan rangkaian apabila terjadi
arus beban lebih dan arus hubung pendek. Pemutus arus beban lebih yang terjadi pada
rangkaian listrik yang diamankan NFB dilakukan oleh elemen bimetal dan relay arus
lebih. Elemen bimetal bekerja memutuskan arus beban lebih pada rangkaian jika
terjadi gangguan beban lebih. Konstruksi NFB dapat dilihat pada Gambar 2.18 :
Gambar 2.18 NFB( Sumber : http://i.ebayimg.com )
2.10 Sakelar
Sakelar digunakan untuk memutuskan dan menghubungkan rangkain listrik
dalam keadaan berbeban. Sakelar harus memenuhi beberapa persyaratan sebagai
berikut :
1. Harus dapat dilayani secara aman tanpa memerlukan alat bantu
2. Dalam keadaan terbuka, bagian- bagian sakelar yang bergerak lurus tidak
bertegangan
3. Harus tidak dapat menghubungkan dengan sendirinya karena pengaruh gaya
berat.
Ada beberapa macan sakelar yang sering digunakan yaitu :
2.10.1 Sakelar Tunggal
Saluran fasa disambungkan ke ujung saklelar, dan ujung sakelar lainnya
disambungkan ke beban lampu listrik dan selanjutnya disambungkan ke saluran
netral. Sakelar tunggal mempunyai satu tuas / kontak dengan dua posisi yaitu posisi
sambung berarti lampu menyala dan sebaliknya lampu mati jika sakelar lepas.Simbol
dan konstruksi sakelar tunggal dapat dilihat pada Gambar 2.19 dan Gambar 2. 20 :
Gambar 2.19 Simbol Sakelar Tunggal
( Sumber: http://www.clker.com )
Gambar 2.20 Konstruksi Sakelar Tunggal
( Sumber: http://www.butiklampu.com )
2.10.2 Sakelar Seri
Sakelar seri digunakan untuk mengendalikan dua lampu listrik. Terdiri dari
tiga ( 3 ) terminal, yaitu 1 terminal masuk yang disambung ke saluran fasa ( L ), dan
dua ( 2 ) terminal keluar yang masing – masing disambungkan ke lampu L1 dan
Lampu L2. Sakelar seri biasanya digunakan untuk pengendalian lampu – lampu
diruang tamu, ruang keluarga, wc dan lain sebagainya. Simbol dan konstruksi sakelar
seri dapat dilihat pada Gambar 2.21 dan Gambar 2.22 :
Gambar 2.21 Simbol Sakelar Seri
( Sumber : http://www.clker.com)
Gambar 2.22 Konstruksi Sakelar Seri
( Sumber: http://distributorbangunan.com )
2.11 Kotak Kontak
Kotak kontak atau yang sering disebut juga stop kontak digunakan untuk
menerima arus listrik dan pada umumnya untuk bangunan gedung kontak kontak
ditanam dalam dinding.
Tinggi pemasangan kontak kontak pada dinding yaitu 1,25 meter dari
permukaan lantai, jika pemasangannya kurang dari 1,25 meter maka kotak kontak
harus tertutup guna menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.
Untuk menghindari kesalahan dalam memasukkan kotak tusuk ke dalam
lubang kotak kontak yang tidak seharusnya, maka dilakukan :
1. Dalam suatu sistem instalasi hanya ada satu macam kotak kontak yang digunakan.
2. Kotak kontak dan tusuk kontak diberi tanda yang jelas untuk membedakan
tegangan atau arus nominalnya masing-masing.
3. Kontak dari tusuk kontak mempunyai konstruksi yang berlainan sehingga lubang
kotak kontak tidak dapat dimasuki oleh tusuk kontak yang tegangan atau arus
nominalnya berlainan.
Jenis kotak kontak yang umum digunakan pada instalasi adalah kontak kontak
satu fasa dan tiga fasa, disesuaikan dengan kebutuhan dan peralatan yang digunakan
seperti Gambar 2.23.
Gambar 2.23 Simbol Kotak Kontak
( Sumber : P.Van Harten – Ir.E. Setiawan )
2.12 Pipa Instalasi
Penggunaan pipa instalasi di dalam gedung atau rumah adalah tempat
penyaluran kabel instalasi. Pipa instalasi sendiri dibedakan sebagai berikut :
2.12.1 Pipa PVC
Pipa instalasi harus cukup kuat terhadap tekanan mekanis, tahan panas dan
lembab serta tidak boleh menjalarkan api. Pada permukaan luar ataupun pada bagian
dalamnya harus licin sehingga tidak merusak atau melukai isolasi kabel.
Pipa instalasi PVC mempunyai beberapa keuntungan yaitu :
a. Daya isolasi kuat, sehingga dapat mengurangi terjadinya gangguan tanah
yang dapat menyebabkan bahaya kebakaran.
b. Tahan terhadap hampir semua bahan kimia, jadi tidak perlu dilindungi
dengan pengecatan.
c. Tidak menjalarkan api
d. Mudah digunakan dan dibentuk.
Pembengkokan pipa instalasi PVC harus sedemikian rupa sehingga tidak
terjadi kerusakan pada bagian yang dibengkokan, ini dapat dilakukan dengan
pemanasan ataupun dengan memakai spring bending.
Dalam pemasangan pipa instalasi harus sedemikian rupa sehingga penghantar
dapat ditarik dengan mudah setelah pipa terpasang pada dinding, serta pada waktu
pergantian penghantar dapat diganti tanpa melakukan pembongkaran sistem
pemipaan.
2.12.2 Union fleksible
Pipa fleksible ini banyak digunakan pada tempat-tempat yang banyak terdapat
pembengkokan. Pipa ini dapat dibengkokkan dengan mudah. Jadi selain harus
dilindungi juga harus diperhitungkan dalam penggunaannya karena harganya mahal.
2.13 Jenis – jenis Lampu
Dalam memperhitungkan biaya operasi dari lampu, missal harus mengetahui
effisiensi dan umur dari lampu, maka biaya operasinya akan lebih tinggi, karena
adanya penggantian lampu yang dilakukan lebih sering sehingga untuk mengatasi hal
ini, maka harus digunakan dan memilih lampu yang mempunyai umur lebih panjang
dan effisiensi lebih tinggi, dengan effisiensi lampu dan warna cahaya saling
berrsaing.
Dan berdasarkan prinsip kerjanya, lampu listrik dibedakan menjadi dua
macam, yaitu lampu pijar dan lampu tabung/neon sign.
Sedangkan lampu tabung cahaya yang dihasilkan berbeda dengan filamen
lampu pijar, tetapi melalui proses eksitasi gas atau uap logam yang terkandung dalam
tabung lampu yang terletak diantara 2 elektroda yang bertegangan cukup tinggi.
2.13.1 Lampu TL
Bentuk standar tabung flueresen dipasarkan oleh Philips dengan kode TL.
Tabung flueresen diisi dengan uap air raksa dan gas mulia argon. Dalam keadaan
menyala, tekanan uap dalam tabung sangat rendah. Uap air raksa ini diserap oleh
serbuk flueresen dan diubah menjadi cahaya tampak. Dalam tabung selalu ada
kelebihan air raksa cair. Karena itu tekanan uap air raksa dalam tabung selalu sama
dengan tekanan uap air raksa jenuh, yang ditentukan oleh suhu tabung ditempat yang
paling dingin. Suhu ini disebut suhu kerja, kira-kira sama dengan 40o C.
Kumparan hambat atau ballast untuk lampu flueresen terdiri dari bagian-
bagian yaitu : kawat tembaga, bahan isolasi, tera besi, massa polyester. Massa ini
tetap keras jika dipanaskan, jadi tidak dapat mencair dan mengalirkan keluar jika
suhunya meningkat. Adapun konstruksi Lampu TL Seperti Gambar 2.24.
Gambar 2.24 Lampu TL Jenis Tabung
(Sumber : http://4.bp.blogspot.com )
2.13.2 Lampu TL Jenis Compact atau SL
Jenis lampu TL ini biasa digunakan pada armatur pancaran terbatas dan jenis
lampu ini dapat dilihat pada Gambar 2.25.
Gambar 2.25 Lampu TL Jenis Compact
( Sumber: http://websourc.es )