instalasi cahaya.pdf

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________

BAB I. TEKNIK PENERANGAN

I.1 DEFINISI DAN PERHITUNGAN TEKNIK PENERANGAN

PROSES MELIHAT

Agar dapat melihat, harus ada cahaya, objek, penerima ( mata) dan pemroses (otak). Sinar cahaya dipantulkan atau diteruskan dari suatu objek yang mempunyai ke-terangan yang dapat kita lihat, menstimulasi electro-chemical penerima dalam mata, mengirimkan sinyal ke otak dimana mengakibatkan suatu sensasi penglihatan. Otak dan mata bekerja sama mengubah enersi radiasi menjadi suatu sensasi penglihatan.

CAHAYA

Cahaya adalah radiasi enersi elektromagnetik yang dipancarkan dalam bagian spektrum yang dapat dilihat . Cahaya tampak merupakan hasil kombinasi panjang panjang gelombang yang berbeda dari enersi yang dapat terlihat., mata bereaksi melihat pada panjang-panjang gelombang enersi elektomagnetik dalam daerah antara radiasi ultra violet dan infra merah. Mata manusia paling peka melihat warna kuning-hijau.

Kecepatan rambat ( v) gelombang elektromagnetik diruang bebas sama dengan 3x 10 5 km per detik. Kalau frekwensinya sama dengan f dan panjang gelombangnya (lambda), maka berlaku :

1


fv

=

Panjang gelombang dinyatakan dalam satuan nano meter ( 10 9 meter ).atau dalam satuan mikron ( 10 6 meter ) atau mili mikron ( 10 9 meter ).

IESNA (Illuminating Engineering Society of North America ) mendefinisikan radiasi daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya mempunyai cahaya tampak dengan pamjang gelombang antara 360 770 nano- meter .Spektrum Warna:380 420 nano meter : ungu / violet420 495 nano meter : biru495 566 nano meter : hijau566 589 nano meter : kuning589 627 nano meter : jingga627 780 nano meter : merah

Selain memiliki warna tertentu, setiap panjang gelombang juga memberi kesan intensitas tertentu. Mata manusia paling peka akan cahaya dengan panjang gelombang 555 nano meter, yaitu cahaya berwarna kuning-hijau. Warna-warna lainnya tampak kurang terang, seperti dapat dilihat dari grafik kepekaan mata

Grafik kepekaan mata

Kalau, intensitas suatu energi radiasi tertentu dengan panjang gelombang 555 nano meter, dinilai 100 ( faktor kepekaan mata = 1), maka energi radiasi yang sama tetapi dengan panjang gelombang 600 nano meter, akan memberi kesan intensitas 63. Jadi faktor kepekaan mata untuk 600 nano meter sama dengan 0,63.

Karena kepekaan mata orang tidak sama, maka ditentukan suatu ukuran standar:

Jika suatu sumber cahaya memancarkan energi 1 W dengan panjang gelombang 555 nano meter, maka sumber cahaya itu dinilai sama dengan satu watt cahaya.Energi 1 W dengan panjang gelombang 600 nano meter akan memberikan 0,63 watt cahaya.

Jumlah watt yang dipancarkan lampu sebagai energi tampak tidak sama dengan jumlah watt cahaya yang dinilai oleh mata.

Watt cahaya = jumlah watt energi x faktor kepekaan mata.

2


Jumlah keseluruhan watt cahaya, yaitu flux cahaya, adalah jumlah semua hasil kali itu. Dalam gambar flux cahaya ini dinyatakan oleh luas bidang dibawah grafik cahaya panjang gelombang.

Dalam praktek flux cahaya dinyatakan dalam satuan lumen, disingkat dengan lm.Satu watt cahaya kira kira sama dengan 683 lumen. Angka perbandingan 683 ini dinamakan ekivalen pancaran fotometris.

Sebuah lampu 100 watt hanya memancarkan kira-kira 8 W saja sebagai cahaya tampak. Sisanya hilang sebagai panas, karena konduksi dan radiasi. Dari 8 W ini, setelah dikalikan dengan faktor kepekaan mata, hanya sisa kira-kira 2,25 watt cahaya. Jadi flux cahaya lampu 100 W tersebut sama dengan 2,25 x 683 = 1538 lumen.

Jumlah lumen per watt ( Wlm

) disebut flux cahaya spesifik atau disebut

juga sebagai efficacy. Jadi flux cahaya spesifik ( efficacy ) lampu diatas hanya 15,38 lm / w.

Ke TERANG AN ( BRIGHTNESS )Untuk melihat, haruslah ada cahaya, obyek, penerima (mata) dan penterjemah ( decoder ( mata manusia ).

Kita tidak melihat iluminansi ( lux atau footcandles), kita melihat brightness yang dihasilkan dari cahaya yang diteruskan atau dipantulkan oleh suatu permukaan obyek.

Brightness disebut sebagai Luminansi dan diukur dalam Candelas per squaremeter (cd/sq.m.). Selalu ada interaksi pengurangan antara suatu permukaan obyek dan cahaya yang tiba pada permukaan itu, sejumlah cahaya hilang karena penyerapan (absorpsi)

.

3


Dibedakan antara Luminansi yang kita ukur, dan brightness yang kita rasakan / lihat. Brightness adalah subjektif dan tergantung pada kondisi pandangan sekitar obyek tersebut.

Luminansi adalah jumlah cahaya yang dipantulkan atau diteruskan oleh suatu obyek. Permukaan yang lebih gelap akan memantulkan cahaya lebih sedikit dari pada permukaan yang lebih terang. Karena itu dibutuhkan iluminansi yang lebih besar pada permukaan yang lebih gelap untuk menghasilkan Luminansi yang sama dengan permukaan yang lebih terang.

SAIL = cd/m 2

L = luminansi dalam satuan cd/m 2I = Intensitas cahaya dalam satuan cdA S = Luas semu permukaan dalam satuan m 2 PENGUKURAN CAHAYA

Output cahaya (disebut juga sebagai flux cahaya ) suatu sumber cahaya diukur dalam LUMEN (Lm ).

Intensitas Cahaya ialah flux cahaya per satuan sudut ruang yang dipancarkan ke suatu arah tertentu diukur dalam

CANDELA (cd ) . I =

cd

1 candela = 1 lumen per steradian

Ketika cahaya mengenai suatu permukaan, disebut sebagai iluminansi (Intensitas penerangan ) dan diukur dalam Footcandles (fc), atau dalam Lux.Satu footcandle merupakan iluminansi pada suatu permukaan dgn luas

4


permukaan 1 foot 2 berjarak satu foot dari sumber cahaya dengan intensitas cahaya 1 candle.

Intensitas penerangan E : 2footlumenfc =

Satu Lux merupakan iluminansi pada suatu permukaan dgn luas permukaan 1 m 2 berjarak satu m dari sumber cahaya dengan intensitas cahaya 1 candle.

Intensitas penerangan E : 2mlumenlux =

luxAErata

=2

1 footcandle = 10,76 lux 1 lux = 0,0929 footcandles

Rumus kuadrat Intensitas Penerangan: Intensitas penerangan disuatu titik karena sumber cahaya dengan intensitas I, berkurang dengan kuadrat dari jarak antara sumber cahaya dan bidang itu.

2rIEP = lux

Steradian

Misalkan panjang busur suatu lingkaran sama dengan jari-jarinya. Kalau kedua ujung busur itu dihubungkan dengan titik tengah lingkaran, maka sudut antara dua jari-jari ini disebut satu radian, disingkat rad.

Karena keliling lingkaran sama dengan 2pi x jari-jarinya, maka

1 radian = pi2

3600 = 57,3 0

Misalkan dari permukaan sebuah bola dengan jari-jari r ditentukan suatu bidang dengan luas r 2 . Kalau ujung suatu jari-jari kemudian menjalani tepi bidang itu, maka sudut

5


ruang yang dipotong dari bola oleh jari-jari ini, disebut satu steradian.

Karena luas permukaan bola sama dengan 4 pi r 2 ,maka disekitar titik tengah bola dapat diletakkan 4pi sudut ruang yang masing-masing sama dengan satu steradian.

Jumlah steradian suatu sudut ruang dinyatakan dengan lambang ( omega )

6


Diagram dan grafik

Untuk menghitung proyek proyek penerangan digunakan beberapa diagram dan grafik sumber cahaya. Karakteristik-karakteristik lampu dan armatur ini dapat dijumpai dalam buku-buku catalog.

Diagram Polar Intensitas Cahaya

Gambar dibawah ini memperlihatkan diagram polar intensitas cahaya sebuah armatur lampu.. Intensitas cahaya lampu pijar memiliki simetri ruang terhadap garis vertikal melalui pusat lampu. Karena itu pembagian intensitas cahayanya diberikan dalam satu bidang rata melalui sumbu simetri. Diagramnya tidak perlu digambar seluruhnya. Cukup separuhnya saja.

Diagram polar intensitas cahaya ( 1000 lm ) dan armatur

Pengukurannya dilakukan pada jarak yang relatif jauh. Karena itu sumber cahayanya dapat dianggap sebagai suatu sumber cahaya berbentuk titik.

Dalam gambar diatas, panjang jari-jari dari O kesuatu titik dari grafik, menyatakan intensitas cahayanya kearah itu dalam satuan candela. Umumnya diagram

7


diagram ini diberikan untuk lampu yang memberi 1000 lumen.

Intensitas cahaya sebuah lampu sebanding dengan flux cahayanya. Karena itu, untuk lampu dengan flux cahaya lain, nilai-nilai yang diberikan dalam diagram masih harus dikalikan dengan jumlah ribuan lumen lampu tersebut.

Jika misalnya armatur gambar diatas diberi lampu 1500 luman, maka pada sudut 30 0 intensitas cahayanya akan sama dengan:

1,5 x 194 = 291 cd

Grafik Intensitas Penerangan

Diagram polar intensitas cahaya digunakan untuk menghitung intensitas penerangan di suatu titik menurut rumus:

luxrIEP 2=

Kalau misalnya intensitas cahaya suatu sumber cahaya L kearah titk P sama dengan I = 400 cd, dan jarak antara L dan P sama dengan r = 2, maka intensitas penerangan di titik P akan sama dengan:

1002400

22 === rIEP lux

Dalam gambar diatas, intensitas penerangan 1E dibidang 1a - 1b tegak lurus pada arah I, menurut hokum kuadrat akan sama dengan

8


21

rIE = lux

Intensitas penerangan E dibidang horizontal a b, ialah proyeksi dari 1E pada garis tegak lurus pada bidang a b dititik P. Jadi,

cos1EE =

di-mana

= sudut antara sinar cahaya dan garis tegak lurus pada bidang a b dititik P.

Rumus ini dikenal sebagai hokum cosinus.

Dari dua rumus diatas didapat

E = cos1

2r lux

Kalau letak titik cahaya diatas bidang horizontal sama dengan h, didapat

Cos = rh

atau hr

cos1=

Substitusi dalam rumus E, menghasilkan:

E = 32 coshI

lux

Jadi kalau tinggi h diketahui, intensitas penerangannya dapat juga dihitung dengan rumus ini.

Grafik intensitas penerangan suatu sumber cahaya dapat dihitung dari diagram polar intensitas cahayanya. Grafik tersebut menggambarkan intensitas penerangan di suatu bidang datar, dinyatakan dalam satuan lux.

Gambar berikut memperlihatkan cara memperoleh grafik intensitas penerangan sebuah lampu jalan yang digantung. dari diagram polar intensitas cahayanya.

9


10


Hitungannya diberikan dalam tabel dibawah ini:

Jarak

(m)

2r I

(cd)

E 21

rI

=

(lx)

E = cos1E

(lx)

0 49 800 16,3 16,31 50 750 15,0 14,82 53 700 13,2 12,73 58 600 10,3 9,54 65 500 7,7 6,75 74 420 5,7 4,66 85 350 4,1 3,17 98 200 2,0 1,48 113 0 0 0

Sebagai contoh dibawah ini diberikan hitungannya untuk titik q. Jarak antara q dan titik O dibawah lampu sama dengan 3m.

Untuk jarak r antara lampu dan titik q dapat ditulis

222 37 +=r = 58

Dari diagram polar, intensitas cahayanya dapat dibaca

I = 600 cd

Jadi untuk intensitas penerangan E 1 dibidang tegak lurus pada arah I dititik q didapat :

3,1058600

21

===

rIE lux

Intensitas penerangan E di bidang horizontal di titik q dapat dihitung sebagai berikut:

E = E cos1

11


Dengan cos r7

= = =587

0,9191

Jadi E = 10,3 x 0,9191 = 9,5 lux

Karena intensitas cahayanya memiliki simetri ruang, maka titik titik dengan intensitas penerangan sama akan berada diatas lingkaran-lingkaran konsentris dengan pusat di titik O. Lingkaran yang menghubungkan semua titik dengan nilai lux sama itu, disebut lingkaran isolux.

Semua hitungan diatas berdasarkan lampu 1000 lumen.

Kalau pada jarak 8 m dari lampu tersebut diatas digantung lampu lain dengan intensitas cahaya sama seperti lampu pertama, maka akan didapat situasi seperti dilukis pada gambar dibawah ini. Nilai lux dari masing-masing lampu di suatu titik dapat dijumlahkan.

12


Lingkaran lingkaran isolux dari dua lampu jalan

Garis yang menghubungkan semua titik dengan nilai lux sama, disebut garis isolux. Gambar diatas memperlihatkan lingkaran lingkaran isolux dari masing-masing lampu, jika ditinjau secara terpisah. Selain itu juga digambar dua garis isolux, masing masing garis A untuk 12,7 lux dan garis B untuk 6,7 lux.Grafik-grafik intensitas penerangan digunakan untuk merencanakan penerangan yang serata mungkin. Dengan grafik grafik ini dapat ditentukan tinggi dan jarak antar masing masing titik lampu yang paling tepat.

13


Untuk menyusun grafik intensitas penerangan dengan cara menjumlahkan nilai nilai lux dari dua atau lebih banyak titik lampu, diperlukan banyak latihan. Sering juga digunakan tabel tabel intensitas penerangan. Tabel berikut ini misalnya, memuat intensitas penerangan sebuah lampu comptalux 100 W. Kalau lampunya digantung pada ketinggian 5 m, maka dititik yang letaknya 2 m dari garis tegak lurus melalui pusat lampu, intensitas penerangannya akan sama dengan 13 lux.

Dalam praktek untuk meneliti apakah pembagian intensitas penerangannya rata atau tidak, digunakan luxmeter. Pembagian yang kurang rata kadang kadang dapat diperbaiki dengan mengatur ketinggian lampu-lampunya.

Kesalahan ukur sebuah luxmeter dapat mencapai 10 % bahkan lebih. Karena itu, untuk memperoleh hasil yang dapat dipercaya, alat ukur ini harus ditera secara teratur.

Sebuah luxmeter tidak dapat dipergunakan untuk mengukur cahaya berwarna.TABEL INTENSITAS PENERANGAN LAMPU COMPTALUX 100 W

TI

NG

GI

( M

ETER

) 1,5 4442 250 592,5 160 533 111 463,5 82 41 164 62 36 154,5 49 32 145 40 28 136 28 22 12 77 20 17 10 6 48 16 14 9 6 49 12 11 8 5 410 10 9 7 5 3 2

Jarak(m) 0 1 2 3 4 5

I.2 SISTEM PENERANGAN DAN ARMATURPenyebaran cahaya dari suatu sumber cahaya tergantung pada konstruksi sumber cahaya itu sendiri dan pada konstruksi armatur yang digunakan.

ARMATUR ( LUMINAIR )Definisi berdasarkan IESNA:

Suatu unit penerangan lengkap terdiri dari suatu lampu atau lampu lampu dan suatu ballast ( kalau ada) , bersama sama dengan peralatan peralatan lain yang dirancang untuk: mendistribusikan cahaya lampu / lampu lampu tersebut ke arah yang diinginkan pengamanan lampu / lampu lampu tersebut, dan menghubungkan lampu / lampu lampu tersebut ke sumber listrik

Peralatan peralatan lain tersebut dinamakan sebagai ARMATUR yang bersama sama dengan lampu / lampu lampu disebut sebagai LUMINAIR / LIGHT FIXTURE.

14

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Dengan demikian ARMATUR adalah peralatan penerangan yang terdiri dari rumah- lampu, soket / fitting 2 dan pengawatan kelistrikannya ( termasuk ballast untuk lampu fluorescent .dan sumber listrik lampu lampu gas /HID High Intensity Discharge Lamps serta transformator transformator untuk sumber tenaga listrik lampu pijar tegangan rendah) , dilengkapi juga satu atau lebih komponen komponen berikut ini:reflektor, lensa, diffuser, louver, gasket, engsel, decorative trim dan atau perlatan pemasangannya . Keseluruhannya dimaksudkan untuk pengamanan, peningkatan efisiensi, penampilan, atau pemeliharaan, mengatur pencahayaan dan atau mengatur distribusi cahaya.

SYARAT SYARAT ARMATUR: Tidak menyilaukan mata Bayang bayang harus ada, tapi tidak boleh terlalu tajam agar benda terlihat wajar. Cukup sirkulasi udara

Konstruksi Armatur antara lain ditentukan oleh:a) Cara pemasangannya pada dinding atau langit langitb) Cara pemasangan fiting atau fiting fiting didalam armaturc) Perlindungan sumber cahayanyad) Penyesuaian bentuknya dengan lingkungane) Penyebaran cahayanya.

ARMATUR yang terutama digunakan sebagai HIASAN disebut ORNAMEN

Armatur dibagi menurut beberapa cara:1. SIFAT PENERANGANNYA: Penerangan langsung, sebagian besar langsung,

difus, sebagian besar tidak langsung, tidak langsung.2. KONSTRUKSINYA: Armatur biasa, Kedap tetesan air, Kedap air, Kedap letupan

debu, Kedap letusan gas.3. PENGGUNAANNYA: Untuk penerangan dalam, Penerangan luar, Penerangan

industri, Penerangan dekorasi, Ditanam di-dinding, ditanam di- langit 2 , Tidak ditanam.

4. BERDASARKAN BENTUKNYA: Armatur Balon, Pinggan, Rok, Gelang, Armatur Pancaran Lebar & Pancaran Terbatas, Armatur Kandil, Palung; Armatur armatur lain untuk lampu jenis tabung.

5. CARA PEMASANGAN: Armatur Langit 2 , Dinding, Gantung, Berdiri, Armatur Gantung Memakai Pipa, Armatur Gantung Memakai Kabel.

ABSORPSI, REFLEKSI DAN TRANSMISI

ABSORPSI, sebagian dari cahaya yang mengenai suatu permukaan akan diserap oleh permukaan itu. Bagian yang diserap ini menimbulkan panas pada permukaa tersebut.Permukaan yang gelap dan buram menyerap banyak cahaya. Bagian flux cahaya yang diserap oleh suatu permukaan ditentukan oleh faktor absorpsi ( a) permukaan itu:

FLUX CAHAYA YANG DISERAPa =. -----------------------------------------------------------------

FLUX CAHAYA YANG MENGENAI PERMUKAANREFLEKSI; ( pantulan)

15

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________a) Refleksi Cermin atau Refleksi Teratur.

Sudut masuk sama dengan sudut keluar. Terjadi pada cermin atau pada permukaan logam yang dipoles.

b) Refleksi Baur atau Refleksi DifusSinar sinarnya dipantulkan ke semua jurusan ( pembiasan). Terjadi pada suatu permukaan kasar,. Misalnya pada langit langit yang dikapur.

c) Refleksi Campurand) Refleksi TerpencarFaktor refleksi r suatu permukaan:

FLUX CAHAYA YANG DIPANTULKANr = -------------------------------------------------------------------------

FLUX CAHAYA YANG MENGENAI PERMUKAAN

TRANSMISI; sebagian besar cahaya menembus bahan bahan tembus cahaya seperti berbagai jenis kaca, seluloida dan sebagainyaBagian flux cahaya yang dapat menembus ditentukan oleh faktor transmisi t

FLUX CAHAYA YANG DAPAT MENEMBUSt = -------------------------------------------------------------------------

FLUX CAHAYA YANG MENGENAI PERMUKAAN

Untuk suatu permukaan berlaku:

a + r + t = 1

I.3 CARA MENGHITUNG PENERANGAN DALAM

Pilihan mengenai sistem penerangan yang dipilih, dipengaruhi oleh antara lain:a) Intensitas penerangannya dibidang kerjab) Intensitas penerangan umumnya dalam ruanganc) Biaya Instalasinyad) Biaya pemakaian energinyae) Biaya pemeliharaan instalasinya, antara lain biaya untuk penggantian lampu lampu

16

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________SYARAT SYARAT

1) Tidak melelahkan mata. Perbedaan intensitas penerangan antara bidang kerja dan sekelilingnya tidak boleh terlalu besar, sehingga penyesuaian mata tidak melelahkan.

2) Perbandingan intensitas penerangan minimum dan maksimum di bidang kerja se kurang kurangnya 0,7

3) Perbandingan dengan sekelilingnya harus se kurang kurangnya 0,34) Diperhitungkan usia orang orang yang akan bekerja atau yang akan menempati

ruangan yang akan diberi penerangan.5) Untuk dapat bekerja sama nyamannya seorang berusia 60 tahun memerlukan kira kira

15 kali lebih banyak cahaya dari pada yang diperlukan seorang anak berusia 10 tahun6) Intensitas penerangan ditentukan ditempat mana pekerjaan akan dilakukan. Bidang

kerja umumnya diambil 80 cm diatas lantai.7) Intensitas penerangan yang diperlukan ditentukan juga oleh sifat pekerjaan yang

dilakukan dan panjang waktu kerja..

EFISIENSI PENERANGAN

= o

g

O = Flux cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya yang ada dalam ruangan

g = Flux cahaya berguna yang mencapai bidang kerja, langsung atau tak langsung setelah dipantulkan oleh dinding dan langit langit.

g = E X A Lumen

O = ExA

A = Luas bidang kerja dalam m 2

E = Intensitas penerangan yang diperlukan dalam bidang kerja.

17


TABEL TABEL PENERANGAN ( 1 S/D 6)TABEL 1

Sifat Pekerjaan Penerangan sangat baik

Penerangan baik

1. Kantor Ruangan gambar Ruangan kantor( untuk pekerjaan kantor biasa,

pembukuan, mengetik, surat menyurat, membaca menulis, melayani mesin mesin kantor

Ruangan yang tidak digunakan terus menerus untuk pekerjaan ( ruangan arsip, tangga, gang, ruangan tunggu)

2. Ruangan Sekolah Ruangan kelas Ruangan gambar Ruangan untuk pelajaran jahit menjahit3. Industri Pekerjaan sangat halus ( pembuatan jam tangan,

instrumen kecil dan halus, mengukir) Pekerjaan halus ( pekerjaan pemasangan halus,

menyetel mesin bubut otomatis, pekerjaan bubut halus, kempa halus, poles)

Pekerjaan biasa (pekerjaan bor, bubut kasar, pemasangan biasa)

Pekerjaan kasar ( memempa dan menggiling)4. Toko Ruangan jual dan pamer Toko toko besar Toko toko lain Etalase Toko toko besar Toko toko lain5. Mesjid, gereja, dan sebagainya

6. Rumah tinggal Kamar tamu Penerangan setempat ( bidang kerja) Penerangan umum, suasana Dapur Penerangan setempat Penerangan umum Ruangan ruangan lain Kamar tidur, kamar mandi, kamar rias ( setempat) Gang, tangga, gudang, garasi Penerangan setempat u.kerja ringan (hobby dsb) Penerangan umum

2000 lux

1000 lux

250 lux

500 lux1000 lux1000 lux

5000 lux

2000 lux

1000 lux

500 lux

1000 lux500 lux

2000 lux1000 lux250 lux

1000 lux100 lux

500 lux250 lux

500 lux250 lux500 lux250 lux

1000 lux

500 lux

150 lux

250 lux500 lux500 lux

2500 lux

1000 lux

500 lux

250 lux

500 lux250 lux

1000 lux500 lux125 lux

500 lux50 lux

250 lux125 lux

250 lux125 lux250 lux125 lux

18

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________ Efisiensi atau rendemen penerangannya ditentukan dari tabel tabel ( lihat tabel 2

s/d 6 ) Setiap tabel hanya berlaku untuk suatu armatur tertentu dengan jenis lampu tertentu dalam ruangan tertentu pula.

Untuk menentukan efisiensi penerangannya harus diperhitungkan:1. Efisiensi atau rendemen armaturnya., v2. Faktor refleksi dindingnya ( rW ), Faktor refleksi langit langit ( r P ) dan Faktor

refleksi pengukurannya ( r m ) Indeks ruangannya k

Faktor penyusutan d

EFISIENSI ARMATUR Efisiensi atau rendemen armatur ialah::

Flux cahaya yang dipancarkan oleh armaturv = -----------------------------------------------------------------------

Flux cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya Efisiensi ini dibagi atas bagian Flux cahaya diatas dan dibawah bidang horisontal; Misalnya dalam tabel 3 masing masing 22% dan 65%.

FAKTOR FAKTOR REFLEKSI

Faktor faktor refleksi r w dan r p masing masing menyatakan bagian yang dipantulkan dari flux cahaya yang diterima oleh dinding dan langit langit, dan kemudian mencapai bidang kerja..

Langit langit dan dinding berwarna terang memantulkan 50% - 70%, dan yang berwarna gelap 10% - 20%.

Dalam tabel 2 s/d 6 efisiensi penerangannya diberikan untuk tiga nilai r p yang berbeda. Pada setiap nilai r p terdapat tiga nilai r w .

Untuk faktor refleksi dinding r w ini dipilih suatu nilai rata rata, sebab pengaruh gorden dan sebagainya sangat besar.

Faktor refleksi semu bidang pengukuran atau bidang kerja r m ditentukan oleh refleksi lantai dan refleksi bagian dinding antara bidang kerja dan lantai. Umumnya untuk r m ini diambil nilai 0,1

19

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________INDEKS RUANGAN ATAU INDEKS BENTUK Indeks ruangan atau indeks bentuk k menyatakan perbandingan antara ukuran ukuran

utama suatu ruangan berbentuk empat persegi panjang:

k = )(.

lphlp+

, dimana

p = panjang ruangan dalam meterl = lebar ruangan dalam meterh = tinggi sumber cahaya diatas bidang kerja dalam meter.

Kalau nilai k yang diperoleh tidak terdapat dalam tabel, efisiensi penerangannya dapat ditentukan dengan interpolasi.Kalau misalnya k = 4,5 ; maka untuk diambil nilai tengah antara nilai nilai k = 4 dan k = 5. Untuk k yang melebihi 5, diambil untuk k= 5.

FAKTOR PENYUSUTAN ATAU DEPRESIASI

Faktor penyusutan atau faktor depresiasi d, ialah:

E dalam keadaan dipakaid = ------------------------------------

E dalam keadaan baru

Intensitas penerangan E dalam keadaan dipakai ialah intensitas penerangan rata rata suatu instalasi dengan lampu lampu dan armatur armatur, yang daya gunanya telah berkurang karena kotor, sudah lama dipakai atau karena sebab lain.

Efisiensi penerangan yang diberikan dalam tabel tabel 2 s/d 6 berlaku untuk suatu instalasi dalam keadaan baru.Kalau faktor depresiasinya 0,8; suatu instalasi yang dalam keadaan baru memberi 250 Lux akan memberi hanya 200 Lux saja dalam keadaan sudah dipakai.

Jadi untuk memperoleh efisiensi penerangannya dalam keadaan dipakai, nilai rendemen yang didapat dari tabel mqasih harus dikalikan dengan faktor depresiasinya.

Faktor depresiasi ini dibagi atas tiga golongan utama, yaitu untuk1. pengotoran ringan2. pengotoran biasa, dan3. pengotoran berat

Masing masing golongan utama ini dibagi lagi atas tiga kelompok, tergantung pada masa pemeliharaan lampu lampu dan armatur armaturnya, yaitu setelah 1, 2 atau 3 tahun.

20


21


22


23


II. SUMBER CAHAYASumber cahaya terbagi atas dua bagian besar1. PEMANCAR SUHU

Lampu Pijar Lampu Pijar dengan halogen ( gas jodium)

2. LAMPU TABUNG GAS Lampu Natrium Lampu Air Raksa Tekanan Tinggi Lampu Air Raksa Tekanan Amat Tinggi Dengan Reflektor Lampu Air Raksa Dengan Cahaya Campuran Lampu Tabung Fluoresen

II.1 PEMANCAR SUHU

LAMPU PIJAR

Cahaya lampu pijar dibangkitkan dengan mengalirkan arus listrik dalam suatu kawat halus. Dalam kawat ini, energi listrik diubah menjadi panas dan cahaya.Kalau suhu ditingkatkan, panjang gelombang akan bergeser. Maksimum grafik energi akan bergeser ke arah gelombang yang lebih pendek, kearah warna ungu.Agar sebuah lampu pijar dapat memancarkan sebanyak mungkin cahaya tampak, suhu kawat pijar harus ditingkatkan setinggi mungkin, tapi tidak bisa melebihi titik lebur bahan kawat pijar. Umumnya digunakan kawat pijar dari wolfram. Titik lebur wolfram 3655 0 KKalau suhu kawat pijar wolfram ditingkatkan sampai kira kira 3300 0 K, akan diperoleh lampu dengan flux cahaya spesifik yang sangat tinggi ( 50 lumen / watt). Tetapi pada suhu ini kawat pijar akan terlalu cepat menguap, sehingga umur lampu menjadi pendek. Rata rata umur lampu pijar 1000 jam nyala. Umumnya lampu pijar yang digunakan sudah diganti setelah 700-800 jam nyala, tanpa menunggu putusnya lampu. Cahaya yang dipancarkan lampu pijar memiliki spektrum kontinyu Lampu lampu pijar kebanyakan dilengkapi dengan sepotong kawat monel yang dipasang seri dengan kawat kawat kawat penghubungnya dan berfungsi sebagai pengaman lebur.

24


Gb 2.1 Lampu benang arang

Gb 2.2 Lampu vakum kawat wolfram

LAMPU LAMPU HALOGEN

Lampu Halogen dikenal juga sebagai lampu yodium. Lampu lampu ini di isi gas dengan campuran sedikit yodium 0,1 mg/cm 2 . Dengan adanya yodium, dalam lampu terjadi reaksi kimia yang mengembalikan wolfram yang telah menguap ke kawat pijar lampu.

25

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Suhu dinding bola lampu relatif rendah. Pada dinding lampu ini terjadi reaksi antara wolfram yang telah menguap dengan yodium:

W + 2J WJ2Wolframiodida ini mudah menguap, sehingga dapat mencapai kawat pijar lampu. Suhu kawat pijar ini tinggi, sehingga wolframiodida yang mengenai kawat pijar akan diuraikan kembali:

WJ2 W + 2 JLampu pijar yodium ini merupakan sebuah lampu yang kecil dengan bola yang sangat panas. Suhu dinding bola harus kira kira 600 0 C; supaya reaksinya dapat berlangsung dengan baik. Karena itu bola lampu ini dibuat dari kwarsa.Lampu yodium memiliki flux cahaya spesifik 20 lumen / watt untuk lampu dengan umur 2000 jam nyala. Dan 25 lumen / watt untuk lampu dengan umur 200 jam nyala.Diameter lampu yodium kira kira 10 mm, dan panjangnya kira kira 200 mm.Gambar 2.3 memperlihatkan armatur untuk lampu yodium, digunakan antara lain untuk penerangan lapangan olahraga, lampu sorot penerangan dinding luar bangunan dan untuk penerangan landasan lapangan udara.

Gb 2.3 Armatur lampu sorot untuk lampu yodium 1000 W

II.2 LAMPU LAMPU TABUNG GASTerdiri dari tabung berbagai bentuk yang di isi dengan gas dan uap logam. Gas

yang digunakan adalah gas mulia ( Neon dan Argon). Gas mulia ini mempunyai sifat tidak melakukan reaksi kimia dengan unsur unsur lain. Fungsi gas dalam tabung antara lain untuk membantu menyalakan lampu.Logam logam yang digunakan ialah Natrium dan Air Raksa. Dalam keadaan dingin, logam berada dalam bentuk titik titik logam atau dalam bentuk padat. Pada masing masing ujung tabung terdapat sebuah elektroda ( gb 2.4)Cara Kerja:.

Elektroda elektroda tabung dihubungkan dengan tegangan listrik yang cukup tinggi ( tegangan penyala). Elektron elektron bebas yang terdapat dalam tabung akan bergerak dari elektroda yang satu ke elektroda yang lainnya. Akibat gerakan elektron elektron bebas ini, terjadi benturan benturan dengan elektron gas yang terikat. Kalau benturan ini cukup keras, elektron elektron yang terikat dapat terlempar keluar orbitnya, lepas dari ikatan inti atom. Atom atom yang kehilangan elektron dapat menangkap

26

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________kembali elektronnya atau elektron bebas lain. Kalau sebuah elektron memasuki orbit kosong itu ( tertangkap oleh atom yang kehilangan elektron), maka kelebihan energinya akan menjadi bebas dan dipancarkan sebagai sinar elektromagnetik.Atom yang kehilangan elektron dan tidak dapat menangkap kembali elektron akan mendapat muatan positip dan dinamakan ion. Proses pembentukkan ion ini disebut ionisasi.Setelah lampunya dinyalakan, suhu gas dalam tabung akan meningkat. Karena itu setelah beberapa waktu, logam yang ada dalam tabung akan menguap dan ikut serta dalam proses pembangkitan cahaya.Kalau pembangkitan cahayanya disebabkan oleh uap logam, umumnya uap natrium atau uap air raksa, prosesnya disebut elektro luminesensi. Sinar elektromagnetik yang dipancarkan ialah cahaya tampak. Lampu lampu dengan elektro luminesensi ialah lampu natrium dan lampu air raksa tekanan tinggi.Lampu air raksa dengan tekanan sangat rendah memancarkan terutama sinar ultra ungu. Kalau bagian dalam tabung demikian diberi serbuk fluoresen, sinar ultra ungu itu akan di ubah menjadi cahaya tampak oleh serbuk itu. Sinar ultra ungu akan menyebabkan elektron elektron dalam serbuk fluoresen itu terlempar keluar atomnya, sehingga atom atom ini memiliki orbit yang lowong. Kalau kemudian orbit orbit lowong itu di isi kembali oleh sebuah elektron, maka kelebihan energi elektron akan dipancarkan sebagai cahaya tampak. Jadi terjadi proses serupa yang terjadi dalam gas. Proses ini disebut foto luminesensi. Lampu dengan foto luminesensi misalnya lampu TL.Warna warna yang terdapat dalam spektrum lampu tabung gas tidak sama kuat. Kalau hanya ada satu warna dinamakan spektrum garis. Jika ada beberapa warna disebut spektrum pita.

Gb 2.4 lampu tabung gas

LAMPU NATRIUMLampu ini terdiri dari tabung berbentuk U dengan dua elektroda ( gb 2.5). Masing

masing elektroda dilengkapi dengan sebuah emitter. Tabung di-isi dengan sedikit Natrium cair dan suatu gas bantu.Tabung berbentuk U ditempatkan dalam sebuah tabung pelindung dari kaca. Tabung tabung itu kemudian ditempatkan dalam sebuah balon luar. Ruang antara tabung pelindung dan balon luar ini hampa udara, sehingga merupakan isolasi panas yang baik.Lampu ini mempunyai kaki bayonet.Karena dalam tabung selalu ada sedikit Natrium cair, maka tekanan dalam tabung sama dengan tekanan uap jenuh natrium pada suhu kerja lampu ( 270 0 C ) yaitu 4 X 10 3 mm Hg. Gas bantu yang digunakan terutama terdiri dari neon. Karena itu, pada waktu lampunya baru dinyalakan, cahayanya mula mula berwarna merah. Setelah beberapa menit, sesudah dicapai suhu kerja sebenarnya, baru dipancarkan warna cahaya yang sebenarnya.

27

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Disamping jenis yang diuraikan diatas, ada juga lampu natrium dengan tekanan uap lebih tinggi ( 1/3 atm). Suhu kerjanya 780 0 C. Pada suhu ini kaca akan termakan oleh natrium. Karena itu untuk tabung lampu jenis ini digunakan allumunium oksida yang telah dipanaskan hingga padat. Faktor transmisi 90%, ukuran lampu lebih kecil.

Gb2.5 Lampu Natrium

TransformatorFungsi transformator: Menigkatkan tegangan jaringan yang umumnya 220V hingga mencapai tegangan

penyala yang dibutuhkan. Membatasi arus lampu

Tegangan Penyala yang dibutuhkan tergantung pada daya lampunya:

Daya Lampu Tegangan Penyala Sesudah MenyalaTegangan Arus lampu

45 W 340 volt 80 volt 0,6 A200 W 600 volt 260 volt 0,9 A

Sebagai transformator digunakan transformator bocor ( gb 2.6). Pada besi teras transformator terdapat celah udara, yaitu dititik awal perpanjangan kumparan sekunder. Gb 2.7 memperlihatkan arus arus yang mengalir setelah lampunya menyala.Arus primer Ip hanya sedikit lebih besar dari pada arus beban nol transformator.

Gb 2. 6 Autotransformator bocor Gb 2.7

Autotransformator bocor tersebut menyebabkan turunnya cos rangkaian sampai dengan 0,2. Dengan menggunakan kondensator 20 F, faktor dayanya dpat ditingkatkan kembali menjadi 0,8 ( gb 2.6)Karena diperlukan transformator, lampu ini hanya dapat digunakan untuk tegangan bolak balik.Supaya tidak menimbulkan gangguan radio, dapat digunakan dua kondensator 0,2 F, yang titik tengahnya dihubungkan ketanah ( gb 2.8). Untuk menyalakan lampu natrium

28

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________tekanan tinggi digunakan sebuah penyala elektronik. Arusnya dibatasi dengan sebuah kumparan hambat ( gb 2.9). Kalau baru dipadamkan dan kemudian di hidupkan kembali, lampu ini tidak akan segera menyala, karena tekanan uapnya masih terlampau tinggi. Baru setelah tekanan uapnya menurun sampai cukup rendah, lampunya dapat menyala. Alat yang dihubungkan seri didepan lampu harus induktif. Jika bersifat kapasitip, alat penyalanya tidak akan bekerja. Untuk memperbaiki faktor dayanya, dapat dipasang sebuah kondensator paralel dengan jaringan listrik. Untuk mencegah gangguan sinyal audio, jika perlu dapat ditambahkan sebuah kumparan tapis.

Gb 2.8

Gb 2.9 Hubungan lampu natrium tekanan tinggi

Sifat Sifat Lampu Natrium dan Penggunaannya.Bila lampu natrium sudah tua, flux cahaya spesifiknya akan sangat menurun, karena itu sebaiknya diganti setelah 3000 4000 jam nyala.Lampu natrium tekanan rendah memancarkan cahaya monokrom berwarna kuning jingga. Luminansinya rendah jadi tidak banyak menimbulkan silau.Cahaya lampu natrium tekanan tinggi memiliki spektrum kontinyu. Karena itu reproduksi warnanya baik, terutama dari warna kulit manusia.Daya tembus cahaya lampu natrium dalam kabut, besar. Penerangan dengan lampu natrium dapat meningkatkan kecepatan penglihatan, dan menghasilkan kontras yang sangat besar.

Flux cahaya spesifikJenis lampu Flux Cahaya Spesifik

Lampu natrium tekanan rendah 450 Lumen / wattLampu natrium tekanan rendah khusus

( Philips)175 Lumen / watt

Lampu natrium tekanan tinggi 100 Lumen / wattKedudukan nyala.

29

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Pada waktu menyala, kedudukan lampu natrium tekanan rendah harus selalu sedemikian rupa, sehingga kaki lampunya tidak lebih rendah daripada bagian bagian lain lampu. Hal ini disebabkan di kaki lampu tidak boleh ada titik titik natrium. Kedudukan lampu yang diperbolehkan pada waktu menyala, tergantung pada daya nya ( gb 2.10.)

SO 200 WGb 2.10 Kedudukan nyala lampu natrium

Untuk lampu natrium tekanan tinggi., tidak ada pembatasan mengenai kedudukannya pada waktu menyala.Banyak digunakan untuk penerangan jalan jalan raya dan lapangan lapangan terbuka. Selain itu juga untuk penerangan di pelabuhan dan industri, dan sebagai lampu sorot untuk penerangan pesta.Lampu natrium tekanan tinggi juga digunakan untuk penerangan dalam.Kalau dipasang di tempat tempat yang bergetar, lampu lampu natrium harus digantung berpegas.

LAMPU AIR RAKSA TEKANAN AMAT TINGGI

Konstruksi:Memiliki sebuah tabung gas kecil dari kaca kwars ( gb 2.11). Tabung ini memilki dua elektroda utama E 1 dan E 2 , dan sebuah elektroda bantu e yang dihubungkan dengan elektroda E 2 melalui tahanan r.

30

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Tabung gas itu di isi dengan Argon sebagai gas bantu dan dengan sedikit air raksa. Dalam keadaan dingin, air raksa ini berada dalam keadaan cair.Permukaan dalam dari balon luar lampu diberi lapisan serbuk floresen. Untuk mendinginkan tabung gas nya, balon luar ini di isi dengan nitrogen. Lampu ini dihubungkan pada tegangan jaring lewat sebuah kumparan hambat.Sinar ultra ungu yang juga ikut dipancarkan, diubah menjadi cahaya merah oleh serbuk fluoresen yang terdapat pada permukaan dalam balon lampu. Dengan demikian, maka cahaya yang dipancarkan oleh lampu ini ialah cahaya putih.Phillips memasarkan jenis lampu ini dengan kode HPL

Daya lampu HPL 50W 80W 125W 250W 400W 700WLumen 1700 3100 5400 11500 20500 36000Teg lampu (V) 95 115 125 135 140 140Arus lampu (A) 0,6 0,8 1,15 2,0 3,2 5,6Kaki lampu Ed Ed/Sw Ed/Sw/gol gol gol gol

Cara Kerja:Kalau lampu dinyalakan, akan terjadi pelepasan dalam gas bantu antara elektroda E1 dan elektroda bantu e. Pelepasan ini kemudian menjalar keseluruh gas bantu dalam tabung, sehingga suhu meningkat. Tekanan dalam tabung semula rendah, karena meningkatnya suhu, air raksa yang terdapat dalam tabung akan menguap, dan tekanan dalam tabung meningkat sampai kira kira 5 atm.Tahanan r membatasi arus yang mengalir antara E1 dan elektroda bantu e setelah lampunya dinyalakan. Tabung gas ini memancarkan cahaya dengan spektrum garis lebar, terdiri dari cahaya cahaya kuning, hijau, biru dan ungu.Tegangan penyala minimum pada - 15 0 C untuk semua lampu ialah 200 Volt.Cos rangkaian lampu dapat diperbaiki dengan sebuah kondensator yang dihubungkan paralel dengan jaringan. Supaya tidak menimbulkan gangguan radio, paralel dengan lampu dapat dihubungkan sebuah kondensator 5000 pF ( gb 2.12)Lampu air raksa ini dapat digunakan dalam tiap kedudukan, tanpa pembatasan. Digunakan untuk penerangan tempat tempat umum dan untuk penerangan industri. Karena tidak dipengaruhi suhu rendah, cocok untuk kamar pendingin

Gb 2.12

LAMPU AIR RAKSA TEKANAN AMAT TINGGI DENGAN REFLEKTOR

Konstruksi:Sama dengan lampu air raksa tekanan amat tinggi sebelumnya, hanya bagian atas dari balon luarnya diberi reflektor cermin.

31

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Reflektor ini dilapisi dengan serbuk fluoresen yang mengubah sinar ultra ungu menjadi cahaya merah.Karena ia dilengkapi dengan reflektor, cahaya lampu ini terarah, Gb 2.13 memperlihatkan diagram polar intensitas cahayanya.

Disebelah bawah bagian dalam balonnya dibuat mengkilap. Phillips memasarkan lampu ini dengan kode HPLR Cara kerja dan penyambungannya sama dengan cara kerja dan penyambungan lampu HPL.

Beberapa data lampu HPLRDaya Lampu HPLR 250W 400W

Flux Cahaya ( Lumen) 9000 16500Tegangan lampu (V) 135 140

Arus lampu (A) 2,0 3,2Kaki lampu Goliath goliath

Kedudukan nyala dan penggunaanTidak ada pembatasan mengenai kedudukan nyalanya. Karena bagian atas lampu diberi reflektor, flux cahayanya tidak terpengaruh oleh debu yang jatuh diatas lampu. Karena itu lampu ini cocok sekali untuk penerangan bangsal bangsal pabrik dan bengkel yang tinggi dan berdebu

32


LAMPU AIR RAKSA DENGAN CAHAYA CAMPURAN

Kostruksi dan cara kerja:Gambar 2.14.memperlihatkan lampu ini. Phillips memasarkan jenis lampu ini dengan kode MLL. Konstruksi dan cara kerjanya sama dengan lampu HPL, hanya seri dengan tabung gas nya terdapat sepotong kawat pijar yang juga berfungsi sebagai pembatas arus. Flux cahaya dari bagian lampu air raksa dan flux cahaya bagian lampu pijarnya sama besarnya. Karena itu warna cahaya lampu ini putih dan terang. Lampu MLL tidak memerlukan kumparan hambat, dan dapat dihubungkan langsung dengan tegangan jaring

Daya lampu MLL 160W 250W 500WFlux cahaya (lumen) 3000 5000 11000

Teg lampu (min) 200 200 200Arus lampu (A) 0,75 1,15 2,30

Kaki lampu Ed/Sw Ed/gol Gol

.

Gb 2.14 Lampu dengan cahaya campur MLL

Kedudukan nyala dan penggunaanLampu lampu 250W dan 500W dapat digunakan dalam setiap kedudukan tanpa pembatasan. Lampu 160W hanya boleh digunakan dalam kedudukan sesuai gambar dibawah. Rendemen suatu instalasi penerangan dengan lampu pijar dapat ditingkatkan dengan lampu MLL.

33

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Lampu ini memiliki kawat pijar yang agak panjang, sehingga bila digunakan ditempat bergetar harus digantung berpegas.

Kalau digunakan dalam kedudukan yang dihitamkan, ada kemungkinan akan timbul kesulitan apabila tegangan jaringnya rendah

LAMPU TABUNG FLUORESEN

Tabung FluoresenDipasarkan oleh Phillips dengan kode TL Diameter tabung 38 mm, panjang tergantung dayanya. Sebelah dalam tabung diberi lapisan serbuk fluoresen. Pada setiap ujung tabung terdapat sebuah elektroda. Elektroda ini terdiri dari kawat pijar dari wolfram dengan sebuah emitter untuk memudahkan emisi elektron elektron..Tabung fluoresen diisi dengan uap air raksa dan gas mulia Argon. Juga dalam keadaan menyala, tekanan uap air raksa dalam tabung sangat rendah. Uap air raksa ini memancarkan sinar ultra ungu. Sinar ini diserap oleh serbuk fluoresen 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 di tempat yang paling dingin. Suhu ini disebut suhu kerja dan kira kira sama dengan 40 0C.Ukuran tabung harus sedemikian rupa, sehingga suhu 40 0 C ini dapat dipertahankan pada suhu keliling 25 0 C. Untuk tabung tabung dengan daya besar, agak sulit untuk mempertahankan suhu kerja yang demikian rendah. Karena itu tabung TL 125 W diberi tonjolan di dindingnya. Suhu di tonjolan ini lebih rendah daripada suhu di bagian lain dari tabung.Perubahan suhu keliling sangat mempengaruhi suhu kerja tabung dan juga rendemennya ( gb 2.15). Kalau suhu kelilingnya rendah, rendemennya akan sangat menurun.

34


Kumparan Hambat ( balast)Kumparan hambat ini membatasi arus tabung. Selain itu alat ini juga membangkitkan suatu tegangan induksi kejut yang tinggi untuk memulai penyalaan tabung. Daya yang dibutuhkan untuk seluruh rangkaian ialah daya tabung ditambah dengan daya kumparan hambatnya.Starter dan PenyalaanStarter untuk tabung fluoresen terdiri dari sebuah balon kaca kecil yang di isi dengan gas mulia. Didalam balon terdapat dua elektroda dwilogam A dan B ( gb 2.16) Jarak antara elektroda A dan B dibuat sedemikian rupa, sehingga starternya akan menyala pada tegangan 100 200 V. Kalau rangkaian pada gb 2.16 dihubungkan pada tegangan jaring 220 V, starter S akan mendapat tegangan 220V, sehingga menyala dan menjadi panas. Karena itu elektroda elektroda dwilogam A dan B akan membengkok dan membuat kontak. Dengan demikian suatu arus besar akan mengalir dari jaringan lewat kumparan hambat S m , elektroda tabung E, starter S dan elektroda tabung yang lain kembali ke jaringan. Arus ini akan membuat elektroda elektroda tabung berpijar dan mengeluarkan elektron elektron. Sementara itu tegangan pada starter hilang, sehingga starternya padam dan menjadi dingin. Elektroda elektroda dwilogam dalam starter akan lurus kembali dan memutuskan arus yang sedang mengalir. Karena pemutusan tiba tiba ini, dalam kumparan hambat S m akan dibangkitkan suatu GGL yang tinggi. Tegangan kejut ini seri dengan tegangan jaring. Kalau dibangkitkan pada saat yang menguntungkan, tegangan pada elektroda elektroda E dari tabung akan cukup tinggi untuk menyalakan tabung, asalkan sudah cukup panas.Kalau pada siklus pertama tabungnya belum menyala, urutan peristiwa seperti diuraikan diatas akan terulang, sampai tabungnya menyala. Setelah menyala, tegangan tabungnya akan turun hingga 60 100V, tergantung pada panjang tabung, jadi pada daya nya..Sesudah tabungnya menyala, starternya akan paralel dengan tabung. Karena tegangan nyala tabung lebih rendah dari pada tegangan penyala starter, maka starternya akan padam. Paralel dengan tabung starter D terdapat sebuah kondensator kecil C. Kondensator ini mengurangi cetusan cetusan pada elektroda elektroda dwi logam, sehingga memperbaiki pemutusan arus dalam starter. Kondensator tersebut juga mengurangi timbulnya gangguan radio.

35


Gb 2.16 Diagram dasar hubungan tabung TL dengan kumparan hambat dan starter

S m kumparan hambat A dwilogam C kondensatorE Elektroda tabung B dwilogam D balonS Starter

Beberapa data tabung TLdaya tabung 4W 6W 8W 20W 25W 40WTegangan tabung (V) 30 45 58 58 95 103Arus tabung (A) 0,15 0,155 0,165 0,39 0,40 0,44Panjang tabung (mm) 136 212 288 590 970 1199

Kompensasi cos Karena induktansi kumparan hambat, faktor daya turun menjadi 0,35 0,50. Untuk kompensasi cos lampu TL, digunakan kondensator yang dihubungkan seri dengan kumparan hambat ( gb 2.17). Kapasitansi kondensator ini dipilih sedemikian rupa sehingga membuat rangkaiannya cukup kapasitip untuk juga mengimbangi cos dari suatu rangkaian kedua yang induktif. Hubungan demikian disebut hubungan duo ( gb 2.18)_

Gb 2.17 Hubungan kapasitip

36


Gb 2.18 Hubungan Duo

Hubungan duo ini tidak hanya memberi kompensasi bagi cos kedua rangkaian, tetapi juga mengurangi efek stroboskopnya.Untuk tabung tabung TL 20 W digunakan hubungan tandem, yaitu dua tabung dihubungkan seri ( gb 2.19)

Gb 2.19 Hubungan tandem

37


Tabung TL berdiameter kecil dan tabung TL berbentuk lingkaranTabung tabung TL dengan diameter kecil (TLD) digunakan untuk penerangan etalase, lemari primer, dan sebagainya. Pada dasarnya tabung tabung ini sama dengan tabung tabung TL biasa, hanya diameternya 26 mm dan dayanya 15 W atau 30W. Hubungannya juga seperti hubungan tabung tabung TL biasa.Tabung tabung TL berbentuk lingkaran ( TLE) digunakan ditempat yang terlalu sempit untuk tabung lurus, dan juga karena pertimbangan pertimbangan arsitektur.

Tabung TL dengan reflektorSebelah dalam tabung ini (TLF) diberi lapisan reflektor. Karena itu cahayanya dipancarkan kebawah, melalui bagian yang tidak diberi lapisan atau jendela. Sudut buka jendelanya 120 0Karena seluruh flux cahayanya dipancarkan kebawah, debu yang jatuh di atas lampu tidak mempengaruhi rendemennya. Tabung tabung ini digunakan di ruang berdebu, misalnya di ruangan bengkel, juga di ruangan kantor.

38


III. INSTALASI LISTRIKIII.1. PERSYARATAN UMUM INSTALASI LISTRIK

III.1.1 Keselamatan KerjaDalam pemasangan instalasi listrik, biasanya rawan terhadap terjadinya

kecelakaan. Kecelakaan bisa timbul akibat adanya sentuh langsung dengan penghantar beraliran arus atau kesalahan dalam prosedur pemasangan instalasi. Oleh karena itu perlu diperhatikan hal hal yang berkaitan dengan bahaya listrik serta tindakan keselamatan kerja. Beberapa penyebab terjadinya kecelakaan listrik diantaranya: Kabel atau hantaran pada instalasi listrik terbuka dan apabila tersentuh akan

menimbulkan bahaya kejut. Jaringan dengan hantaran telanjang Peralatan listrik yang rusak Kebocoran listrik pada peralatan listrik dengan rangka dari logam, apabila terjadi

kebocoran arus dapat menimbulkan tegangan pada rangka atau body Peralatan atau hubungan listrik yang dibiarkan terbuka Penggantian kawat sekring yang tidak sesuai dengan kapasitasnya sehingga dapat

menimbulkan bahaya kebakaran Penyambungan peralatan listrik pada kotak kontak dengan kontak tusuk lebih dari

satu ( bertumpuk).

Contoh langkah langkah keselamatan kerja berhubungan dengan peralatan listrik, tempat kerja, dan cara cara melakukan pekerjaan pemasangan instalasi listrik dapat diikuti petunjuk berikut:1. Beberapa ketentuan peralatan listrik

a) Peralatan yang rusak harus segera diganti dan diperbaiki. b) Tidak diperbolehkan:

o Mengganti pengaman arus lebih dengan kapasitas yang lebih besaro Mengganti kawat pengaman lebur dengan kawat yang kapasitasnya lebih

besaro Memasang kawat tambahan pada pengaman lebur untuk menambah

daya.c) Bagian yang bertegangan harus ditutup dan tidak boleh disentuh , seperti terminal

terminal sambungan kabel, dan lain lain.d) Peralatan listrik yang rangkaiannya terbuat dari logam harus ditanahkan.

2. Tentang keselamatan kerja berkaitan dengan tempat kerja, diantaranya:a) Ruangan yang didalamnya terdapat peralatan listrik terbuka, harus diberi tanda

peringatan AWAS BERBAHAYAb) Berhati- hatilah bekerja dibawah jaringan listrikc) Perlu digunakan peralatan pelindung bila bekerja di daerah yang rawan bahaya

listrik3. Pelaksanaan pekerjaan instalasi listrik yang mendukung pada keselamatan kerja,

antara lain: Pekerja instalasi listrik harus memiliki pengetahuan yang telah ditetapkan oleh

PLN / AKLI

39


Pekerja harus dilengkapi dengan perlatan pelindung seperti: baju pengaman ( lengan panjang, tidak mengandung logam, kuat dan tahan terhadap gesekan), sepatu, helm, sarung tangan.

Peralatan ( komponen) listrik dan cara pemasangan instalasinya harus sesuai dengan PUIL

Bekerja dengan menggunakan peralatan yang baik Tidak memasang tusuk kontak secara bertumpuk Tidak boleh melepas tusuk kontak dengan cara menarik kabel nya , tetapi

dengan cara memegang dan menarik tusuk kontak tersebut.

III.1.2 Standarisasi

Tujuan standarisasi ialah mencapai keseragaman, antara lain mengenai:a. ukuran, bentuk dan mutu barangb. cara menggambar dan cara kerjaDengan makin rumitnya konstruksi dan makin meningkatnya jumlah dan jenis barang yang dihasilkan, standarisasi menjadi suatu keharusan.

Standarisasi membatasi jumlah jenis bahan dan barang, sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan.Standarisasi juga mengurangi pekerjaan tangan maupun pekerjaan otak. Dengan tercapainya standarisasi, mesin-mesin dan alat-alat dapat dipergunakan secara lebih baik dan lebih efisien, sehingga dapat menurunkan harga pokok dan meningkatkan mutu.Dua organisasi internasional yang bergerak dibidang standarisasi ialah: International Electrotechnical Commission (IEC) untuk bidang teknik listrik, dan International Organization for Standardization (ISO ) untuk bidang-bidang

lainnya.Perbedaan antara norma-norma nasional menghambat perdagangan internasional.

Untuk memecahkan persoalan ini dibidang teknik listrik, Masyarakat Ekonomi Eropa ( MEE ) telah membentuk suatu panitia yang disebut CENELCOM ( Comite Eurropeen des Normes Electriques des Etats Membres de la Communaute Economique Europeenne)

Kegiatan standarisasi di Indonesia dilakukan oleh beberapa departemen untuk bidangnya masing-masing. Untuk bidang teknik listrik arus kuat usaha standarisasi diprakarsai oleh Yayasan PUIL bekerja-sama dengan Badan Standardisasi Nasional:

Saat ini instalasi listrik di Indonesia harus sesuai dengan Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 ( PUIL 2000 ) SNI 04-0225-2000 yang merupakan penyempurnaan Peraturan Umum Instalasi Listrik 1987 dengan memperhatikan standar IEC, terutama terbitan TC 64 Electrical Installations of Buildings dan standar internasional lainnya yang berkaitan.

II.1.3 PersyaratanPemasangan instalasi listrik terikat pada persyaratan persyaratan. Tujuan persyaratan persyaratan ini ialah ( PUIL 2000 pasal 1.1 ) :

a. agar pengusahaan instalasi listrik terselenggara dengan baikb. menjamin keselamatan manusia dari bahaya kejut listrikc. keamanan instalasi listrik beserta kelengkapannyad. keamanan gedung serta isinya dari kebakaran akibar listrike. perlindungan lingkungan

40

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________PUIL 2000 berlaku ( 1.2.1.1) untuk semua pengusahaan instalasi listrik tegangan rendah arus bolak-balik sampai dengan 1000 V, arus searah 1500 V dan tegangan menengah sampai dengan 35 kV dalam bangunan dan sekitarnya baik perancangan, pemasangan, pemeriksaan dan pengujian, pelayanan, pemeliharaan maupun pengawasannya dengan memperhatikan ketentuan yang terkait.

Persyaratan Umum Instalasi Listrik ini tidak berlaku untuk (1.2.1.2) :a) Bagian instalasi listrik dengan tegangan rendah yang hanya digunakan untuk

menyalurkan berita dasn isyarat.b) Bagian instalasi listrik yang digunakan untuk keperluan telekomunikasi dan

pelayanan kereta rel listrik.c) Instalasi listrik dalam kapal laut, kapal terbang, kereta rel listrik, dan kendaraan lain

yang digerakkan secara mekanis.d) Instalasi listrik dibawah tanah dalam tambang.e) Instalasi listrik dengan tegangan rendah yang tidak melebihi 25 V dan dayanya tidak

melebihi 100 W.Disamping PUIL 2000 harus pula diperhatikan ketentuan yang terkait dalam dokumen berikut:a) Undang-undang nomor 1 tahun 1970 tentang keselamatan Kerja, beserta peraturan

pelaksanaannya.b) Undang-undang nomor 15 tahun 1985 tentang ketenaga listrikanc) Undang-undang nomor 23 tahun 1997 tentang pengelolaan lingkungan hidupd) Undang-undang nomor 18 tahun1999 tentang jasa konstruksie) Undang-undang nomor 22 tahun 1999 tentang Pemerintah Daerahf) Peraturan pemerintah nomor 25 tahun 2000 tentang kewenangan pemerintah dan

kewenangan propinsi sebagai daerah otonomi.g) Peraturan Pemerintah nomor 10 tahun 1989 tentang penyediaan dan pemanfaatan

tenaga listrikh) Peraturan Pemerintah nomor 51 tahun 1993 tentang Analisa Mengenai Dampak

Lingkungani) Peraturan pemerintah nomor 25 tahun 1995 tentang Usaha penunjang Tenaga

Listrikj) Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi nomor 01.P/40/M.PE/1990 tentang

instalasi ketenaga-listrikank) Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi nomor 02..P/0322/M.PE/1995

tentang Standardisasi, Sertifikasi dan Akreditasi dalam lingkungan pertambangan dan energi

Menurut 1.9 Definisi, T tegangan dibagi sebagai berikut:a) tegangan ekstra rendah tegangan dengan nilai se tinggi-tingginya 50 V ab atau 120

V a.sCATATAN: tegangan ekstra rendah ialah sistem tegangan yang aman bagi manusia.

b) Tegangan rendsah (TR) tegangan dengan nilai stinggi-tingginya 1000 V ab atau 1500 V a.s

c) Tegangan diatas 1000 V ab, 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.43

2. tegangan tinggi (TT ), tegangan lebih dari 35 kV a.b.

41

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________III.1.4 Pengujian Peralatan dan Instalasi Listrik

Menurut pasal 2.4.1.1 Semua bagian perlengkapan listrik yang digunakan dalam instalasi listrik harus memenuhi PUIL 2000 dan / atau standar yang berlaku., sedangkan pasal 2.2.1.2 menyatakan Perlengkapan listrik hanya boleh dipasang pada instalasi jika memenuhi ketentuan dalam PUIL 2000 dan / atau standar yang berlaku.Di Indonesia peralatan listrik diuji oleh suatu lembaga dari Perusahaan Umum Listrik Negara yaitu Pusat Penyelidikan Masalah Kelistrikan, disingkat LMK.Peralatan listrik yang mutunya diawasi oleh LMK dan telah disetujui, diizinkan untuk memakai tanda persetujuan LMK ( gambar 3.1.1 ). Pada kabel yang berselubung bahan termoplastik, misalnya berselubung PVC, tanda persetujuan ini dibuat timbul dan diletakkan pada selubung luar kabel. Cara ini sulit dilaksanakan untuk kabel kabel ukuran kecil , misalnya NYA ukuran kecil. Untuk kabel kabel demikian digunakan kartu sebagai persetujuan LMK ( gambar 3.1.2 ).

Hingga saat ini baru kabel kabel listrik produksi dalam negeri saja yang mutunya telah diawasi oleh LMK, sehingga dapat menggunakan tanda persetujuan LMK tersebut.Dinegeri Belanda peralatan listrik diuji oleh N.V tot keuring van Electrotechnische Materialen to Arnhem, disingkat KEMA. Badan ini suatu badan swasta yang didirikan oleh persatuan direktur-direktur perusahaan listrik di negeri belanda (VDEN).Barang barang yang memenuhi persyaratan tersebut diberi tanda persetujuan KEMA KEUR ( gambar.3.1.3.) Pengujian Instalasi listrik dilakukan berdasarkan PUIL 2000 sebagai berikut:

42

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Instalasi yang baru dipasang atau mengalami perubahan harus diperiksa dan diuji dulu sesuai dengan ketentuan (pasal 2.2.2.1 )mengenai:a) Resistansi isolasi (3.20)b) Pengujian sistem proteksi ( 3.21)c) Pemeriksaan dan pengujian instalasi listrik ( 9.5.6)

(2.2.2.2) Instalasi listrik yang sudah memenuhi semua ketentuan tersebut dalam 2.2.2.1 dapat dioperasikan setelah mendapat izin atau pengesahan dari instansi yang berwenang dengan syarat tidak boleh dibebani melebihi kemampuannya.

III.1.5 Lambang lambangSelain menguasai peraturan dan memiliki pengetahuan tentang peralatan instalasi, seorang ahli listrik harus juga mahir membaca gambar instalasi . Denah ruangan yang akan dilengkapi dengan instalasi, pada umumnya digambar dengan skala 1: 100 atau 1: 50. Pada denah ini digambar instalasi yang akan dipasang, dengan menggunakan lambang lambang yang berlaku. Gambar gambar pada halaman 45 ampai dengan halaman 50 memperlihatkan lambang lambang yang penting untuk instalasi listrik dalam bangunan.. Ukuran ukuran yang diberikan dalam beberapa gambar tersebut dimaksudkan sebagai petunjuk untuk pembuatan gambar instalasi.Ukuran gambar ikut menentukan ukuran lambang yang sebaiknya digunakan. Akan tetapi supaya hasilnya rapi, perbandingan antara ukuran masing masing lambang harus seragam. Jumlah lambang sebaiknya dibatasi sedapat mungkin hanya yang perlu saja digambar. Bentuk lambang yang digunakan sedapat mungkin bentuk yang paling sederhana. Lambang lambang dapat juga digambar dalam bentuk gambar cerminnya atau dalam kedudukan apa pun, asal tidak menimbulkan keragu raguan Didalam atau disamping lambang dapat ditambahkan penjelasan penjelasan khusus bila diperlukan. Apabila ada alat yang lambangnya belum dibakukan, maka dipilih suatu lambang dan artinya dijelaskan dalam gambar. Lambang lambang yang penting dapat digambar lebih tebal atau lebih besar sehingga lebih menonjol

43


Gb 3.1.4 Lambang lambang untuk diagram instalasi bangunan

44


45



46



47



48



III.1.6 Gambar Instalasi Listrik

Gambar instalasi listrik secara umum dibagi dua bagian yaitu: menurut tujuan dan cara menggambar. Pembagian gambar menurut tujuan meliputi: Diagram yang sifatnya menjelaskan: diagram dasar, diagram lingkaran arus, dan

diagram instalasi Diagram pelaksanaan, yaitu: diagram pengawatan dan diagram saluran Gambar instalasi Gambar situasi

Sedangkan pembagian menurut cara menggambar dibedakan berdasarkan kepada : cara menggambar dengan garis tunggal dan cara menggambar dengan garis ganda.

a. Diagram DasarDiagram dasar dimaksudkan untuk menjelaskan cara kerja suatu instalasi secara

elementer. Gambar 3.1.5. memperlihatkan diagram dasar suatu perlengkapan hubung bagi (PHB) yang digambar dengan cara disederhanakan, gambar 3.1.6 memperlihatkan diagram yang sama secara terperinci. Gb 3.1.7 memperlihatkan bentuknya

49


b. Diagram Lingkaran ArusDiagram lingkaran arus maksudnya untuk menjelaskan cara kerja suatu rangkaian,

merencanakan suatu rangkaian yang rumit dan untuk mengatasi kerusakan yang terjadi pada rangkaian. Diagram lingkaran arus digambarkan dengan saklar selalu bergerak dari kiri ke kanan atau dari bawah keatas, seperti yang digambarkan pada gambar 3.1.8, 3.19 dan 3.1.10

c. Diagram Pengawatan . Diagram pengawatan memperlihatkan cara pelaksanaan pengawatan peralatan instalasi listrik seperti gambarGb 3.1.11 memperlihatkan diagram pengawatan suatu kotak bagi

50


Gb 3.1.11. diagram pengawatan suatu kotak bagi

d. Diagram saluranDiagram saluran memperlihatkan hubungan antara bagian bagian suatu instalasi.

Diagram ini dapat digambarkan berupa diagram saluran topografis ( gb 3.1.12) dimana saluran salurannya sedapat mungkin digambar sesuai dengan keadaan sebenarnya. Gb 3.1.13 memperlihatkan diagram saluran yang sama dalam bentuk yang lebih sederhana..

Gb 3.1.12 Gb 3.1.13

e. Gambar Instalasi dan Diagram InstalasiGambar instalasi dapat berupa titik beban tanpa digambarkan saluran instalasinya

( seperti gambar 3.1.14 ), bagi seorang instalatir dapat menentukan sendiri letak saluran instalasinya tetapi dengan ketentuan harus aman dari bahaya kebakaran / hubung singkat. Untuk instalasi pada bangunan yang luas dan melayani beban yang banyak saluran salurannya harus digambarkan secara jelas.

Pada gambar instalasi harus disertai dengan diagram instalasi. Diagram instalasi ini memberikan gambaran hubungan dengan meter listrik, jumlah beban yang harus dilayani, jenis kabel, dan kapasitas pengaman yang harus dipasang pada instalasi sebenarnya. Gambar 3.1.15 memperlihatkan diagram instalasi sederhana. Dari keterangan yang tercantum dalam diagram instalasi dapat ditentukan apakah instalasinya sesuai dengan peraturan atau tidak.

51


Gb 3.1.14 Gambar Instalasi

Gb 3.15 Diagram Instalasi

f. Gambar SituasiGambar situasi memberikan gambaran secara jelas letak gedung serta instalasi

yang akan dihubungkan dengan jaringan PLN. Keterangan ini diperlukan oleh PLN untuk memudahkan menentukan kemungkinan penyambungan serta pembiayaannya.

g. Diagram Garis Ganda dan Diagram Garis TunggalDiagram garis tunggal biasanya disebut diagram perencanaan instalasi listrik,

sedangkan diagram garis ganda disebut diagram pelaksanaan. Diagram garis tunggal diterapkan pada instalasi rumah sederhana maupun instalasi gedung gedung sederhana hingga gedung besar bertingkat dan juga pada diagram panel bagi dan rekapitulasi beban. Contoh diagram garis tunggal dan diagram garis ganda dapat dilihat pada gambar

Gb 3.1.16 Diagram garis tunggal dan garis ganda

52

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________III.2 KOMPONEN KOMPONEN INSTALASI LISTRIKIII.2.1 Umum

Komponen instalasi listrik merupakan perlengkapan yang paling pokok dalam suatu rangkaian instalasi listrik. Dalam pemasangan instalasi listrik banyak macamnya, untuk memudahkan bagi siswa / instalatir , konponen tersebut dikelompokkan: Bahan Penghantar Tusuk kontak dan Kotak kontak Fiting Saklar Pengaman Peralatan pelindung

Komponen instalasi listrik yang akan dipasang pada instalasi listrik, harus memenuhi persyaratan sebagai berikut::a) Keandalan, menjamin kelangsungan kerja instalasi listrik pada kondisi normalb) Keamanan, komponen instalasi yang dipasang dapat menjamin keamanan sistem

instalasi listrikc) Kontinuitas, komponen dapat bekerja secara terus menerus pada kondisi normal.

III.2.2 Bahan penghantara. Jenis bahan penghantar

Penghantar yang digunakan pada instalasi listrik pada umumnya digunakan bahan tembaga dan alumunium. Untuk penghantar tembaga kemurniannya minimal 99,9%.. Tahanan jenis yang disyaratkan tidak melebihi 0,017241 0hm mm2 /m pada suhu 20 0 C, atau sama dengan daya hantar 50 siemen 100% IACS ( International Annealed Copper Standard). Koefisien suhu pada suhu awal 20 0 C adalah 0,04% per derajat celcius. Bila terjadi kenaikkan suhu 10 0 C akan terjadi kenaikan tahanan jenis 4%. Luas penampang penghantgar tembaga harus memenuhi standar Internasional, namun untuk keperluan praktis ukuran tersebut telah dibuat pada tabel sebagai berikut..

53


Tabel.III.2.1 Luas Penampang Hantaran Nominal Kabel

Tembaga Fleksibel,

Lebih Fleksibel dan

sangat fleksibel

Penghantar Tembaga atau Alumunium

Kabel dan Kabel tanah instalasi tetap

Hantaran Udara

Bulat Bentuk Sektor Tembaga Telanjang

Alumunium dan Campuran

AlumuniumtelanjangMm 2 mm 2 mm 2 Mm 2 mm 2

0,5 - - - -0.75 - - - -1,0 1,0 - - -1,5 1,5 - - -2,5 2,5 - - -4 4 - - -6 6 - 6 -10 10 10 10 -16 16 16 16 1625 25 25 25 2535 35 35 35 3550 50 50 50 5070 70 70 70 7095 95 95 95 95120 120 120 120 120150 150 150 150 150185 185 185 185 185240 240 240 240 240300 300 300 300 300

400 )9 400 400 400 400500 )10 500 500 500 500

630 630 630800 8001000 1000

Alumunium untuk penghantar kabel berisolasi harus juga alumunium murni. Umumnya digunakan alumunium dengan kemurnian sekurang-kurangnya 99,9%. Tahanan jenis alumunium lunak untuk hantaran listrik telah dibakukan, yaitu tidak boleh melebihi 0,28264 ohm mm2 /m pada suhu 20 0 C, atau sama dengan daya hantar se kurang-kurangnya 61% IACS ( International Annealed Copper Standard). Daya hantar alumunium juga dipengaruhi oleh keadaan kekerasannya, tetapi tak sebesar daya hantar tembaga. Alumunium lunak dengan daya hantar 61% IACS, memiliki kekuatan tarik 60 70 N / mm2. Daya hantar Alumunium keras dengan kekuatan tarik 150 159 N/mm2 hanya kira kira 1% lebih rendah daripada daya hantar alumunium lunak. Koefisien suhu alumunium pada 20 0 C, adalah 0,04% per derajat celcius. Alumunium jauh lebih ringan daripada tembaga. Berat jenis alumunium dan tembaga pada 20 0 C masing masing sama dengan 2,7 dan 8,9.

54

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Karena daya hantar alumunium hanya 61% IACS, maka untuk tahanan penghantar yang sama, diperlukan luas penampang alumunium

64,161

100= X luas penampang tembaga.

Jadi untuk penghantar bulat diperlukan penghantar alumunium dengan diameter

64,1 = 1,28 X diameter penghantar tembaga

Berat alumunium yang diperlukan untuk penghantar dengan tahanan yang sama ialah:

1,64 X 9,87,2

X 100% = 50% dari berat tembaga

Jadi suatu penghematan berat sebesar 50%. Karena harga logam alumunium juga lebih rendah daripada harga tembaga, maka penghematan atas biaya penghantar akan lebih besar lagi. Akan tetapi karena diameter penghantar alumunium 28% lebih besar daripada diameter penghantar tembaga, kabel alumunium akan memerlukan juga kira kira 28% lebih banyak bahan isolasi.Untuk penyambungan kabel alumunium diperlukan teknik khusus. Alumunium tidak mudah disolder atau dilas seperti tembaga.Luas penampang penghantar alumunium yang dibakukan juga tercantum dalam tabel II.2.1 diatas. Kabel kabel berisolasi dengan penghantar alumunium belum banyak digunakan di Indonesia..

b. Kabel instalasi berselubungPenggunaan kabel instalasi berselubung jika dibandingkan dengan dalam pipa

diantaranya: Lebih mudah dibengkokkan Lebih tahan terhadap pengaruh asam dan uap atau gas tajam Sambungan dengan alat pemakai dapat ditutup lebih rapat.Beberapa pengertian huruf yang digunakan pada kode kabel adalah:N : kabel standar dengan penghantar tembagaNA : kabel standar dengan penghantar alumuniumY : Isolasi atau selubung PVCF : Perisai kawat baja pipihR : Perisai kawat baja bulatGb : Spiral pita bajare : Penghantar padat builatrm : Penghantar bulat kawat banyakse : penghantar padat bentuk sektorsm : penghantar kawat banyak bentuk sektor

contoh: NAYFGbY 4 x 120 sm 0,6 / 1kVartinya: kabel jenis standar dengan penghantar alumunium kawat banyak bentuk sektor, berisolasi dan berselubung PVC, dengan perisai kawat baja pipih dan spiral pita baja.

55

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Jumlah uratnya empat, luas penampang nominal masing masing penghantarnya 120 mm 2dan tegangan kerja nominalnya 0.6 / 1 kV.

Salah satu jenis kabel instalasi berselubung adalah kabel jenis NYM, dimana kabel ini memiliki penghantar tembaga polos berisolasi PVC dengan luas penampang 1,5 mm 2 - 10 mm 2 dan penghantarnya kawat tunggal. Untuk penampang 16 mm 2 keatas penghantarnya terdiri atas sejumlah kawat yang dipilin menjadi satu.Kemampuan menghantar arusnya dari kabel NYM ini dapat dijelaskan pada tabel....Tabel ini berlaku untuk semua kabel instalasi yang berisolasi dan berselubung PVC termasuk kabel fleksibel dengan penghantar tembaga suhu maksimum 70 0 C pada suhu keliling 30 0 C.

Tabel III.2.2 Kemampuan hantar arus kabel instalasi berisolasi dan berselubung PVC dengan penghantar tembaga (NYM dan sebagainya) dan kabel fleksibel serta

pengamannyaLuas penampang nominal

kabelKemampuan Hantar Arus

maksimum kabelKemampuan Hantar arus

nominal maksimum pengaman

mm 2 A A1,5 19 202,5 25 254 34 356 44 5010 61 6316 82 8025 108 10035 134 12550 167 16070 207 22495 249 250120 291 300150 334 355185 380 355240 450 425300 520 500

: III.2.3 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./ merupakan tempat untuk mendapatkan sumber tegangan listrik yang diperlukan untuk pesawat atau alat listrik. Tegangan sumber listrik ini diperoleh dari hantaran fasa dan netral yang berasal dari PLN. Simbol dan jenis kotak kontak dapat dilihat pada gambar..3.2.1

56


Gb 3.2.1 kotak kontak

b. Tusuk -kontakBagian kontak tusuk yang merupakan gawai penerima arus; digunakan untuk

menghubungkan pesawat atau alat listrik yang dipasang tetap ataupun dapat dipindah pindahkan. Jenis tusuk kontak dapat dilihat pada gambar 3.2.2

Gb 3.2.2 Kontak tusuk

57

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Beberapa ketentuan penggunaan dan pemasangan kontak tusuk: Kotak- kontak fasa tunggal, baik yang berkutub dua maupun tiga harus dipasang

sehingga kutub netralnya ada disebelah kanan atau disebelah bawah kutub tegangan ( pasal 2.5.2.6)

Tusuk kontak harus terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar, tahan lembab dan secara mekanik cukup kuat ( pasal 5.4.1.2.1)

Tusuk kontak yang tidak terlindung tidak boleh dibuat dari bahan yang mudah pecah (pasal 5.4.1.2.2)

Sebagai pengecualian dari 5.4.1.2.1 di atas, tusuk kontak untuk kuat arus 16 A kebawah pada tegangan rumah, boleh terbuat dari bahan isolasi yang tahan terhadap arus rambat

Kotak kontak dinding yang dipasang kurang dari 1,25 m di atas lantai, harus diperlengkapi dengan tutup.

Kotak kontak yang dipasang di lantai , harus ditempatkan tertutup di dalam kotak lantai yang khusus di izinkan untuk penggunaan itu.

Kotak kontak dinding dengan kontak pengaman harus dipasang dengan hantaran pengaman.

Didalam ruangan yang diperlengkapi dengan kotak kontak dengan kotak pengaman, tidak boleh dipasang kotak kontak tanpa pengaman, kecuali kotak kontak untuk tegangan rendah pengaman dan untuk pemisahan pengaman.

Pada satu tusuk kontak hanya boleh dihubungkan satu kabel yang dapat dipindah pindahkan.

Kemampuan kotak kontak harus sekurang kurangnya sesuai dengan daya alat yang dihubungkan padanya, tetapi tidak boleh kurang dari 5 A.

III.2.4 Perlengkapan Hubung BagiBahan yang digunakan harus dari jenis yang sesuai dengan cuaca dan lingkungan

setempat (pasal 6.2.11)...Menurut pasal 6.2.4.1 , pada saluran masuk suatu PHB yang berdiri sendiri, harus ada sekurang kurangnya satu saklar. Kemampuan hantar arus saklar masuk ini harus sekurang kurangnya sama dengan arus nominal pengamannya, tetapi tidak boleh kurang dari 10 A ( pasal 6.2.4.2). Saklar masuk tersenut boleh ditiadakan kalau PHB nya mendapat suplai dari saluran keluar suatu PHB lain, dan pada saluran keluar ini sudah ada saklar yang mudah dicapai. Dalam hal ini kedua PHB tersebut harus berada dalam satu ruangan yang sama dengan jarak antara tidak lebih dari 5 meter ( pasal 6.2.4.3) Pada setiap hantaran fasa keluar suatu PHB harus dipasang pengaman arus. Pada hantaran netral tidak boleh dipasang pengaman arus (pasal 4.9.3.1.), kecuali bila potensial hantaran netralnya tidak selalu mendekati potensial tanah.Lampu, peranti listrik atau KK tegangan rendah dengan nilai pengenal lebih dari 20 A atau lebih dari 20A per fase, masing masing harus disuplai dari sirkit akhir yang jelas terpisah.( pasal 4.3.6.1).Gambar 3.2.3a memperlihatkan diagram rangkaian akhir sederhana untuk satu fasa, dan gambar 3.2.3b menunjukkan bentuknya.

58


b) a)Gb 3.2.3 PHB fasa satu

Instalasi instalasi yang cukup besar diperlengkapi dengan baterai kotak yang terdiri dari beberapa unsur. Unsur unsurnya yang terpenting ialah::a) Kotak relb) Kotak pengamanc) Kotak sakelar

III.2.5 SaklarSetiap sakelar atau pemutus sirkit harus mampu menyambung dan memutus arus

yang dapat mengalir dalam keadaan penggunaan alat tersebut dan harus berfungsi sedemikian hingga tidak membahayakan operator. (4.12.1.1)Sakelar dan pemisah harus memenuhi bebrapa persyaratan antara lain:a) Harus dapat dilayani secara aman tanpa memerlukan alat bantub) Jumlahnya harus sedemikian hingga semua pekerjaan pelayanan, pemeliharaaan dan

perbaikan pada instalasi dapat dilakukan dengan aman.c) Dalam keadaan terbuka, bagian bagian sakelar atau pemisah yang bergerak harus

tidak bertegangan ( 6.6.2.6)d) Harus tidak dapat menghubungkan dengan sendirinya karena pengaruh gaya berat

(6.6.2.6)e) Kemampuan sakelar sekurang-kurangnya harus sesuai dengan daya alat yang

dihubungkannya, tetapi tidak boleh kurang dari 5A ( pasal 6.2.7.3)

Sakelar sakelar dapat dikelompokan sebagai berikut: Sakelar kotak Sakelar tumpuk atau sakelar paket Sakelar sandung Sakelar tuas Sakelar giling

59

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Sakelar kotak

Sakelar ini pada umumnya untuk menyalakan dan mematikan lampu, dimana sakelar ini sering disebut sakelar kotak karena sering dipasang diatas sebuah kotak yaitu kotak normal. Contoh sakelar ini dapat dilihat pada gambar 3.2.4 yang memperlihatkan beberapa sakelar jungkit yang ditanam dalam dinding. Selain itu juga ada sakelar tarik yang digerakkan dengan seutas tali. Sakelar ini digunakan diatas tempa tidur dan kamar mandi. Juga masih ada sakelar sakelar kotak lain yang dibuat khusus untuk digunakan dalam ruangan ruangan khusus, misalnya sakelar kedap air ( gambar 3.2.5)

Gb 3.2.4 Sakelar kotak tipe jungkit

Gb 3.2.5 Sakelar kotak kedap air

Sakelar tumpukSakelar jenis ini mempunyai empat kedudukan yang dapat diputar kekanan atau

ke kiri dengan sudut masing masing 90 0 , setiap hubungan mempunyai hubungan yang bertingkat. Konstruksi sakelar tumpuk diperlihatkan pada gambar 3.2.6

60


Gb 3.2.6 Sakelar tumpuk

Sakelar sandungSakelar jenis ini mempunyai hubungan tiga keadaan yaitu pada posisi nol (O)

saklar dalam keadaan terbuka, pada posisi satu (1) dan dua (2) keadaan terhubung secara bergantian. Bentuk dan konstruksi sakelar sandung dapat dilihat pada gambar 3.2.7

Gb 3.2.7 Sakelar sandung

Pada sakelar sandung, bagian yang berputar adalah porosnya, sedang kan kotak kontaknya tidak ikut berputar, sehingga usia sakelar ini adalah sangat panjang.

61

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Sakelar tuas

Sakelar tuas dilengkapi dengan pisau pisau sebgai penghubung dan pemutus yang digerakkan secara mekanis satu arah. Konstruksi sakelar ini dapat dilihat pada gambar 3.2.8

Gb 3.2.8 Sakelar tuasSakelar giling

Sakelar ini mempunyai titik putar yang bergerak bagian tengahnya, dimana gerakannya bisa memutuskan atau menghubungkan kutub-kutub kontak. Contoh pemakaian pada pengontrolan pengisian bak air oleh pompa. Bila air berkurang mencapai titik tertentu, maka pompa akan hidup. Sebaliknya bila air mencapai titik permukaan tertentu, maka pompa akan berhenti. Konstruksi sakelar giling dapat dilihat pada gambar 3.2.9

Gb 3.2.9 Sakelar giling

III. 2.6. PENGAMANPengaman adalah suatu alat yang digunakan untuk melindungi sistem instalasi

dari beban arus yang melebihi kemampuannya. Biasanya arus yang mengalir pada suatu penghantar akan menimbulkan panas, baik pada saluran penghantar maupun pada alat

62

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________listriknya sendiri. Untuk mencegahnya digunakan pengaman lebur dan pengaman otomat. Alat ini digunakan untuk: Mengamankan sistem instalasi listrik ( hantaran, perlengkapan listrik dan alat pesawat

yang menggunakan listrik) Melindungi / membatasi arus lebih yang disebabkan oleh pemakaian beban yang

berlebihan dan akibat hubung singkat . Melindungi hubung singkat dengan badan mesin atau perlengkapan lainnya

Pengaman lebur harus memutuskan rangkaian yang diamankan kalau arusnya menjadi terlalu besar. Bagian pengaman yang memutuskan rangkaian disebut patron lebur. Untuk arus nominal sampai dengan 25A, menurut ayat 630 B15 (PUIL 1977) harus digunakan patron lebur jenis d, yaitu berupa patron ulir dan biasanya digunakan maksimum 63 A.

a. Pengaman UlirPengaman ulir ini terdiri dari rumah sekering, pengepas patron, dan patron

lebur. Gambaran mengenai rumah sekering, tudung sekering dan pengepas patron dapat dilihat pada gambar 3.2.10

Gb 3.2.10 pengaman Ulir

Pengaman jenis ini bekerja dengan cara memutuskan kawat leburnya apabila pada sistem terjadi kenaikan arus diluar batas nominalnya. Kenaikkan arus ini disebabkan oleh beban lebih atau hubung singkat. Berkaitan dengan patron lebur memiliki kawat lebur dari jenis bahan perakdengan campuran beberapa jenis logam lainnya seperti timbal, seng dan tembaga. Untuk kawat lebur digunakan perak, karena logam ini hampir tidak berkarat dan daya hantar listriknya tinggi. Jadi diameter kawat leburnya bisa sekecil mungkin untuk menghindari timbulnya uap bila kawatnya melebur.

Diameter luar ujung patron lebur berbeda-beda tergantung pada arus nominalnya, yaitu makin tinggi arus nominal, makin besar diameter ujung patronnya. Warna patron yang digunakan untuk menandai patron lebur dan pengepas patron, berasal dari warna-warna perangko Jerman, anatara lain: 2 A : merah muda

4 A : cokelat6 A : hijau10 A : merah16 A : kelabu20 A : biru25 A : kuning

63


35 A : hitam60 a : putih65 a : warna tembaga.

b. Patron Pisau. Untuk mengamankan sistem diatas 65 A dapat menggunakan pengaman lebur jenis patron pisau. Konstruksi patron pisau dapat dilihat pada gambar 3.2.11

Gb 3.2.11 Konstruksi patron pisau

Gambar 3.2.12 memperlihatkan sebuah kotak pengaman untuk enam patron pisau. Supaya patronnya bisa masuk tepat pada tempatnya, diantara tempat patronnya dipasang sekat-sekat dari bahan isolasi. Arus patron pisau ini mulai dari 15A hingga 100 A.Patron pisau jenis tahan hubung singkat, dapat memutuskan arus hubung singkat yang sangat besar tanpa meledak. Karena konstruksinya yang tertutup, maka uap perak yang terjadi kalau elemen leburnya putus tidak bisa keluar. Jadi didalam patron akan timbul tekanan yang sangat tinggi, sehingga konstruksi patron untuk arus nominal yang besar harus kuatKadang kadang nilai sesaat arus hubung singkat dapat mencapai 100 kA, sehingga dapat merusak instalasinya. Oleh karena itu arus hubung singkat ini harus diputuskan sebelum mencapai nilai maksimumnya dan sebelum membahayakan instalasi..Nilai sesaat ini sangat tergantung kepada:

Nilai sesaat dari tegangan bolak-balik nya Impedansi seluruh rangkaian yang di hubungkan singkat pada saat terjadinya

hubung singkat.

64


Gb 3.2.12 Kotak pengaman dengan 6 patron pisau

Nilai maksimum atau amplitudo arus hubung singkat sama dengan:I maksk . = I efk . 2

Dimana I efk . : nilai efektif arus hubung singkatAkan tetapi dalam prakteknya arus hubung singkat masih lebih besar lagi,

Arus hubung singkat kejut ( I S ) sama dengan :I S = k. I efk . 2

Faktor k disebut faktor kejut yang nilainya tidak pernah melebihi 1,8. Gambar 3.2.13 memperlihatkan arus hubung singkat kejut I S sebagai fungsi dari I efk . untuk k = 1,5 digambarkan dengan pembagian skala logaritmis. Grafik ini disebut Grafik Pembatasan Arus.

65


Gb 3.2.13 Grafik Pembatasan arus

I efk . ialah nilai effeltif arus hubung singkat statsioner yang menurut perhitungan akan terjadi. Kalau misalnya arus hubung singkat stasioner sama dengan 10 kA, maka:

I maksk . = I efk . 2 = 10 2 = 14,142 kADengan k = 1,5, maka arus hubung singkat kejutnya sama dengan:

I S = k. I efk . 2 = 1,5 x 10 2 = 21,2 kA

66

Instalasi Cahaya________________________________________________________________________Arus hubung singkat kejut ini akan timbul kalau rangkaiannya tidak diberi pengaman. Tetapi kalau digunakan pengaman lebur, pengamannya sudah akan putus sebelum arusnya dapat mencapai nilai tersebut. Dalam diagram gb 3.2.13 arus hubung singkatnya akan dipotong di titik P, atau pada saat mencapai nilai 5 kA.

c. Pengaman Otomatis Pengaman otomatis adalah pengaman yang digunakan untuk memutuskan

hubungan rangkaian listrik secara otomatis apabila arus melebihi nilai tertentu, dan merupakan sebagai pengganti pengaman lebur. Cara kerjanya ada dua macam, yaitu secara thermis dan secara elektromagnetik. Keuntunga pengaman otomatis adalah dapat digunakan kembali dengan segera setelah terjadi pemuitusan.

Secara thermis pemutus menggunakan dwilogam. Bila arus yang melewati batas kemampuan pengaman, dwi logam akan mengalami panas kemudian merenggang dan akhirnya memutuskan rangkaian. Pemutus bekerja secara magnetik, apabila arus yang melewati pengaman melebihi kapasitasnya, maka kelebihan arus tersebut akan mengalir pada kumparan dan kumparan membentuk magnet dan menarik tuas penghubung, kemudian memutuskan rangkaian. Contoh bentuk sebuah otomat ulir yang dapat digunakan untuk rumah sekering jenis E 27 dapat dilihat pada gambar 3.2.14

Gb 3.2.14 Otomat Ulir

Berdasarkan waktu pemutusannya, pengaman otomatis dibagi menjadi : otomal L, otomat

instalasi cahaya.pdf

Documents