lab proteksi 1 esm 1,2

LEMBAR PENILAIAN

JUDUL PERCOBAAN : PENGUKURAN PENGAMAN LISTRIK

( ESM 1&2 )

NO.PERCOBAAN : 01

NAMA PELAPOR : Sentra Diako Ginting

NAMA PARTNER : Esti Loisa Lbn. Toruan

Muhammad Iqbal Fauzi

KELAS : EL – 4E

GROUP : C

TANGGAL PERCOBAAN : 23 Maret 2013

TANGGAL PENYERAHAN : 30 Maret 2013

INSTRUKTUR : Ir. JULI IRIANI, MT

: N. BANU S, MT

NILAI :

i

DAFTAR ISI

LEMBAR PENILAIAN......................................................................................................i

DAFTAR ISI...................................................................................................................... ii

PENGANTAR................................................................................................................... iii

PERCOBAAN I.................................................................................................................1

1. TUJUAN PERCOBAAN....................................................................................1

2. PENGANTAR TEORI........................................................................................1

3. PERALATAN/KOMPONEN yang DIGUNAKAN............................................2

4. DIAGRAM RANGKAIAN................................................................................3

5. LANGKAH PERCOBAAN................................................................................7

6. TABEL EVALUASI...........................................................................................8

ANALISA/ EVALUASI HASIL PENGUKURAN..........................................................10

KESIMPULAN................................................................................................................12

LEMBAR PENILAIAN...................................................................................................13

PERCOBAAN II..............................................................................................................14

1. TUJUAN PERCOBAAN..................................................................................14

2. PERALATAN/KOMPONEN yang DIGUNAKAN..........................................14

3. DIAGRAM RANGKAIAN..............................................................................15

4. LANGKAH PERCOBAAN..............................................................................19

5. TABEL EVALUASI.........................................................................................19

ANALISA........................................................................................................................20

KESIMPULAN................................................................................................................21

ii

PENGANTAR

Percobaan pengukuran pengaman listrik (ESM 1,2) mendemontrasikan

beberapa pengukuran pengaman pada sistem, sehingga dapat diperlihatkan

keuntungan dan kerugian dari masing-masing hasil pengukuran. Untuk

mengamankan mahasiswa terhadap kegiatan listrik, sekaligus memperoleh hasil

percobaan yang nyata, tegangan sumber dikurangi menjadi 1

10 kali tegangan

sebenarnya.

Semua harga tahanan sama dalam prakteknya, akan tetapi harga

pengukuran tegangan dan arus 1

10 dari harga yang sebenarnya adalah 10 kali hasil

pengukuran.

Tegangan kontak badan (UB) yang dapat membahayakan disimbolkan

terhadap modul yang berbentuk manusia. Lampu LED yang menyala

menunjukkan bahwa harga tegangan yang diizinkan 65 V telah terlampaui.

Harus diingat bahwa untuk berfungsi secara benar, modul membutuhkan

tegangan sumber dan hal ini selalu dihubungkan diantara L3 dan tanah. Simulasi

tanah digunakan untuk menunjukkan simbol daerah gangguan disekitar ujng

tanah.

iii

PERCOBAAN I

BAHAYA MENYENTUH BAHAGIAN BERTEGANGAN ( ESM 1 )

1. TUJUAN PERCOBAAN

Mempelajari bahaya menyentuh bagian peralatan listrik yang bertegangan

dan dialiri arus listrik.

Memberi alasan mengapa suatu circuit breaker (switch) harus dipasang di

sekitar daerah pekerjaan.

Menunjukkan mengapa penting untuk membungkus bahagian yang

berkonduksi dan bertegangan jika ia tidak dilengkapi switch.

Membuktikan bahwa bahaya dapat dikurangi dengan menggunakan bahan

isolasi jika hanya satu bagian yang berkonduksi tersentuh.

2. PENGANTAR TEORI

Disebabkan meningkatnya kejadian kecelakaan yang disebabkan oleh

kegiatan listrik, maka perlu manusia dilindungi terhadap bahaya yang

disebabkan contact dengan bahagian yang bertegangan. Bahaya yang

disebabkan contactnya tubuh dengan tegangan dapat diperlukan dengan

mempertimbangkan tahanan badan dan arus yang mengalir melalui badan.

Disini dibagi 3 grup kategori bahaya, yakni:

I. Dari 0 - 10 mA, secara umum tidak bahaya meskipun kekejangan

otot dapat terjadi.

II. 10 – 80 mA, 99,5% dari subject yang ditest tidak dapat

membebaskan tangan yang memegang electroda apabila arus

mencapai 25 mA. Ini menunjukkan terjadinya kekejangan yang

dapat terjadi kematian (kerusakan pada jantung dan paru-paru).

III. 80 mA – 3 A atau lebih, jika arus yang mengalir melalui tubuh

melebihi 100 mA dan lebih dari 0,1 detik akan terjadi kematian.

1

Tegangan contact badan maksimum yang diizinkan UB dapat dihitung

dengan mengambil rata-rata dari tahanan manusia RM = 1300 Ω, dan arus yang

mengalir IF = 50 mA, diambil harga rata-rata grup II.

Jadi UB = IF . RM

= 0,05 x 1300

= 65 V

3. PERALATAN/KOMPONEN yang DIGUNAKAN

Kabel 1 Set

Multimeter digital 2 buah

Resistor 1 KΩ 2 buah

Resistor 2,2 KΩ 1 buah

Resistor 5,6 Ω 1 buah

Modul Praktek ESM 1,2

2

4. DIAGRAM RANGKAIAN

4.1 SAAT MENYENTUH 2 PHASA

“Kaki Tidak Menginjak Tanah”

3

4.2 SAAT MENYENTUH 1 PHASA DAN NETRAL

5


4.3 SAAT MENYENTUH 1 PHASA DAN CASING METAL

PERALATAN

6


4.4 SAAT MENYENTUH 1 PHASA

7


8

5. LANGKAH PERCOBAAN

5.1.1 Buat rangkaian seperti diagram rangkaian 4.1 sambil bekerja dengan

konductor yang hidup, seorang mechanic menyentuh L2 dan L3 pada

waktu bersamaan. Ukuran tegangan contact badan UB dan arus yang

mengalir melalui tubuh IM, jika tegangan

a. basah ( RM = 1 KΩ )

b. kering ( RM = 2,2 KΩ ) tuliskan hasil pengukuran pada tabel evaluasi.

5.1.2 Evaluasikan Hasil Pengukuran

5.2.1 Buat rangkaian seperti diagram 4.2. tulis hasil pengukuran pada tabel

evaluasi.

5.2.2 Evaluasikan Hasil Pengukuran

5.3.1 Buat rangkaian seperti diagram 4.3. ukur tegangan UB dan arus IM jika

manusia menyentuh suatu konduktor yang bekerja(hidup) dan bahagian

metal ditanahkan. Tahanan contact tanah RC = 5,6 Ω

Tuliskan hasil pengukuran.

5.3.2 Evaluasikan Hasil Pengukuran.

5.4.1 Buat rangkaian seperti diagram 4.4. manusia sekarang menyentuh

dengan hanya satu tangan L3 dan berdiri di atas:

a. Carpet dari karet dengan RC

b. Lantai dari batu dengan RC 1 KΩ

5.4.2 Evaluasikan Hasil Pengukuran.

9

6. TABEL EVALUASI

6.1.1 Tabel evaluasi jika manusia menyentuh L2 dan L3 secara bersamaan.

UB IM

Tangan-TanganTangan Kering

RM = 2,2 KΩ389 V 182 mA

Kond. Aktif-

Kond. Aktif

Tangan Basah

RM = 1 KΩ387 V 390 mA

6.1.2 Jika L2 dan L3 kedua-duanya disentuh pada saat yang sama maka

pekerja yang menyentuh kedua phasa akan mengalami

bahaya(kematian) karena arus yang mengalir pada tubuh pekerja

melebihi 100 mA dan tegangan pada tubuh pekerja melebihi 65 V

yang menjadi tegangan maksimal pada tubuh manusia. Tubuh

pekerja menjadi penghantar yang membuat phasa yang satu

dengan phasa yang lainnya mengalami short circuit.

6.2.1 Tabel evaluasi jika manusia menyentuh L3 dan Netral bersamaan.

UB IM


RM = 2,2 KΩ223 V 103 mA

Kond. Aktif-

Netral

Tangan Basah

RM = 1 KΩ222 V 223 mA

6.2.2 Jika sebuah konduktor yang bekerja dan netral keduanya disentuh pada

saat yang sama maka pekerja yang menyentuhnya akan mengalami

bahaya (kematian), karena arus yang mengalir pada tubuh pekerja

melebihi arus maksimal yang bisa pada mengalir pada manusia

yaitu lebih besar dari 50 mA, dan tegangan pada tubuh pekerja

melebihi 65 V.

10

6.3.1 Tabel evaluasi jika manusia menyentuh L3 dan body earthed metal part

e.g.housing.

UB IM


RM = 2,2 KΩ222 V 102 mA

Kond. Aktif-

Tanah

Tangan Basah

RM = 1 KΩ221 V 221 mA

6.3.2 Jika sebuah konduktor yang bekerja dan sebuah titik tanah disentuh

pada saat yang sama maka pekerja yang menyentuhnya akan

mengalami bahaya(kematian), karena arus yang mengalir pada

pekerja melebihi 50 mA yang merupakan nilai arus maksimal yang

aman mengalir pada manusia, dan tegangan yang terukur pada

pekerja melebihi batas aman 65 V.

6.4.1 Tabel evaluasi jika manusia menyentuh L3 dan berdiri pada lantai atau

carpet.

UB IM

Tangan-Kaki RC = ~ 0 V 0 mA

Kond. Aktif-

Tanah RM= 1 KΩRC = 1 KΩ 100 V 103 mA

6.4.2 A. Jika pekerja berdiri di atas carpet maka pekerja dalam keadaan

aman (safety), karena carpet tempat berdirinya pekerja menjadi

isolator yang membuat arus tidak mengalir pada tubuh pekerja,

sehingga arus mengalir melalui penghantar sistem pentanahan.

11

B. Jika pekerja berdiri diatas lantai terbuat dari batu maka pekerja

akan mengalami bahaya(kematian), karena arus dan tegangan

pada tubuh pekerja melebihi batas aman.(50 mA, 65 V).

12

ANALISA/ EVALUASI HASIL PENGUKURAN

1. SAAT MENYENTUH 2 PHASA

Sesuai dengan teori tubuh manusia memiliki tahanan yaitu sekitar 2,2

KΩ pada saat tangan kering dan 1 KΩ pada saat tangan basah, tubuh manusia

juga masih aman saat arus yang mengalir maksimal 50 mA, dengan

hubungan antara hambatan, dan arus maka tegangan rata-rata yang aman

pada tubuh manusia adalah maksimal 65 V, pada saat kejadian seorang

pekerja menyentuh 2 phasa dengan tegangan antar phasa 380 V, maka itu

adalah hal yang fatal, karena tubuh pekerja mengakibatkan short circuit pada

kedua phasa, dan pada data yang terukur arus yang mengalir pada pekerja

mencapai 182 mA saat tangan kering, dan 390 pada saat tangan basah.

Tegangan yang terukur mencapai 380 V, sehingga itu sangat fatal bagi

keselamatan pekerja. Bahaya yang dialami pekerja berada pada grup kategori

III dengan kematian pekerja jadi akibatnya.

2. SAAT MENYENTUH 1 PHASA DAN NETRAL

Sesuai teori diatas, dengan pekerja menyentuh 1 phasa dan netral yang

memiliki tegangan 220 V, maka dalam keadaan tangan kering, tubuh pekerja

akan dialiri arus 103 mA, dan pada saat basah dialiri 223 mA. Dan tegangan

yang terukur mencapai 222 V dimana arus dan tegangan itu melebihi arus dan

tegangan aman pada tubuh manusia, sehingga pekerja dalam keadaan yang

sangat berbahaya yang akan mengakibatkan kematian. Pekerja berada pada

kategori bahaya grup III.

3. SAAT MENYENTUH 1 PHASA DAN CASING METAL PERALATAN

Pada saat menyentuh 1 phasa dan tangan yang lain nya menyentuh

metal peralatan yang dilengkapi pentanahan, maka sama hal nya pekerja

memegang 1 phasa dan netral yang bertegangan 220 V, maka arus yang

mengalir dan tegangan pada pekerja akan melebihi batas aman sehingga

membahayakan pekerja, saat ini pekerja dalam bahaya kategori III dengan

kematian pekerja jadi akibatnya.

13

4. SAAT MENYENTUH 1 PHASA

Saat pekerja berada pada diagram rangkaian keempat, maka pada saat

pekerja berdiri diatas carpet karet yang merupakan sebuah isolator dan tangan

pekerja hanya 1 menyentuh phasa, maka arus tidak mengalir pada pekerja,

karena sistem jaringan memiliki pentanahan, yang memiliki tahanan yang

sangat kecil dibandingkan dengan tahanan manusia, sehingga arus akan

melalui pentanahan, tidak melalui tubuh pekerja, sehingga walaupun 1 bagian

tubuh pekerja berada pada 1 kutub yang bertegangan namun jika bagian lain

tubuh tidak berhubungan dengan bagian yang bertegangan lainnya maka

pekerja dalam keadaan aman.

Tetapi saat kaki pekerja berdiri pada lantai yang terbuat dari batu yang

terhubung dengan tanah, maka arus dan tegangan pada tubuh pekerja akan

melebihi batas aman yang sesuai dengan teori, sehingga pekerja dalam

keadaan kategori bahaya III dengan akibat kematian pada pekerja.

14

KESIMPULAN

1. Arus aman maksimal pada tubuh manusia adalah 50 mA

2. Tegangan aman maksimal pada tubuh manusia adalah 65 V

3. Pada saat arus yang mengalir pada tubuh manusia melewati batas aman

maka akan menyebabkan kejang otot, kerusakan paru-paru, kerusakan

jantung bahkan kematian.

4. Manusia dilarang memegang 2 phasa aktif, 1 phasa aktif dan netral, 1 phsa

aktif dan metal peralatan yang dilengkapi pentanahan, 1 phasa aktif dan

berdiri di atas tanah tanpa alas kaki dimana sistem jaringan memiliki sistem

pentanahan.

5. Saat melakukan perbaikan baiknya pekerja menggunakan alas kaki dengan

tahanan isolator yang baik.

6. Sistem jaringan dan peralatan dengan casing metal harus memiliki sistem

pentanahan untuk mencegah arus bocor pada saat pekerja menyentuh

peralatan.

7. Pekerja juga harus menggunakan peralatan yang sesuai standart saat bekerja.

8. Pekerja harus bekerja sesuai standart yang berlaku.

9. Pekerja harus mengecek kondisi semua peralatan yang ingin digunakan dan

yang ingin dikerjakan agar aman saat bekerja.

10. Pengaman yang menjadi pemutus sambungan jaringan yang ingin diperbaiki

sebaiknya berada dekat pekerja sehingga pekerja dapat mengawasi

pengaman itu, baik swicth pemutus sehingga tidak akan terjadi

penyambungan oleh orang lain saat pekerja sedang melakukan perbaikan.

Medan, 30 Maret 2013

Sentra Diako Ginting

15

LEMBAR PENILAIAN

JUDUL PERCOBAAN : PENGUKURAN PENGAMAN LISTRIK

( ESM 1&2 )

NO.PERCOBAAN : 02

NAMA PELAPOR : Sentra Diako Ginting

NAMA PARTNER : Esti Loisa Lbn. Toruan

Muhammad Iqbal Fauzi

KELAS : EL – 4E

GROUP : C

TANGGAL PERCOBAAN : 23 Maret 2013

TANGGAL PENYERAHAN : 30 Maret 2013

INSTRUKTUR : Ir. JULI IRIANI, MT

: N. BANU S, MT

NILAI :

16

PERCOBAAN II

BAHAYA MENYENTUH BADAN DARI PERALATAN LISTRIK

1. TUJUAN PERCOBAAN

Menunjukkan bahwa tidak terjadi kecelakaan pada tubuh manusia jika

menyentuh badan dari peralatan listrik yang padanya tidak terjadi

gangguan isolasi.

Menunjukkan bahwa tidak terjadi kecelakaan pada manusia yang berdiri di

atas lantai yang berisolasi walaupun ia menyentuh badan peralatan listrik

yang isolasinya terganggu(gagal).

Menunjukkan bahwa terjadi bahaya jika pada situasi 1 – 2, lantai tempat

berpijak tidak merupakan isolasi yang baik.

Membuktikan mengapa seorang manusia dalam keadaan berbahaya jika

terjadi gangguan isolasi ia berdiri di sebuah permukaan yang konduksi.

2. PERALATAN/KOMPONEN yang DIGUNAKAN

Kabel 1 Set

Multimeter digital 2 buah

Resistor 1 KΩ 2 buah

Resistor 820 Ω 1 buah

Resistor 2,2 Ω 1 buah

Modul Praktek ESM 1,2

17

3. DIAGRAM RANGKAIAN

3.1 Tidak Ada Gangguan, Peralatan Dengan Pentanahan.

18

3.2 Tidak Ada Gangguan, Peralatan Tidak Dengan Pentanahan.

19

3.3 Ada Gangguan, Peralatan Tidak Dengan Pentanahan.

20

3.4 Ada Gangguan, Paralatan Dengan Pentanahan.

21

4. LANGKAH PERCOBAAN

Buatlah rangkaian seperti diagram rangkaian, kemudian ukur tegangan dan arus yang terbaca pada multimeter.

5. TABEL EVALUASI

Tidak Ada Gangguan, Peralatan Dengan Pentanahan.

RM IM VM

1 KΩ 0 mA 0 V

Tidak Ada Gangguan, Peralatan Tidak Dengan Pentanahan.

RM IM VM

1 KΩ 0 mA 0 V

Ada Gangguan, Peralatan Tidak Dengan Pentanahan.

RM IM VM

1 KΩ 223 mA 215 V

Ada Gangguan, Paralatan Dengan Pentanahan.

RM IM VM

1 KΩ 0 mA 0 V

22

ANALISA

Peralatan dengan casing terbuat dari metal rentan terjadi gangguan isolasi karena getaran mesin atau peralatan sehingga peralatan dapat gangguan dalam yang akan membuat penghantar menyentuh casing peralatan sehingga mengalami arus bocor pada casing peralatan, penting melakukan pentanahan pada casing peralatan yang terbuat dari metal karena akan melindungi manusia dari arus sentuh saat memegang casing peralatan, karena dengan membuat pentanahan casing maka arus bocor akan langsung dialirkan pada penghantar pentanahan yang tahanannya sangat kecil dibandingkan tahanan manusia yang memegang casing peralatan, sehingga manusia akan aman.

Sesuai dengan teori tersebut maka pada rangkaian diagram 1, manusia yang memegang peralatan itu akan berada pada keadaan aman, tidak arus maupun tegangan yang terukur pada tubuh manusia itu, ini terjadi karena peralatan itu tidak mengalami masalah/gangguan isolasi dan dilengkapi dengan sistem pentanahan casing peralatan.

Pada diagram rangkaian 2, dimana peralatan tanpa sistem pentanahan dipegang oleh manusia dan tidak ada arus yang mengalir pada tubuh manusia itu, begitu juga tubuh manusia itu tidak bertegangan, ini disebabkan karena peralatan itu tidak mengalami gangguan isolasi, tidak ada arus bocor pada casing sehingga manusia itu berada pada keadaan aman.

Diagram rangkaian 3, dimana sebuah peralatan yang mengalami gangguan isolasi dan tidak memiliki sistem pentanahan casing, maka saat manusia memegang casing dari peralatan dan ia berdiri diatas tanah, manusia itu akan dialiri arus sebesar 223 mA dengan tegangan 215 V, pada teori sebelumnya, arus dan tegangan aman pada manusia adalah 50 mA, 65 V, tetapi arus dan tegangan yang terukur pada manusia itu melebihi batas aman, sehingga sangat berbahaya yang mengakibatkan kematian.

Diagram rangkaian 4, disaat peralatan mengalami gangguan isolasi dan peralatan dilengkapi sistem pentanahan casing, sehingga saat manusia memegang casing peralatan, manusia berada dalam keadaan aman, terbukti dengan arus dan tegangan yang terukur adalah 0. Arus mengalir melalui sistem pentanahan yang menjadi sistem proteksi bagi manusia.

23

KESIMPULAN

1. Peralatan bercasing metal dapat mengalami gangguan isolasi yang

mengakibatkan arus bocor.

2. Sistem pentanahan pada casing peralatan yang terbuat dari metal sangat

penting.

3. Pentanahan pada casing metal peralatan sebagai proteksi terhadap arus

bocor yang terjadi pada peralatan dengan gangguan isolasi.

4. Arus bocor pada peralatan yang tidak memiliki sistem pentanahan casing

akan mengalir pada tubuh manusia yang menyentuhnya dan berdiri diatas

tanah tanpa alas kaki.

5. Arus bocor peralatan mengalir ke tanah jika peralatan dilengkapai sistem

pentanahan casing.

6. Arus dan tegangan aman bagi tubuh manusia adalah 50 mA, 65 V.

7. Jika arus dan tegangan pada manusia melebihi batas aman maka manusia itu

dalam keadaan bahaya yang dapat mengalami kematian.

8. Jika manusia memegang peralatan yang mengalami gangguan isolasi dan ia

menggunakan berdiri dengan sendal karet, lantai yang merupakan isolator,

carpet karet, dan peralatan itu tidak memiliki pentanahan casing, maka ia

dalam keadaan aman karena tidak berdiri pada permukaan yang

konduksi(tanah secara langsung), arus mengalir melalui sistem pentanahan

jaringan, tidak melalui tubuh manusia itu.

Medan, 30 Maret 2013

Sentra Diako Ginting

24

lab proteksi 1 esm 1,2

Documents