PERENCANAAN DAN KONSTRUKSIPANEL LISTRIKPendahuluanPanel Distribusi ListrikDefinisi Panel Distribusi ListrikPanel ditribusi listrik adalah tempat menyalurkan energi listrik dari panel daya atau sumber listrik ke beban baik untuk instalasi tenaga maupun instalasi penerangan.

verview Switchgear dan Motor Control CenterDalam kehidupan sehari-hari kita mendapatkan energi listrik bersumber langsung dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) Gambar di atas menunjukkan skema penyaluran listrik PLN, dimulai dari nomor 1 dimana listrik pertama dihasilkan oleh pembangkit listrik (generator). Disini tegangan yang dihasilkan sangat tinggi > 500 kV dan langsung didistribusikan oleh tower tegangan tinggi. Selanjutnya dari tower masuk ke gardu induk PLN untuk mengatur pendistribusian sumber listrik ke berbagai daerah, tentunya gardu induk PLN harus dapat bekerja mengatasi tegangan yang sangat tinggi ini. Selanjutnya listrik mulai didistribusikan dengan tiang tegangan menengah yang kemudian listrik masuk ke gardu lingkungan PLN yang mempunyai cabang di daerah-daerah. Gardu lingkungan bekerja dengan tegangan yang lebih rendah dibanding gardu induk karena tegangan sudah terbagi-bagi menjadi tegangan sedang. Kemudian tegangan yang sedang ini akan diteruskan dengan tiang-tiang listrik kecil ke rumah-rumah penduduk hingga akhirnya kita dapat menikmati listrik.

Gambar Proses Penyediaan Tenaga Listrik (Pembangkitan dan Penyaluran)Keterangan:Trafo Step Up : Transformator untuk menaikkan tegangan listrikTrafo Step Down : Transformator untuk menurunkan tegangan listrikTrafo PS : Transformator untuk pemakaian sistem (sendiri)Rel TT : Rel tegangan tinggiRel TM : Rel tegangan menengahSaluran transmisi dapat berupa saluran kabel udara. atau saluran kabeltanah. PLN menggunakan frekuensi 50 Hz.

Gambar Proses Penyedian Tenaga Listrik bagi Konsumen

antara gardu induk dan gardu lingkungan/gardu distribusi, mereka bekerja pada dua tegangan yang berbeda namun fungsinya tidak lain sama yaitu berfungsi sebagai pemutus, penghubung, bahkan bisa sebagai alat pengaman bila terjadi sesuatu yang tidak diinginkan. Inilah yang sering disebut dalam industri sebagai Switchgear, yaituperalatan yang berfungsi sebagai penghubung dan pemutus antara dua sisi dengan tujuan tertentu. Selain itu di dunia industry kita juga akan menemukan istilah Motor Control Center, yaitu peralatan semacam switchgear yang merupakan kumpulan dari motor controller, yang berfungsi untuk memantau fungsi kerja dari motor-motor industri. Berbeda dari switchgear, motor control center lebih cenderung sebagai pen-supply beban akhir (final load).PENGERTIAN SWITCHGEARKita dapat mengartikan switchgear sebagai kesatuan komponen listrik yang berfungsi untuk mendistribusikan sumber listrik, menyambung dan memutuskan aliran dari dua sisi, dan pelindung tehadap rangkaianAdapun fungsi umum dari switchgear antara lain:-Menyambung dan memutuskan sisi sumber tenaga listrik dengan sisi beban-Menyambung dan memutuskan sumber tenaga listrik dengan peralatan listrik yang lain-Menghubungkan jaringan listrik utama dengan jaringan listrik cabang- Sebagai pengaman terhadap kebakaran yang mungkin timbulSwitchgear dapat tampil dalam dua bentuk utama antara lain: Gardu induk, gardu distribusi: Pada umumnya digunakan pada system tegangan tinggi dan tegangan menengah sebagai pemutus dan penghubung jaringan transmisi dan distribusi

Switchboard: Unit switchgear yang berbentuk box atau lemari hubung (cubicle) bagian utama pada system tenaga listrik yang berfungsi untuk mengoperasikan beban dan jaringan.

Komponen Utama dalam Switchgear antara lain:- Komponen bus bar (bus bar compartment)- Komponen penghubung dan pemutus (switchgear compartment) :Fuse, Circuit Breaker- Komponen kabel/ kabel control (cable compartment)- Komponen lain pendukung operasional (PT, CT, relay proteksi).

BUSBAR

Main Busbar-Terbuat dari tembaga jenis super-Not reccomended: Aluminium-Untuk tegangan di atas 600 kV dibutuhkan 4 busbars, satu disambungkan dengan netral karena beban tak seimbang-Untuk tegangan di atas 1000 kV dibutuhkan 3 busbars karena beban tak seimbang jarang ditemui.-Busbars dipasang di dalam isolator kedap udara untuk mencegah korosiEarthing Busbar-Juga terbuat dari tembaga super-Dimasukkan ke dalam tanah sebagai groundRELAYRelay adalah sebuah saklar elekronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian elektronik lainnya. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:-koil : lilitan dari relay-common : bagian yang tersambung dengan NC(dlm keadaan normal)-kontak : terdiri dari NC dan NOcatatan: NC(Normally Close) dan NO(Nomally Open)Gambar di bawah menunjukkan peletakkan switching device (fuse, relay, circuit breaker di dalam switchgear)

FUSEFuse atau Sekring adalah pemutus arus secara total, jika terjadi konslet artinya arus yang lewat melebihi kapasitas kerja fuse, elemen dalam fuse akan meleleh, maka fuse akan putus dan harus diganti.Dalam konteks fuse di dalam switchgear dikenal istilahFusing Factor, yaitu perbandingan antara rating dari fuse terhadap arus beban normal.Fusing Factor = Fuse Rating/Normal load currentGrafik di bawah ini menunjukkan bahwa motor tegangan rendah memiliki fusing factor yang lebih besar relatif terhadap motor yang besar.

CIRCUIT BREAKERCircuit Breaker adalah pemutus arus berwujud saklar otomatis, jika terjadi konslet saklar terputus otomatis. Kalau sekring sekali putus langsung dibuang, kalau CB saklarnya tinggal di-on-kan kembali.Ada dua modus operasi dasar Circuit Breaker:-Current limitting:bekerja dengan membatasi arus maksimalyang melewati circuit breaker-Non-Current limitting:bekerja bukan berdasarkan variabel arus, misalnya berdasarkan tegangan, daya, mediaterisolasi dll.Pada tegangan menengah umumnya digunakan moulded circuit breaker (MCCB) sedangkan pada tegangan yang sangat tinggi digunakanSulfur Hexafluoride Circuit Breaker(SF6 CB) karena sifat sulfur yang dapat memadamkan busur api yang terjadi akibat tegangan tinggiMoulded Circuit Breaker (MCCB)MCCB merupakan alat pengaman yang dalam proses operasinya mempunyai dua fungsi yaitu sebagai pengaman dan sebagai alat penghubung.Karakteristik sistem MCCB1. Sistem tegangan Tegangan operasional dari circuit breaker harus lebih besar atau minimum sama dengan tegangan sistem.2. Frekuensi sistem Frekuensi pengenal dari circuit breaker harus sesuai dengan frekuensi sistem. Circuit breaker Merlin Gerin dapat beroperasi pada frekuensi 50atau 60 Hz.3. Arus pengenal Arus pengenal dari circuit breaker harus disesuaikan dengan besarnya arus beban yang dilewatkan oleh kabel, dan harus lebih kecil dari arus ambang yang diijinkan lewat pada kabel.4. Kapasitas pemutusan Kapasitas pemutusan dari circuit breaker harus paling sedikit sama dengan arus hubung singkat prospektif yang mungkin akan terjadi pada suatu titik instalasi dimana circuit breaker tersebut dipasang.5. Jumlah pole dari circuit breaker6. Jumlah pole dari circuit breaker sangat tergantung kepada sistem pembumian dari sistem.

SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)Circuit Breaker Tipe ini sangat banyak dipakai di lapangan, karena selain mampu menghantarkan arus setinggi (3.6 KV 760 KV) juga dapat mencegah kebakaran dengan menggunakan gas SF6 yang dapat memadamkan api. Sifat gas SF6 murni adalah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pada suhu diatas 150 C, gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal, plastic serta memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan.Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya padam.Motor Control CenterTak dapat dipungkiri bahwa penggunaan motor listrik dalam kehidupan sehari-hari dan di dunia industri merupakan suatu hal yang biasa seperti yang dijelaskan pada postingan sebelumnya tentang motor listrik AC dan DC. Di lingkungan rumah penggunaan motor listrik adalah secara parsial dan terpisah, misalkan motor listrik untuk kipas angin, mesin cuci, pompa air semuanya berdiri sendiri dan dapat dengan mudah kita atur powernya. Namun di industri motor listrik yang digunakan sangatlah banyak dan saling berkaitan satu sama lain, tentunya sangat merepotkan bagi kita untuk dapat mengaturnya satu persatu. Maka dari itu diperlukan suatu pengontrol semua motor-motor listrik ini secara terpusat, inilah yang disebut orang-orang sebagai Motor Control Center (MCC). Suatu MCC mampu mengontrol operasi banyak motor secara bersamaan, karena MCC adalah kumpulan beberapa komponen, yaitu motor starter, bus bar dan peralatan kontrol, yang kesemuanya berfungsi untuk melakukan pengontrolan operasi motorlistrik. Komponen-komponen tersebut diletakkan di dalam panel-panel semacam switchgear di atas yang saling terintegrasi.

Pada umumnya motor control center diletakkan terpusat pada suatu ruangan kontrol utama (main control room). Gambar di atas merupakan gambaran main control room yang mengandung kumpulan motor control center di perusahaan minyak milik saudi arabia, SaudiaramcoJENIS-JENIS MCCBerdasarkan besarnya tegangan input kita dapat membagi MCC menjadi dua yaitu:- MCC bersistem tegangan rendah, dimana level tegangan maksimum adalah 600V.- MCC bersistem tegangan menengah, dimana level tegangan maksimum sebesar 7,2KV.Pada aplikasinya, MCC bersistem tegangan rendah dipakai untuk mengontrol operasi motor yang mempunyai tegangan nominal dari fasa ke fasa 380V.Berdasarkan jenis pengoperasian motor kita dapat membagi MCC menjadi empat yaitu:1. Gabungan beberapa komponen (Motor Combination Starter) Dalam proses pengontrolan motor.Terdiri dari beberapa komponen utama yaitu: Moulded case circuit breaker (MCCB) atau Motor Circuit Protector (MCP). Kontaktor magnetik. Relai pengaman gangguan beban lebih (overload relay). Trafo kontrol (control power transformer).Jenis ini digunakan dalam proses pengontrolan motor dengan daya kuda maksimum 200HP atau 150 KW dengan sistem tegangan rendah. Keuntungan jenis ini adalah hanya membutuhkan ruangan yang lebih kecil. Hal ini disebabkan karena komponen serta peralatan pendukungnya diletakkan dalam suatu panel dan tidak terpisahkan. Keuntungan lainnya adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan penyambungan secara draw in dan pencabutan secara draw out antara unit starter dengan bus bar jauh lebih cepat. Hal ini sangat bermanfaat bagi kelangsungan jalannya operasi karena akan mempermudah kerja petugas pemelihara jika unit tersebut mengalami gangguan. Selain itu dengan adanya sistem mechanical interlock, jaminan keamanan akan lebih baik dari sisi pengoperasiannya baik bagi petugasoperasi maupun alat ini sendiri.2. Pengoperasian Secara ManualJenis ini umumnya digunakan untuk mengontrol operasi motor yang mempunyai daya kuda atau HP 2 maksimum sebesar 10 HP. Manual starter hanya berupa suatu on-off saklar yang dioperasikan secara manual dimana alat tersebut sekaligus berfungsi sebagai alat pengaman terhadap gangguan beban lebih. Keuntungan dari tipe ini adalah pada saat tegangan sumber hilang karena posisi saklar masih on sehingga pada saat tegangan sumber kembali normal, motor akan kembali bekerja secara otomatis. Hal tersebut disebabkan karena tidak dilengkapi dengan alat pengaman terhadap gangguan berupa hilangnya atau turunnya tegangan sumber. Akan tetapi jenis ini memiliki kekurangan yakni sistem motor yang otomatis dapat membahayakan petugas maupun bagi peralatan itu sendiri. Selain itu dengan tidak adanya sistem pengamanan terhadap gangguan berupa turunnya tegangan sumber, misalkan pada suatu kondisi tiba-tiba tegangan sumber turun menjadi sebesar 85% dari tegangan nominal maka dengan jumlah kVA yang sama, motor akan menarik arus listrik yang lebih besar dari arus nominalnya. Akibatnya jika penurunantegangan sumber cukup lama maka akan memperpendek usia motor.3. Pengaturan Kecepatan Kontrol (Adjustable speed controllers)Ada beberapa jenis motor yang aplikasinya membutuhkan perubahan kecepatan putar dalam melayani beban. Sistem pengontrolan combination starter, manual starter dan motor starter tidak dapat diterapkan pada sistemjenis ini karena ketiga sistem pengontrolan di atas merupakan sistem pengontrolan dengan kecepatan putar yang tetap (frekuensi motor tetap). Untuk itu dibutuhkan sistem pengontrolan yang berbeda, yang disebut adjustable speed controllers.Sistem ini memungkinkan kecepatan putar operasi motor dapat berubah sesuai dengan keinginan proses operasi. Cara merubah kecepatan putar operasi motor dengan cara merubah frekuensi tegangan pada sisi motor. Selain itu sistem ini juga dapat diaplikasikan sebagai alat soft starter suatu motor, dimana soft starter ini berfungsi untuk meminimalkan tegangan drop pada saat proses penstarteran motor.4. Motor StarterJenis ini umumnya digunakan untuk mengontrol operasi motor yang bersistem tegangan menengah. Motor starter jenis ini mempunyai peralatan pendukung berupa: No-load break switch dan fuse atau circuit breaker. Vacuum contactor. Pengaman terhadap gangguan beban lebih.

Hubungan Switchgear dan Motor Control Center

Gambar di atas menunjukkan suatu sistem di mana switchgear dan motor control center saling berhubungan. Sebenarnya kembali lagi kepada pengertian awal bahwa terdapat perbedaan antara switchgear dan motor control center, dimana switchgear pada umumnya menerima arus secara langsung dari sumber tegangan dan akan mendistribusikannya ke berbagai tempat. Sedangkan motor contol center tidak menerima langsung arus dari sumbernya, biasanya dari switchgear. Namun motor control center ini berrtanggung jawab untuk memberikan arus langsung pada beban, yaitu motor-motor listrik kita.PERANGKAT HUBUNG BAGIPerangkat hubung bagi menurut definisi PUIL, adalah suatu perlengkapan untuk mengendalikan dan membagi tenaga listrik dan atau mengendalikan dan melindungi sirkit dan pemanfaat tenaga listrik. Adapun bentuknya dapat berupa box, panel, atau lemari.Perangkat hubung bagi ini merupakan bagian dari suatu sistem suplai. Sistem suplai itu sendiri pada umumnya terdiri atas : pembangkitan (generator), transmisi (penghantar), pemindahan daya (transformator). Sebelum tenaga listrik sampai ke peralatan konsumen seperti motor-motor, katup solenoid, pemanas, lampu-lampu penerangan, AC dan sebagainya, biasanya melalui PHB terlebih dahulu.

Macam-macam PHB :Menurut kebutuhannya PHB dibedakan menjadi 2 macam yaitu : PHBUtama dan PHB sub instalasi atau PHB cabang. PHB Utama ialah PHB yang menerima aliran tenaga listrik dari sumber melalui saklar utama konsumen dan membagikan tenaga listrik tersebut ke seluruh alat pemakai pada instalasi konsumen. PHB Sub Instalasi atau PHB Cabang ialah PHB dari suatu instalasi untuk mensuplai tenaga listrik kepada satu konsumen dan instalasi tersebut merupakan bagian dari instalasi yang mensuplai konsumen tunggal atau lebih.

Menurut tegangan sumbernya, PHB dibedakan menjadi sesuai dengan tingkat tegangan sistemnya yaitu : PHB tegangan rendah (TR), PHB tegangan menengah (TM) dan PHB tegangan tinggi (TT).PHB TR yaitu PHB yang banyak dipasang pada instalasi baik milik PLN maupun milik pelanggan, PHB yang terpasang milik pelanggan, PHB yang terpasang milik PLN biasanya ditempatkan gardu induk distribusi sisi sekunder trafo distribusi sedangkan PHB yang dipelanggan biasanya terpasang pada dinding atau ruangan tertentu setelah APP ditempat pelanggan tersebut.PHB TM ialah PHB yang terdapat pada pembangkit atau GI sisi TM berbentuk lemari panel (kubikel) tertutup terbuat dari bahan besi atau berbentuk gardu sel terbuka yang dilengkapi peralatan ukur dan pengaman (proteksi).PHB TT adalah PHB yang menggunakan peralatan-peralatan dengan kapasitas yang besar dan mempunyai resiko bahaya yang tinggi pula sehingga pemasangan PHB TT ini biasanya ditempat khusus dan terbuka (switch yard) yang dilengkapi rambu-rambu, pagar danperalatan pengaman yang memadai.

Menurut tipenya PHB di kelompokkan menjadi 2 tipe yaitu tipe tertutup dan tipe terbuka. PHB dengan tipe tertutup yaitu apabila seluruh komponen PHBberada disuatu tempat yang tertutup oleh selungkup/pelindungmekanis maupun pelindung elektris. PHB tipe terbuka yaitu PHB yang semua peralatan atau komponennyaberada diluar dan tampak secara kasar mata dan dilengkapi denganpagar maupun peralatan isolasi huna melindungi dari bahaya mekanisdan elektrisnya.

Di dalam pembahasan selanjutnya hanya akan dibahas tentang PHB tegangan rendah.Di dalam memilih PHB yang akan dipakai dalam sistem, terdapat empat katagori yang dapat dipakai sebagai kriteria dalam pemilihan yaitu :

a. ArusYang dimaksud dengan arus ini adalah erat kaitannya dengan kapasitas PHB itu sendiri yang dipakai untuk melayani sejumlah beban yang sudah diperhitungkan sebelumnya, sehingga dalam pemilihan PHB itu perlu mempertimbangkan besarnya arus yang akan mengalir di PHB tersebut. Yang berkaitan dengan arus ini hal-hal yang perlu dipertimbangkan adalah:Rating arus relRating arus saluran masukRating arus saluran keluarRating kemampuan rel dalam menahan arus hubungan singkat

b. Proteksi dan InstalasiDi dalam memilih PHB perlu dipertimbangkan pula kriteria pengaman danpemasangannya yaitu antara lain :Tingkat pengamananMetode instalasinyaJumlah muka operasinyaPeralatan ukur untuk proteksiBahan selungkupnya

c. Pemasangan Komponen PHBTerdapat beberapa macam pemasangan dalam pemasangan komponen PHB yaitu :Pemasangan tetap (non-withdrawable)Pemasangan yang dapat dipindah-pindah (removable)Pemasangan sisttem laci (withdrawable)

d. AplikasiBentuk dan konstruksi PHB yang ada dipasaran sangat banyak, sehingga susahuntuk membedakan PHB jika dilihat dari bentuk fisiknya saja. Untuk membedakanPHB yang jenisnya sangat bervariasi akan lebih tepat jika ditinjau dari aplikasinya.Berikut adalah contoh dari beberapa pemakaian PHB yang lazim ditemui dilapangan :PHB untuk penerangan dan dayaPHB untuk unit konsumenPHB untuk distribusi sistem saluran penghantar (trunking)PHB untuk perbaikan faktor dayaPHB untuk distribusi di IndustriPHB untuk distribusi motor-motorPHB utamaPHB untuk distribusiPHB untuk sub distribusiPHB untuk sistem kontrol

e. Bentuk Konstruksi PHBPHB jika ditinjau dari segi bentuk konstruksinya, dapat dibedakan sebagai berikut :

1) Konstruksi TerbukaPada jenis PHB dengan konstruksi terbuka ini pada bagian-bagian yang aktif atau bertegangan seperti rel beberapa peralatan, terminal dan penghantar dapat terlihat dan terjangkau dari segala sisi. Pemasangan PHB sistem terbuka ini hanya diijinkan pada ruangan yang tertutup dan hanya operator atau orang yang profesional yang boleh masuk dalam ruangan tersebut.

2) Konstruksi Semi -TertutupPHB jenis ini berupa panel yang dilengkapi dengan pengaman yang dapat mencegah terjadi kontak dengan bagian-bagian yang bertegangan pada PHB. Pengaman ini pada umumnya dipasang pada bagian sakelar/tombol operasi muka, sehingga operator tidak mempunyai akses menyentuh bagian-bagian yang bertegangan pada PHB dari arah muka. Namun demikian pada panel jenis ini tidak semua sisi tertutup seperti contohnya pada bagian belakang dan sampingnya.Untuk itu PHB jenis ini pula hanya diijinkan dipasang pada ruangan tertutup dan hanya operator atau orang yang profesional yang boleh masuk ruangan tersebut.

3)Konstruksi LemariPHB jenis konstruksi cubicle ini adalah tertutup pada semua sisinya, sehingga tidak ada akses untuk kontak dengan bagian yang bertegangan selama pengoperasian, karena konstruksi tertutup pada setiap sisinya, maka pemasangan PHB jenis ini tidak harus di tempat yang tertutup dan terkunci, atau dengan kata lain dapat dipasang pada tempat-tempat umum pengoperasianlistrik. PHB jenis ini ada yang dibuat dengan sistem laci, yaitu komponen atau perlengkapan PHB ini dapat ditarik atau dilepas/untuk keperluan perbaikan atau pemeliharaan. Untuk memasang kembali dalam sistem, kita cukup mendorong ke dalam seperti kita mendorong laci.Pada PHB sistem laci ini bagian atau komponen yang bisa dilepas dan dipasang kembali, biasanya berupa sakelar pemisah atau pemutus tenaga untuk saluran masuk, saluran keluar dan sakelar penggandeng.

4) Konstruksi Kotak (Box)PHB jenis kotak (box) ini ada yang terbuat dari bahan isolasi, plat logam, baja tuang, dsb. Di dalam kotak tersebut sudah dilengkapi dengan tempat untuk pengikat pemasangan rel, sekering, sakelar kontraktor dsb. f. Pemilihan PHBUntuk memudahkan dalam pemilihan PHB yang akan dipakai dalam sistem, ada beberapa pedoman yang dapat dipakai, yaitu :Membuat PHB induk :Rating arus peralatan harus sampai dengan 4000ABahan selungkup dari plat bajaTinggi 2200 mmMetode pemasangan peralatan PHB dengan sistem pemasangan tetap atau tidak tetap (withdrawable)Kemampuan menahan arus hubungan singkat sampai dengan 176 kATingkat pengamanan untuk selungkup IP 40 atau IP 54Untuk PHB distribusi :Rating arus peralatan sampai dengan 2000 ABahan selungkup berupa bahan isolasi, plat logam dan baja tuangPenggunaan PHB box tinggi < 1000 mmPemasangan peralatan dalam panel dipasang secara tetapKemampuan menahan arus hubungan singkat sampai dengan 80kATingkat pengaman sampai dengan IP 65

Untuk mendapatkan keterangan yang lengkap data-data teknis yang diperlukan dalam pemilihan PHB dapat diperoleh dari buku katalog pabrik pembuat komponen PHB

1) Kemampuan Menahan Arus Hubung SingkatArus hubung singkat prospektif yang mengalir pada instalasi antara saluranmasuk menuju PHB induk atau PHB distribusi dan kabel yang menuju ke beban tidak boleh melebihi kemampuan menahan arus hubung singkat dari peralatan yang terpasang di PHB.

2) Derajat PengamananDerajat pengamanan ini tergantung oleh kondisi lokasi pemasangan dan kondisi sekelilingnya. PHB harus dilengkapi dengan pengaman yang dapat mencegah terjadinya tegangan sentuh, benturan benda asing dan air. Pemasangan PHB di ruangan dimana orang dapat dengan mudah menjangkaunya, PHB harus didesain dengan pengaman untuk mencegah terjadinya tegangan sentuh oleh karena kecelakaan maupun saat pengoperasian, untuk itu derajat pengamannya paling sedikit adalah IP 20. Derajat pengaman ini seperti telah disinggung di atas dinyatakan dalam IP (Indeks Protection). 3) Selungkup dari bahan penyekat.Selungkup yang digunakan untuk PHB harus diproteksi terhadap korosi dan tegangan sentuh. Pada umumnya dipasaran ditawarkan dua macam bahan yaitu bahan metal dan bahan penyekat, seperti polyester yang dicampur dengan fiberglass atau bahan penyekat lainnya.

4) Permukaan selungkup logamSemua jenis konstruksi PHB baik selungkup maupun struktur untuk pemasangan komponen yang terbuat dari logam harus diproteksi dengan finishing permukaan yang baik. Pada umumnya selungkup PHB dicat dengan menggunakan Polyester Epoxy Powder, sehingga mempunyai sifat mekanik yang cukup baik.

5) PemasanganSebelum menentukan jenis PHB yang akan dipakai perlu pula dipertimbangkan cara pemasangannya. Ada beberapa cara dalam pemasangan PHB yaitu :Di lantai dekat dindingDi lantai, berdiri bebas di ruanganMenempel tetap di dindingDigantung di langit-langitDipasang di rak

g. Jenis Bagian PHBSetiap PHB dibuat satu atau beberapa bagian yang mana untuk mengakomodasijumlah item dari peralatan. Beberapa bagian PHB itu dibuat untuk memudahkan dalam perencanaan, dan rancang bangun. Gambar berikut menunjukkan contoh dari tiga macam metode pemasangan perlengkapan bagian PHB, yaitu pemasangan dengan cara tetap (fix) mudahdipindah-pindah (removable) dan sistem laci (withdrawable), yang dicontohkan oleh diagram satu garis dari unit pensuplai motor.

Pada pemasangan dengan sistem tetap (fix) unit saluran keluar secara permanen dihubungkan ke rel melalui kabel atau penghantar rel. Untuk mengganti perlengkapan maka perlu diisolasi terhadap rel, kabel yang menuju ke motor dan kabel untuk kontrol, dan pengukuran yang dihubungkan secara langsung maupun melalui terminal harus diputuskan. Gambar di bawah adalah contoh dari bagian PHB dengan pemasangan tetap (fix) dengan menggunakan sekring HRC tegangan rendah yang dilengkapi dengan sakelar pemisah. Untuk sistem yang dapat dipindah-pindah input diperoleh melalui sebuah kotak isolasi 3 fasa yang memberikan daya listrik dari rel ke perlengkapan dengan menggunakan tusuk kontak 3 fasa. Perbedaan dengan dua sistem yang telah dijelaskan di atas, pada sistem laci ini mempunyai keunggulan yaitu mudah dalam pelayanan dan keamanan operatornya lebih terjamin. Pada sistem ini baik untuk saluran masuk dan keluar penyambungannya dengan sistem kontak tusuk, sehingga kita tidakperlu melepas kabel yang menuju ke motor, kecuali itu juga pada sistem laci (withdrawable) ini dilengkapi dengan sakelar pembatas pada rangkaian pengunci kumparan kontaktor yang berfungsi sebagai sakelar interlok mekanik untuk mencegah agar unit tidak bisa diaktifkan sebelum posisi dari unit pada waktu memasukkan betul-betul telah tersambung sempurna.Gambar dibawah menunjukkan contoh dari unit perlengkapan sistem laci (withdrawable) bagian dari PHB yang dipakai untuk motor serta rangkaian dasarnya.

STANDAR DESAIN PHB

a. Umum

PHB dengan rating arus sampai dengan 4000 A dipasang sebagai PHB induk di industri, bangunan gedung bertingkat yang besar, rumah sakit besar, atau pada tempat-tempat yang mengkonsumsi daya listrik yang besar. Pada umumnya sistem konfigurasi suplai tenaga listrik di industri melalui sebuah PHB induk (pusat daya) yang diisi/disuplai dari satu atau lebih transformator, kemudian melalui rel saluran keluar dihubung ke PHB distribusiyang melayani beberapa buah beban. Tentu saja saluran masuk maupun keluar diamankan oleh pemutus tenaga

Pemisahan antara PHB induk dengan PHB distribusi mempunyai beberapa keuntungan :PHB induk dapat dipasang dekat dengan transformator penyulang, sehingga hanya memerlukan kabel yang pendek.Pemutus tenaga untuk saluran masuk maupun saluran keluar, hanya membutuhkan satu bentuk konstruksi, karena ukuran fisiknya relatif sama.PHB distribusi ini dipasang dekat dengan beban, sehingga hanya memerlukan kabel yang pendek.Oleh karena kabel yang menghubungkan antara PHB induk dengan PHB distribusi cukup panjang, sehingga komponen PHB distribusi dapat menggunakan komponen dengan kemampuan menahan terhadap arus hubung singkat yang rendah.

b. Rel dan Kabel Saluran MasukPHB induk ini pada umumnya ditempatkan pada tempat yang dekat dengan transformator penyulangan. Kabel yang masuk menuju ke rel PHB induk ini dapat dilakukan melalui bagian bawah atau atas. Apabila kapasitas daya (transformator)nya besar, maka penarikan kabel untuk saluran masuk dapat dengan cara diparalel dua kabel atau lebih.

c. Saluran KeluarUntuk saluran keluar ini adalah menggunakan kabel yang panjangnya tergantungoleh jarak, demikian pula perlu dipertimbangkan arus dan drop tegangannya. Diperkenankan menggunakan kabel pararel, bila arusnya lebih dari 250A Pada umumnya kabel keluar melalui bagian bawah dari PHB, pemasangan kabel dapat dilakukan dengan menggunakan nampan kabel (cable try) yang digantung dilangit-langit, dapat pula dengan cara membuat lorong di bawah lantai untuk saluran kabel. d. Prosedur Pelayanan dan PemeliharaanProsedur pelayanan dan pemeliharaan harus mengikuti ketentuan-ketentuan yangberlaku (PUIL pasal 601 B) Apabila PHB nya jenis laci (withdrawable) maka perlu dipertimbangkan ruang yang cukup untuk pengoperasian. Pada saluran keluar dari PHB induk yang menuju ke PHB distribusi perlu diperhatikan pula hal-hal yang berhuhungan dengan pelayanan dan pemeliharaan ini. Untuk itu pada saluran keluar harus diberi ruang yang cukup untuk pelayanan dan pemeliharaan.

e. Fasilitas IsolasiApabila beberapa transformator menyulang sebuah rel atau beberapa bagian reldengan sistem gandeng, maka diperlukan sakelar isolasi. Ini dimaksudkan apabila terjadi gangguan, perbaikan, dan modifikasi rangkaian, saluran masuknya dapat diisolasi. Untuk keperluan ini dapat dilakukan dengan cara memasang :Sakelar pemisah dengan rating sampai dengan 3000ASakelar beban yang menggunakan HRC fusePemutus tenaga dengan sistem laci (withdrawable)Pada akhirnya, pertimbangannya bukan hanya penghematan biaya semata, tetapi perlu dipertimbangkan pula luas ruang yang diperlukan untuk PHB. Pengisolasian ini diperlukan pula untuk saluran keluar dari rel, yaitu untuk keperluan pada saat ada gangguan, pemeliharaan modifikasi rangkaian dsb. Dalam beberapa hal sakelar pemutus beban dengan sekering HRC yang dipakai untuk pengaman hubung singkat dapat dipakai untuk keperluan tersebut.

f. RelSistem rel yang dipakai pada PHB induk disebut dengan Sistem 4 rel. Tiga reldiperuntukkan untuk penghantar 3 fasa masing-masing LI/R, L2/S, dan L3/T dan satu rel lagi diperuntukkan untuk hantaran PE atau PEN, yang diletakkan pada bagian bawah di PHB. Sedangkan untuk rel fasanya dipasang pada bagian atas secara mendatar. Sehubungan dengan kapasitas pembebanan dari rel utama ini, ukuran rel harus ditentukan dengan cermat. Sebagai dasar untuk menentukan ukuran rel diantaranya adalah : kondisi operasi normal dan rating arusnya, kondisi hubung singkat (berupa panas yang dibangkitkan diakibat oleh arus hubung singkat tersebut) dan besarnya ketegangan dinamis. Dengan demikian data-data dari pabrik pembuat rel ini harus relevan dengan standar desain PHB yang telah ditetapkan sesuai dengan ketentuan. Tabel berikut ini merupakan tabel yang menunjukan berbagai ukuran dan kemampuan hantar arus pengantar rel (bus-bar) dari bahan tembaga. Rating arus dan arus hubung singkat dari rel utama mempunyai harga yang berbeda menurut jenis PHB nya, dan tergantung oleh :Posisi pemasangan komponen PHBLuas penampang penghantarKekuatan mekanik penghantarPemisahan antar penopangKemungkinan pengaruh pemanasan dari komponen lainPengaruh dari penghantar yang satu terhadap yang lainHantaran rel untuk pentanahan (PE atau PEN) secara listrik harus dihubungkan kekerangka PHB dan ukurannya diperhitungkan agar mampu dialiri oleh setiap arushubung singkat yang mungkin timbul.Ukuran rel penghantar untuk PE atau PEN berdasarkan pengalaman adalah 25%kali ukuran rel penghantar fasanya.

g. Posisi Saluran Masuk dan KeluarAspek yang penting dari spesifikasi busbar adalah secara fisik posisi saluran masukdan keluar dari suatu PHB. Berikut adalah ilustrasi sebuah kemungkinan daripengaturan saluran masuk

h. Bahan dan Penandaan RelBahan yang dipakai untuk rel kebanyakan dibuat dari tembaga elektrolit danalumunium. Untuk identifikasi rel biasanya dengan cara di cat, berdasarkan PUIL identifikasiwarna adalah sebagai berikut :Merah - LI/RKuning - L2/SHitam - L3/TBiru - NetralKemudian untuk rel pentanahan PE atau PEN indentifikasi warnanya adalah loreng(hijau-kuning). Identifikasi juga dapat dilakukan cukup dengan menggunakan lambang huruf, yaitu untuk fasanya adalah L1/R, L2/S, L3/T dan N untuk netral.

i. Beban MotorApabila terdapat sebuah atau lebih beban motor yang disuplai dari saluran keluarPHB, maka harus ikut diperhitungkan dalam menentukan ukuran relnya, sebab motor-motor ini akan memperbesar arus hubung singkat dari sistem.

j. PHB StandarSeperti telah disinggung pada pembahasan sebelumnya, bahwa dipasaran terdapatberbagai macam dan jenis PHB. Berikut adalah beberapa contoh dari PHB yangada dipasaran tersebut.

1) PHB Distribusi Bentuk BoxPHB jenis ini dipakai untuk distribusi daya listrik dengan kapasitas antara 250-1800 A, bahan selungkup yang dipakai adalah terbuat dari :Bahan isolasiPlat logamBaja tuangPada PHB jenis box dengan pengisolasian total,artinya semua perlengkapannya terbuat dari bahan isolasi, sehingga akan menambah derajat pengamannya dan dapat mencegah tegangan sentuh. Semua selungkup dibuat dari glass-feber-polyester resin, ini secara teknis merupakan kombinasi bahan dengan kualitas yang baik dan baik untukkebutuhan PHB, bahan isolasi ini mempunyai keunggulan :Isolasinya tinggiDerajat pengamanannya tinggiTidak korosiKekuatan mekanik yang besarMudah dalam pengerjaannyaTahan panasTidak memerlukan perawatanBobotnya ringanPHB jenis box dengan selungkup pelat logam, konstruksi jenis ini cocok untuk PHB induk, distribusi dan kontrol.Rakitan box ini dapat dipasang di atas lantai (free standing) atau jugamenempel di dinding.PHB dengan selungkup pelat ini mempunyai keunggulan dalam hal :Andal dalam pengoperasianMudah untuk melakukan perluasanMudah dalam pemasangannyaTidak memerlukan banyak perawatanPHB dengan selungkup pelat ini mempunyai keunggulan dalam hal :Andal dalam pengoperasianMudah untuk melakukan perluasanMudah dalam pemasangannyaTidak memerlukan banyak perawatanPHB distribusi dengan selungkup terbuat dari baja tuang.PHB ini mempunyai konstruksi yang kokoh dan tahan korosi.Oleh karena itu banyak digunakan pada tempat-tempat berdebu, pekerjaan kasar, lembab, dan pada daerah yang mempunyai iklim yang ekstrim. PHB distribusi mempunyai karakteristik sebagai berikut :Konstruksinya kokohDibuat dengan sistem modularMembutuhkan tempat yang tidak terlalu luasPemasangannya mudahPerencanaan proyek dapat dilakukan dengan mudahMemungkinkan untuk diadakan perluasanMudah dikombinasikan2) PHB Distribusi KecilPenggunaan dari PHB ini pada umumnya untuk konsumen rumah tangga, gedung administrasi, gedung komersial dan tempat-tempat umum. PHB distribusi kecil dengan rating arus sampai dengan 63 A dihubungkan setelah KWH meter atau PHB induk. Komponen-komponen yang ada di PHB distribusi ini biasanya berupa sakelar tegangan rendah, ELCB, MCB sakering dsb.

k. Komponen Utama PHBKomponen utamanya PHB ini jenisnya sangat banyak, karena untuk setiap PHB dengan aplikasi berbeda akan membutuhkan komponen utama yang berbeda pula, misalnya PHB distribusi dan PHB kontrol.Karena komponen utama PHB ditinjau dari jenis dan konstruksinya sangat bervariasi, maka berikut ini hanya akan diberikan beberapa contoh utama PHB secara umum.1) Peralatan Pengaman Tegangan RendahPengaman ini berfungsi untuk mengamankan sistem, yaitu dengan caramendeteksi kesalahan/gangguan dan pemutusan bagian sistem yang terganggua) SekeringSekering atau pengaman lebur ini umumnya digunakan untuk :Pengaman beban lebih pada hantaran dan peralatan listrikPengaman hubung singkat pada hantaran dan peralatan listriPengaman lebur ini dapat bekerja dalam waktu yang lama apabila ada beban lebih 20% dan akan bekerja lebih cepat apabila arus kesalahannya lebih besar hubung singkat) Gambar berikut menunjukkan sebuah gambar dari sekering jenis ulir.

Dan pada gambar berikut menunjukkan sebuah gambar dari pengaman sekering pisau (HRC fuse). Jenis sekering ini mempunyai kapasitas pemutusan yang tinggi (sampai 80 kA). Rating arus dari sekering iniberkisar antara 2-1200A pada tegangan 415 volt

b) Pemutus tenagaPemutus tenaga ini dapat memutuskan rangkaian secara otomatis apabila terjadi beban lebih (overload) atau hubung singkat. contoh pemutus tenaga MCB dan MCCB.2) Sakelara) PemisahSakelar ini dipakai untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian dalam keadaan tidak berarus (tidak berbeban), gambar berikut menunjukkan konstruksi dari sakelar pemisah tersebut.

b) Sakelar BebanSakelar beban ini boleh dioperasikan dalam keadaan rangkaian berarus (berbeban)

3) Penopang RelPenopang rel ini adalah merupakan bagian atau komponen PHB yang penting, karena komponen ini berfungsi kecuali sebagai dudukan rel dan sekaligus mengikat rel tersebut agar tidak bergerak, sehingga jarak antar rel dan jarak antara rel dengan bagian konduktif yang terdapat pada panel dapat terjaga dengan baik. Disamping itu juga berfungsi sebagai isolator antara rel dengan bagian-bagian konduktif yang terdapat pada panel. Terdapat beberapa jenis desain konstruksi penopang rel, diantaranya adalah rel penopang bentuk : silinder, persegi, tangga, jepit, dan sebagainya.l. Asesori PHBAsesories PHB adalah merupakan bagian dari komponen PHB disamping komponen utama. Asesories PHB ini adalah merupakan bagian kelengkapan dari PHB, sedang kita sendiri tahu bahwa terdapat pula berbagai macam jenis PHB, maka asesories PHB ini jenis dan bentuknya pun sangat bervariasi. Mengingat jumlah dan bentuknya sangat bervariasi, maka berikut ini akandiberikan contoh dari beberapa asesories PHB untuk tegangan rendah yang dapat kita temui dipasaran.1) Rel PenyambungRel penyambung ini berfungsi untuk menyambungkan secara listrik beberapa MCB satu atau tiga fasa, panjang rel ini dapat dipotong sesuai dengan kebutuhan dan biasanya panjang standar yang ada dipasaran adalah 2 m. 2) Penopang TerminalPenopang ini digunakan untuk menempatkan terminal untuk pencabangan pada PHB. Tentunya bentuk penopang terminal ini disesuaikan dengan kebutuhan3) TerminalPada PHB ini tidak bisa dihindari bahwa pencabangan mesti ada, yang memerlukan terminal untuk pencabangan. 4) Rel Omega dan Rel CRel omega dan rel C ini ada terbuat dari cadmium dan alumunium, rel ini dalam perakitan PHB biasanya dipasang pada dasar (base) panel atau pada rangkanya. Fungsi dari rel ini adalah sebagai dudukan untuk komponenkomponen utama dari PHB diantaranya MCB, sekering terminal kontaktor dsb. 5) Penutup akhir dan Pengunci terminal blokPenutup akhir dan pengunci terminal blok masing-masing fungsinya adalah sebagai penutup akhir untuk menutup bagian terminal akhir dari suatu susunan beberapa terminal agar bagian yang bertegangan tidak tersentuh, sedangkan pengunci adalah berfungsi untuk mencegah terminal blok tidak bergerak-gerak dan pengunci dipasang di samping kiri dan kanan dari suatu susunan terminal.

PERENCANAAN PROYEK PHB TEGANGAN RENDAH

Agar dapat mensuplai daya listrik ke konsumen seperti untuk rumah tangga, bangunan gedung, bangunan komersial, dan lain-lain, maka PHB harus direncanakan menurut persyaratan operasinya.Pada proyek pembuatan PHB ini, hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :a. Kondisi Lingkungan dan PemasanganKondisi lingkungan dimana PHB akan dipasang dan cara pemasangannya adalah suatu hal yang perlu diperhitungkan dalam perencanaan PHB, untuk itu hal-hal seperti tersebut di bawah ini dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam perencanaan PHB :Kekuatan mekanisTemperatur disekeliling tempat pemasangan PHB dan kondisi iklimPengaruh korosiCara pemasangannyaJenis PHBPenutup dan pintu PHB (transparan atau tidak)Maksimum ukuran dari PHBSaluran kabelMetode perakitanb. Kondisi Kelistrikan dan DayaUntuk perencanaan proyek, diagram satu garis mesti ada, dan sebagai tambahankondisi kelistrikan dan data-data yang diperlukan harus diketahui, seperti :Tegangan operasi dan frekuensiRel (kemampuan hantar arus, dan jumlahnya)Besar arus hubung singkat pada lokasi pemasangan PHBPosisi kabel saluran masuk (dari atas, bawah, atau sisi) jenis kabel, ukuran luas penampang kabel, jumlah kabel dan intinyaJumlah saluran keluar dan data-data setiap komponen (kontraktor, MCB sekering dsb) rating daya, arus, rentang setting overload dsb.Posisi saluran keluar (ke atas, ke bawah, atau ke samping) ukuran luas penampang kabel, jumlah kabel dan intinya.Untuk lebih jelas dan lengkap tentang persyaratan-persyaratan perencanaan PHB dapat mengacu pada standar PUIL, SPLN, IEC atau standar lain yang telah diakui secara nasional maupun internasional.c. Alat Bantu Perencanan ProyekUntuk memudahkan pekerjaan dalam perencanaan proyek pembuatan PHB ini perlu didukung dengan alat bantu berupa :KatalogSpesifikasi data perencanaan proyekPerhitungan standarPeralatan gambar untuk keperluan desaind. Perencanaan ProyekDidasarkan pada penjelasan yang telah dikemukakan pada poin 1, 2 dan 3 di atas, tentunya seorang perencana proyek akan memilih jenis PHB yang cocok sesuai dengan aplikasi dan tentu saja pertimbangan aspek ekonomi dan teknisnya. Berikut ini contoh dari langkah-langkah perencanaan dari mulai diagram satu garis sampai dengan membuat sket PHB yang diperlukan (jenis PHB yang dipakai adalah PHB box). Berdasarkan pada diagram satu garis (gambar berikut) maka langkah perencanaan dilakukan dengan menggambar sket PHB dengan ukuran yang telah diskala, penggambaran dapat menggunakan sablon atau software komputer dan secaralangsung menggambar dengan berpedoman pada buku katalog dari pembuat komponen PHB.