B. RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang masalah dan batasan masalah, maka masalah

yang akan dirumuskan adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana prinsip kerja dalam pengoperasian motor pompa dalam

pensuplaian air dari dalam sumur sampai ke bak penampungan secara

otomatis.

2. Apa saja komponen yang digunakan dalam sistem pengoperasian motor

pompa dalam pensuplaian air secara otomatis.

C. TUJUAN PRAKTIK KERJA LAPANGAN INDUSTRI

(PKLI)

Secara umum, tujuan yang diharapkan setelah melakukan Praktik Kerja

Lapangan Industri (PKLI) adalah :

1. Untuk mengetahui prinsip kerja dalam pengoperasian motor pompa dalam

pensuplaian air dari dalam sumur sampai ke bak penampungan secara otomatis.

2. Untuk mengetahui peralatan – peralatan apa saja yang digunakan dalam sistem

pengoperasian motor pompa dalam pensuplaian air secara otomatis.

D. BATASAN MASALAH

Agar penyusunan laporan Praktik Kerja Lapangan Industri ini jelas dan

terarah maka penulis membatasi pembahasan dalam laporan ini. Disini penulis

hanya akan membahas:

1. Peralatan - peralatan dalam pengoperasian motor pompa.

2. Sistem pengoperasian motor pompa secara otomatis menggunakan elektroda

dan switch omron 61F–GP-N.

2

E. MANFAAT PKLI

Adapun manfaat PKLI adalah sebagai berikut:

1. Membangun mental dan tanggung jawab kerja dalam setiap aktivitas yang akan

di bebankan kepada mahasiswa dalam mengembangkan sifat yang penuh

tanggung jawab.

2. Membina kerja sama antara universitas dan perusahaan yang bersangkutan

dalam pengembangan ilmu pengetahuan, dalam hal ini Universitas Negeri

Medan dan PT. Soci Mas KIM II Medan.

F. SEJARAH SINGKAT PT. SOCI MAS KIM II MEDAN

PT. Soci Mas KIM (Kawasan Industri Medan) II Medan terletak di

Kompleks Griya Martubung, Tanjung Mulia Medan. PT.Soci Mas berdiri pada

tanggal 20 Oktober 1992, yang bergerak dalam industri kimia. Produk-produk

yang dihasilkan PT. Soci Mas adalah asam lemak dan gliserin. Bahan baku yang

digunakan untuk memproduksi produk tersebut adalah minyak sawit dan minyak

biji sawit. Asam lemak sebagai bahan baku untuk pembuatan sabun, deterjen,

alkohol, karet, lilin, plastik, kosmetik dan alat-alat kecantikan. Gliserin sebagai

bahan baku untuk obat-obatan, bahan peledak, permen karet, parfum, tembakau,

pasta gigi dan perekat kertas kerja.

Kapasitas produksi yang dimiliki PT. Soci Mas Medan sebesar 80.000 MT

per tahun, dan jumlah karyawan PT. Soci Mas Medan sebanyak 217 orang (pria

sebanyak 195 orang dan wanita sebanyak 22 orang). Kantor dibuka 5 hari dalam

seminggu dimulai pukul 08.00 Wib s/d 17.00 Wib.

Sistem pengendalian mutu PT. Soci Mas Medan telah mendapat

pengakuan dari Sertifikat ISO-9002 tanggal 20 September 1996 dan pengakuan

dari sertifikat KOSHER pada tanggal 5 Maret 1997. PT. Soci Mas dalam

melaksanakan produksi selalu memperhatikan lingkungan dan karyawan. Pada

tanggal 21 Mei 1997 dibangun sebuah pengolahan air limbah agar limbah-limbah

industri tidak merusak lingkungan dan pada tanggal 25 Agustus 1995 didirikan

sertifikat kerja. Pada tenggal 22 April 1999 PT. Soci Mas mendirikan koperasi

karyawan dengan tujuan untuk membantu karyawan dalam masalah ekonomi.3

PT. Soci Mas dalam memproduksi produk menetapkan suatu target

penjualan sebanyak 6500 MT per bulan dengan sasaran penjualan produk yang

dihasilkan tidak hanya domestik (Indonesia) tetapi juga keluar negeri. Adapun

proporsi penjualan PT. Soci Mas Medan pada setiap negara adalah Jepang

sebanyak 29%, Asia sebanyak 50%, Indonesia 14% dan lain sebagainya 7% .

Tugas dan tanggung jawab serta wewenang tiap-tiap posisi yang ada di PT.

Soci Mas adalah sebagai berikut:

1. Chief Executife Officer (CEO), Chief Financial Officer (CFO), Chief

Operational Officer (COO)

CEO merupakan pimpinan teratas PT. Soci Mas yang mempunyai

wewenang tertinggi dan tanggung jawab penuh terhadap segala aktifitas

perusahaan, merumuskan kebijakan-kebijakan dan strategi perusahaan. CEO

mempertanggung - jawabkan tugas-tugasnya kepada Dewan Direktur (Board of

Directors ) dalam Rapat Umum Pemegang Saham yang biasanya diadakan satu

kali setiap tahun. Di dalam menjalankan tugasnya-tugasnya, CEO dibantu oleh

CFO dan COO. Tugas CFO lebih banyak di dalam hal-hal keuangan dan

administrasi, sedangkan tugas COO lebih menyangkut hal-hal produksi,

maintenance, quality assistance, pemasaran.

2. Finance and Acconting Manager

Finance and Acconting Manager mempunyai tugas dan tanggung jawab

terutama pengontrolan anggaran perusahan, termasuk cash inflow dan cash

outflow, dan menjamin terciptanya sistem akutansi yang baik dan jelas. Di dalam

melaksanakan tugas-tugasnya Finance and Acconting Manager dibantu oleh

seorang assistant manajer dan sekaligus membawahi beberapa Senior Staff dan

Junior Staff.

3. Administration Manager

Dengan dibantu oleh Assistant and Administration Manager dan beberapa

Senior Staff dan Junior Staff, Administration Manager mempunyai tugas dan

tanggung jawab dalam hal-hal Sumber Daya Manusia dan mencakup hal-hal lain

yang bersifat umum seperti pengadaan alat-alat kantor, hubungan masyarakat,

keamanan, kebersihan pabrik/kantor, transportasi, dan lain-lain.

4

4. Purchasing Manager

Purchasing Manager bertugas dan bertanggung jawab di dalam pengadaan

bahan baku maupun bahan-bahan pembantu (ditangani oleh para senior staff dan

junior staff Purchasing Manager)

5. Maintenance & Enginering Manager

Maintenance & Enginering Manager bertugas dan bertanggung jawab

dalam pemeliharaan dan perbaikan alat-alat dan mesin di lingkungan perusahaan.

6. . Production Manager

Production Manager mempunyai tugas dan wewenang yang berkaitan

dengan kelancaran jalannya produksi/ operasional pabrik. Production Manager

menaungi beberapa sub bagian yaitu: Process Section, PPC (Planing and

Production Control) Section, Packing Section dan Maintenance Section. Masing-

masing subbagian ini terdapat terdapat seorang Group/Section Leader yang

membantu Production Manager di dalam melaksanakan tugas-tugasnya. Group

Leader dan Packing Group Leader dibantu oleh para Shift Group Leader yang

membawahi beberapa operator.

7. . Quality Assurance Manager

Quality Assurance (QA) Manager mempunyai tugas dan tanggung jawab

terutama terhadap mutu produk yang dihasilkan dan apakah produk yang dijual

sudah sesuai dengan kualitas yang diinginkan, dan pelaksanaan analisis terhadap

produk yang dihasilkan. Didalam melaksanakan tugas-tugasnya Quality

Assurance dibantu oleh seorang Assistant Manager yang bertanggung – jawab

mengkordinir anggota-anggotanya yang terdiri dari para Shift Leaders yang

membawahi beberapa orang.

8. Sales Manager

Sales Manager bertanggung jawab terutama terhadap pemasaran produk-

produk baik lokal maupun ekspor, dan bekerjasama dengan baik dengan

Production Manager sehingga ada sinkronisasi antara permintaan pasar dengan

produk-produk yang dihasilkan. Didalam menjalankan tugas-tugasnya Sales

Manager dibantu oleh para Senior Staff dan Junior Staff untuk mengurus berbagai

5

kegiatan seperti mempersiapkan kontrak penjualan, penjadualan, pengiriman

sampel, mempersiapkan dokumen-dokumen ekspor, dan sebagainya.

9. Production Planning & Inventory Control (PPIC) Manager

PPIC Manager mengatur perencanaan dan pengendalian produksi dan

penyimpanan persediaan produk-produk yang sudah selesai diproduksi, bahan

baku, bahan-bahan pembantu, dan spareparts, pemeliharaan gudang, dan

pemuatan produk-produk yang akan dijual. Di bawah ini akan digambarkan

Struktur Organisasi PT. SOCI MAS KIM II Medan.

6

PPICDepartment(Production

Planning &Inventory

Control)

ExecutiveCommitte

CEOChief Executive

Officer

COOChief Operational

Officer

GM Operation

Maintenance &

EngineeringDepartment

Productiondepartment

Quality Assurance

Department

GMMarketing

&Sales

SalesDepartment

CFOChief Financial

Officer

Finance &

AccountingDepartment

Administration

Department

PurchasingDepartmen

t

BAB II

KAJIAN TEORITIS

A. PERALATAN LISTRIK

Dalam sistem pengoperasian motor ada dua kelompok peralatan listrik

yang digunakan, yaitu peralatan kontrol dan peralatan daya. Yang termasuk

peralatan kontrol di antaranya: saklar, timer, relay overload, dan level switch.

Peralatan daya di antaranya kontaktor, kabel listrik, sekering atau circuit breaker.

Berikut ini akan dijelaskan konstruksi beberapa peralatan kontrol dan peralatan

daya yang banyak digunakan dalam sistem pengoperasian.

1. PERALATAN KONTROL

a. Saklar atau Switch

Saklar merupakan perangkat untuk menghubungkan maupun memutuskan

arus beban. Walaupun terdapat beberapa jenis saklar, namun pada prinsipnya

sama, yaitu untuk memutus dan menghubungkan arus. Saklar yang akan

digunakan dalam peralatan kontrol ini adalah saklar manual. Saklar manual

dioperasikan dengan memindahkan tuas saklar secara mekanis oleh operator.

Biasanya saklar manual dipakai sebagai penghubung dan pemutus utama. Ukuran,

bentuk dan cara pemasangannya sangat bervariasi. Saklar yang digunakan dalam

peralatan kontrol ini adalah saklar push button (saklar tombol tekan).

Menurut Drs. Kismet Fadillah dkk, (1999:98), mengatakan bahwa saklar

push botton adalah bentuk paling umum dari peralatan kontrol manual yang

dijumpai di industri. Push botton NO (normally open) berfungsi untuk

menyambung rangkaian ketika tombol ditekan dan kembali pada posisi terbuka

ketika tombol di lepas. Push botton NC (posisi tertutup) berfungsi untuk

membuka rangkaian apabila tombol ditekan dan kembali pada posisi menutup

ketika tombol dilepas. Gambar 1 menggambarkan beberapa push botton dan

simbolnya.

7

1) Saklar otomatis

Gambar 1. Push Botton dan simbolnya

b. Timer (Time Delay Relay)

Time delay relay adalah alat yang digunakan sebagai relai penunda waktu

yang fungsinya untuk memindahkan kerja dari rangkaian pengontrol kerangkaian

tertentu yang bekerja secara otomatis. Misal dari star ke delta secara otomatis.

Prinsipnya sama saja dengan kontaktor, hanya saja memiliki waktu tunda operasi.

Time delay relay memiliki kontak NO dan juga kontak NC, seperti pada kontaktor,

hanya saja time delay relay memiliki waktu tunda yang telah ditentukan.

Menurut Frank D Petruzella, (2001:387), mengatakan Time Delay Relay

dapat diklasifikasikan menjadi 2 kelompok besar yaitu:

1) Time delay relay dengan waktu tunda ON (On Delay)

Time delay relay bekerja dengan normal sesuai dengan waktu yang telah

ditentukan. Apabila daya diberikan pada kumparan maka kontak NC akan tetap

tertutup, namun setelah waktu yang sudah ditentukan telah tercapai maka kontak

NC akan berubah status menjadi terbuka dan akan tetap terbuka selama koil

diberikan daya. Saat catu daya terputus maka kontak akan tertutup dengan cepat.

2) Time delay relay dengan waktu tunda OFF (Off Delay)

Time delay relay ini bekerja kebalikan dari Time delay relay waktu tunda ON.

saat koil kumparan diberi catu daya, kontak NC akan dengan cepat berubah

menjadi terbuka. Selama koil kumparan masih diberi catu daya maka kontak

masih tetap terbuka. Setelah catu daya dilepas dari kumparan, kontak masih tetap

8

terbuka hingga beberapa waktu, misalnya 5 detik. Setelah 5 detik, kontak akan

otomatis berubah status dari terbuka menjadi tertutup secara langsung dalam

waktu yang cepat pada posisi semula. Bentuk Time delay relay diperlihatkan pada

gambar 2.

Gambar 2. Time delay relay

c. Thermal Overload

Thermal overload berfungsi untuk mengamankan motor listrik dari beban

lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat

dan ada yang lambat. Sebab waktu motor dioperasikan, arus start dapat mencapai

6 kali arus nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat,

maka pengamannya akan membuka saat motor dijalankan.

Menurut Drs. Kismet Fadillah dkk, (1999:97), mengatakan bahwa

Thermal overload bekerja berdasarkan pemutus bimetal akan bekerja sesuai

dengan arus yang mengalir. Semakin tinggi kenaikan temperature akan

menyebabkan terjadinya pembengkokan bimetal, akibatnya akan terjadi

pemutusan arus, sehingga motor akan berhenti. Jenis pemutus bimetal ada jenis

satu fasa dan ada jenis tiga fasa. Ditinjau dari sudut fasa, tiap fasa terdiri atas

bimetal yang terpisah tetapi saling terhubung, berguna untuk memutuskan semua

phasa apabila terjadi kelebihan beban. Pemutus bimetal satu fasa dapat digunakan

untuk pengaman beban lebih pada motor berdaya kecil. Cara kerja thermal

overload adalah apabila bimetal dilewati arus yang lebih besar dari nominalnya,

maka bimetal akan melengkung ke kiri dan menggeser tuas. Pergeseran ini akan

9

membawa lengan kontak pada bagian bawah tertarik ke kiri dan kontak akan

lepas. Selama bimetal melengkung maka bimetal tetap pada posisi, sehingga

kontak – kontaknya belum dapat dikembalikan kekondisi semula walaupun reset

buttonnya ditekan, apabila bimetal sudah dingin barulah kontaknya dapat kembali

lurus dan kontaknya baru dapat di hubungkan kembali dengan menekan reset

button.

Empat hal yang perlu diperhatikan ketika memilih thermal overload

1) Kemampuan hantar arus (KHA)

2) Tegangan kerja nominal

3) Nilai nominal arus beban lebih

4) sensitifitas waktu bereaksi

Gambar di bawah ini menggambarkan sebuah thermal overload, konstruksi dan

diagram kontaknya.

Gambar 3.Thermal overload, konstruksi dan diagram kontak

10

d. Switch omron 61F-GP-N

Switch omron 61F-GP-N adalah sebuah alat kontrol yang untuk berfungsi

untuk menjaga agar keberadaan air dalam tangki pada level tertentu dengan

mengatur ON / OFF motor pompa. Dalam rangkaian ini terdapat 2 terminal

sebagai koil dan terhubung dengan tegangan 220 VAC yaitu pada terminal 3 dan

9. Terminal kontak output relay yang digunakan dalam memerintah pompa agar

ON / OFF adalah terminal 1, 10 dan 11. Dalam alat ini terdapat 3 terminal yang

akan terhubung elektroda yaitu terminal 4, 5 dan 7. Dengan bantuan elektroda

inilah yang akan mengatur ON / OFF dari kontak output relay. Urutan

pemasangan elektroda pada air haruslah berurutan yaitu elektroda 1 paling atas,

elektroda 2 dan elektroda 3 sebagai common atau langsung terhubung dengan

body. Bahan elektroda yang akan digunakan adalah material yang tahan korosi

karena bahan itu akan dimasukkan ke dalam air.

Cara kerja dari Switch omron 61F-GP-N adalah berdasarkan elektroda

yang diletakkan dalam air. Sebelumnya kontak NO output relay dihubungkan

dengan koil kontaktor dan kontaktor yang nantinya mengoperasikan motor. Jika

elektroda 3 dimasukkan dalam air maka kontak NO output relay akan tertutup,

jika elektroda 2 dimasukkan dalam air, maka kontak NC output relay masih

tertutup. Jika dimasukkan elektroda 1 ke dalam air, maka dengan seketika kontak

output relay akan terbuka. Dengan melihat dari proses diatas maka pada proses

pengisian, saat air menyentuh elektroda 3 maka motor akan bekerja dan ketika air

menyentuh elektroda 2, motor masih tetap bekerja. Apabila air sudah menyentuh

elektroda 1 maka motor akan berhenti bekerja. Pada posisi ini, motor akan tetap

tidak bekerja sebelum air tidak menyentuh elektroda 2. Elektroda 2 dalam proses

ini hanya sebagai pengunci pada saat motor tidak beroperasi setelah menyentuh

elektroda 1.

Dalam proses ini, motor hanya di hubungkan seri dengan kontak output

relay switch omron 61F-GP-N. jika melihat dari proses pengisian seperti di atas

maka dalam proses pengambilan air, akan didapatkan proses kebalikan dari proses

pengisian. Switch omron 61F-GP-N dan proses kerja sensor elektroda akan

digambarkan pada gambar 4.

11

E3 E2 E1

Gambar 4. Switch omron 61F-GP-N dan cara kerja sensor elektroda

2. PERALATAN DAYA

a. Kontaktor Magnet

Motor-motor listrik yang mempunyai daya besar harus dapat dioperasikan

dengan waktu yang cepat agar tidak menimbulkan loncatan bunga api pada alat

penghubungnya. Untuk mengoperasikan motor secara langsung dengan sumber

tegangan dengan cepat maka digunakanlah saklar magnet atau yang biasa dikenal

dengan kontaktor.

Menurut Frank D Petruzella, (2001:405), mangatakan bahwa kontaktor

magnet adalah suatu alat penghubung listrik yang bekerja atas dasar magnet. Bila

koil pada kontaktor diberikan arus listrik, maka koil akan menghasilkan medan

magnet dan akan menarik jangkar, sehingga kontak akan menjadi tertarik/

menutup akibatnya arus akan mengalir pada kontak tersebut.

Kontaktor magnet atau saklar magnet ialah saklar yang bekerja

berdasarkan kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja jika ada gaya magnet.

12

5

67

3

2

1

8

9

10

11

4

∞

Magnet berfungsi sebagai penarik dan pelepas kontak-kontak. Sebuah kontaktor

harus mampu mengalirkan arus dan memutuskan arus dalam keadaan kerja

normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir selama pemutusan tidak

terjadi. Sebuah kontaktor dapat memiliki koil yang bekerja pada tengangan DC

atau AC. Pada tengangan AC, tegangan minimal adalah 85% tegangan kerja,

apabila kurang maka kontaktor akan bergetar.

Kapasitas kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan kontaknya

mengalirkan arus. Biasanya pada kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak

normal terbuka (Normally Open = NO) dan kontak normal tertutup (Normally

Close = NC). Kontak NO berarti saat kontaktor magnet belum bekerja

kedudukannya membuka dan bila kontaktor bekerja kontak itu

menutup/menghubung. Sedangkan kontak NC berarti saat kontaktor belum

bekerja kedudukan kontaknya menutup dan bila kontaktor bekerja kontak itu

membuka. Jadi fungsi kerja kontak NO dan NC berlawanan.

Kontak – kontak terdiri dari kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama

terdiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dari kontak NO dan NC. Kapasitas

arus dari kontak utama berbeda dengan kontak bantu karena permukaan kontak

utama lebih luas daripada permukaan kontak bantu. Kontak utama digunakan

dalam mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk beban, misalnya

motor listrik, pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu

digunakan untuk fungsi kontrol yang dikoordinasikan dengan sistem pengontrolan

yang digunakan.

Dewasa ini kontaktor magnet lebih banyak digunakan di bidang industri

dan laboratonium. Hal ini karena kontaktor mudah dikendalikan dari jarak jauh

dan lebih aman.

Kelebihan menggunakan kontaktor adalah:

a. Pelayanannya mudah

b. Waktu penghubung dan pemutus kontak lebih cepat

c. Jika sumber terputus sedangkan kontaktor dalam keadaan bekerja, maka

kontaktor akan lepas dengan sendirinya dan jika sumber terhubung kembali,

kontak tetap tidak bekerja.

13

Sedangkan kekurangannya:

a. Mahal harganya

b. Perawatannya cukup sukar

Empat hal penting untuk memilih kontaktor, yaitu:

a. Tegangan kerja

b. Besarnya daya

c. Kemampuan hantar arus

d. Jumlah kontak bantu yang dimiliki.

Gambar kontaktor dan konstruksinya akan diperlihatkan pada gambar 5.

Gambar 5. Kontaktor dan konstruksinya

b. Mini Circuit Breaker (MCB)

Prinsip kerja MCB sama dengan prinsip kerja themal overload yaitu pengaman bimetal yang bekerja secara thermis. MCB adalah alat pengaman otomatis yang dipergunakan untuk membatasi arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian. Alat pengaman ini dapat juga berguna sebagai saklar. Dalam penggunaannya, pengaman ini harus disesuaikan dengan besar listrik yang terpasang. Hal ini adalah untuk menjaga agar listrik dapat berguna sesuai kebutuhan. Arus nominal yang digunakan dengan menggunakan tegangan

14

230/400V ialah: 1.2.4.6.10.16.20.25.35 dan 50 A disesuaikan dengan tingkat VA konsumen. Gambar 6 menunjukkan MCB 1 fasa dan 3 fasa

Gambar 6. MCB 1 fasa dan 3 fasa

c. Kabel daya

Pada umumnya penghantar listrik yang digunakan untuk rangkaian kontrol

dan rangkaian utama instalasi motor- motor listrik adalah kabel NYAF. Kabel

NYAF merupakan penghantar tunggal dari bahan tembaga yang berinti serabut

sehingga sifatnya fleksibel dan mudah diatur.

Kabel NYAF diguanakan di dalam panel kontrol yang penyambungannya

menggunakan sepatu kabel dan selongsong kebel. Untuk rangkaian kontrol di

gunakan ukuran 0,75 mm2 s/d 1,50 mm2, sedangkan untuk rangkaian utama daya

minimal kabel 2,50 mm2.

Motor- motor listik kebanyakan tidak selalu berada pada satu tempat , jadi

penghantar yang digunakan dari panel kontrol ke beban(motor listrik) adalah

kabel NYM yang tahan terhadap gangguan mekanis. Faktor yang diperhatikan

dalam menentukan penggunaan penghantar listrik untuk instalasi motor listrik

adalah luas penampang penghantar dan panjang penghantar. Gambar kabel NYM

dan NYAF diperlihatkan pada gambar di bawah 7.

Luas penampang penghantar(A)

Gambar 7. Kabel NYM dan NYAF15

Luas penampang penghantar listrik yang dipilih harus mengalirkan arus

listrik sebesar 125% kali arus normal beban (motor listrik). Untuk penampang

saluran utama yang melayani beberapa unit motor listrik, maka penampang

hantaran adalah 125% kali arus nominal motor listrik terbesar ditambah arus

nominal motor listrik lainnya. Berdasarkan peraturan umum instalasi

listrik(PUIL), kerugian tegangan atau drop tegangan yang diijinkan untuk instalasi

tenaga adalah 5 % dari tegangan kerja. Jadi panjang penghantar listrik dari suatu

instalasi harus di uji agar rugi tegangan tidak melebihi yang diijinkan

Untuk mencek/ menghitung kerugian tegangan tersebut dapat

menggunakan rumus

Panjang penghantar untuk instalasi 1 fasa

L = uk.A/ 2 ln. p

Untuk instalasi 3 fasa

L = uk.A/ √3 ln. p L= panjang penghantar

Uk= 5% kali tegangan kerja (V) A = penampang kabel

Ln=arus nominal beban(A) p(rho)= tahanan jenis penghantar(Ω/ m)

16

B. BEBAN LISTRIK

Untuk menyalurkan air dari dalam sumur sampai ke bak penampungan

diperlukan mesin penggerak untuk memompa air. Untuk keperluan tersebut

mesin penggerak yang digunakan adalah motor listrik. Motor listrik yang akan

digunakan adalah motor 3 fasa dan akan di hubungkan ke rotor bagian pompa air.

1. MOTOR 3 FASA

Motor 3 fasa digunakan sebagai motor penggerak yang di hubungkan ke

bagian pompa yang digerakkan untuk menghasilkan daya isap dan daya buang.

Dalam hal ini kita akan gunakan motor induksi. Motor induksi adalah alat listrik

yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Listrik yang diubah adalah

listrik 3 phasa.

Menurut Drs. Kismet fadillah dkk, (1999:110) mangatakan bahwa

konstruksi motor induksi secara detail terdiri atas dua bagian, yaitu: bagian stator

dan bagian rotor. Stator adalah bagian motor yang diam terdiri: badan motor, inti

stator, belitan stator, bearing, dan terminal box. Bagian rotor adalah bagian motor

yang berputar, terdiri atas rotor sangkar, dan poros rotor. Konstruksi motor

induksi tidak ada bagian rotor yang bersentuhan dengan bagian stator, karena

dalam motor induksi tidak komutator dan sikat arang. Gambar 8 menggambarkan

irisan motor listrik dan bagian – bagiannya.

Gambar 8. Irisan motor listrik dan bagian – bagiannya

17

2. POMPA AIR

Agar dapat menyalurkan air dari suatu tempat ke tempat lain yang lebih

tinggi, dibutuhkanlah yang namanya pompa air. Ujung bagian yang berputar pada

motor listrik akan dihubungkan ke as bagian pompa air. Gunanya untuk

menghasilkan daya isap dan daya buang yang lebih besar.

Pada gambar 9 digambarkan sebuah pompa air.

Gambar 9. Pompa air

18

BAB III

PENGALAMAN LAPANGAN

A. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

PT Soci Mas merupakan salah satu perusahaan yang bergerak dalam

bidang industri kimia di Medan. Dalam proses produksinya, perusahaan ini butuh

air dalam jumlah besar. Dalam prosesnya, air yang di alirkan akan digerakkan

oleh beberapa motor pompa dari beberapa tempat yang berbeda (perusahaan ini

menggunakan 4 motor pompa). Adapun peralatan yang digunakan dalam proses

pengisian air adalah:

1. Motor pompa

Motor pompa digunakan untuk proses penyaluran air dari sumur ke bak

penampungan. Motor yang digunakan untuk memompa air yang dimaksud adalah

motor listrik 3 fasa. Motor listrik dalam hal ini terhubung langsung dengan rotor

pompa yang akan digerakkan oleh motor listrik itu sendiri. Gambar 10

menunjukkan salah satu jenis motor pompa yang digunakan di PT SOCI MAS

Medan.

Gambar 10. Salah satu jenis motor pompa yang digunakan di PT SOCI

MAS Medan.

19

Pada tabel di bawah ini diperlihatkan spesifikasi motor pompa yang digunakan di

PT Soci Mas Medan

No. 66 Kutub 8

Merk Toshiba (Japan) Fasa 3

Serial Number 1020117565 IP 55

Daya Aktif (P) 45 Kelas Isolasi F

Tegangan (V) 440 Rating Cont

Arus (A) 90 Rotor Cage

Frekuensi (Hz) 50 Amb Temp 40

Putaran (rpm) 725 Temp Rise 80

2. Kotak panel

Dalam kotak ini terdapat berbagai peralatan listrik, antara lain peralatan

kontrol dan peralatan daya. Peralatan kontrol digunakan untuk mengontrol setiap

proses yang akan dijalankan dalam mengoperasikan motor, rangkaian ini sering

disebut dengan rangkaian kontrol. Sedangkan peralatan daya digunakan sebagai

penyalur/penghubung rangkaian utama.

Dibawah ini adalah beberapa peralatan listrik dalam kotak panel yang di

gunakan dalam pengontrolan motor pompa di PT SOCI MAS Medan.

Antara lain:

a. Saklar putar g. Volt meter

b. Ampere meter h. Lampu indikator

c. Push botton start Dan stop i. MCB 3 Fasa 60 Ampere

d. MCB 1 Fasa 6 Ampere j. Kontaktor magnet

e. Thermal Over Load k. TDR (Time Delay Relay)

f. Switch 61F- GP-N

20

Gambar 11, menunjukkan bagian dalam dan luar kotak panel yang digunakan

dalam pengontrolan motor pompa yang digunakan di PT SOCI MAS Medan.

Gambar 11. Bagian dalam dan luar kotak panel yang digunakan dalam

pengontrolan motor pompa yang digunakan di PT SOCI MAS

Medan.

3. Saluran pipa air

Di PT. Soci Mas Medan, ada 4 pipa air yang digunakan dalam memasok

air ke bak penampungan, masing – masing berasal dari tiap – tiap keluaran dari

motor pompa. Setiap keluaran dari motor pompa akan menuju ke pipa utama, dari

pipa utama ini akan disalurkan ke bak penampungan.

Ukuran pipa yang digunakan dalam penyaluran dari dalam sumur ke pipa

utama berdiameter 3 inch dan ukuran pipa utama berdiameter 6 inch.

4. Bak penampungan air

Dalam bak penampungan inilah tempat keluaran air dari dalam sumur untuk

dilakukan proses penyaringan. Ada beberapa tahap penyaringan yang dilakukan,

sehingga dalam bak penampungan ini ada beberapa bagian yang dibuat untuk

21

proses penyaringan. PT Soci Mas Medan membentuk bak penampungan air

dengan panjang 12 meter, lebar 6 meter dan tinggi 3,5 meter.

Di dalam bak penampungan inilah diletakkan 1 switch omron 61F– GP –N

yang mengontrol pengoperasian semua motor pompa yang masuk ke bak

penampungan. Ketinggian elektroda ke 3 diletakkan di dasar bak penampungan,

elektroda ke dua 2 diletakkan 1 meter dari dasar ketinggian bak penampungan

dan elektroda ke 1 diletakkan 3 meter dari dasar ketinggian bak penampungan.

Ada beberapa alasan pemakaian elektroda dan switch omron 61F-GP-N dalam bak

penampungan air:

a. Untuk menjaga agar air tidak sampai kosong pada bak penampungan.

b. Untuk menjaga agar air tidak mubajir jika tidak dengan cepat memutuskan

operasi motor.

c. Salah satu langkah dalam menghemat listrik ketika air sudah tidak

dimanfaatkan lagi.

Gambar 12. Bak penampungan air di PT Soci Mas Medan

22

5. Sumur air

Untuk memperoleh jumlah air yang cukup maka PT Soci Mas Medan

melakukan suatu pengeboran tanah yang dalamnya 72 meter dan membutuhkan

pipa yang berdiameter 3 inc yang akan ditancapkan sebanyak 12 batang, masing –

masing pipa panjangnya 6 meter. Dengan jumlah sumur sebanyak 4.

Dalam sumur inilah diletakkan switch omron 61F –GP-N, yang fungsinya

untuk mengontrol pengoperasian motor pompa yang akan memasok air ke bak

penampungan. Ketinggian elektroda ke 3 diletakkan 1 meter diatas dasar tanah,

elektroda kedua diletakkan 2 meter di atas dasar tanah dan elektroda ke 1

diletakkan 6 meter dari dasar tanah.

Ada beberapa alasan pemakaian elektroda dan switch omron 61F-GP-N dalam

sumur:

a. Menjaga agar motor pompa tidak beroperasi pada saat air dalam keadaan

kosong.

b. Merupakan salah satu langkah dalam mengehemat listrik, jika motor tetap

beroperasi pada saat air dalam keadaan kosong.

B. PENGOPERASIAN MOTOR

Operasi motor akan menggunakan elektroda dan switch omron 61F –GP-N di

dalam bak penampungan dan di dalam sumur sebagai pengontrolan ketinggian air.

Berikut akan digambarkan pada gambar 13 dan 14.

Penulis menyimpulkan bahwa control unit akan bekerja apabila terminal 4 dan

5 terhubung melalui air dengan bantuan elektroda. Control unit akan bekerja jika

elektroda 1 dan 3 terhubung dalam air. Jika terminal 4 dan 5 sudah terhubung,

maka kontak NO input relay 6, 8 akan tertutup dan kontak 6, 7 yang akan

terhubung. Demikian juga halnya dengan kontak NO output relay 10, 1 akan

tertutup, dan kontak 1, 11 yang akan terhubung.

Ketika air sudah mulai turun dan tidak lagi terhubung dengan elektroda 1,

maka control circuit tidak langsung berhenti bekerja. Karena terminal 4 masih

terhubung dengan terminal 5 melalui elektroda 2 dengan bantuan kontak 6 dan 7

yang sudah terhubung. Ketika air sudah turun melewati elektroda 2, maka 23

terminal 4 dan 5 akan terputus, karena elektroda 2 tidak menghubungkan lagi

dengan elektroda 3. Pada posisi ini, motor akan langsung beroperasi karena

control circuit tidak bekerja. Jadi, jika control circuit bekerja maka kontak NO

output relay akan terhubung. Kontak relay output inilah yang akan dihubung seri

dengan rangkaian motor. Gambar 13 merupakan Operasi motor dengan

menggunakan elektroda dan switch omron 61F –GP N di dalam bak penampungan

Gambaran 13. Operasi motor dengan menggunakan elektroda dan switch omron

61F –GP N di dalam bak penampungan.

Cara kerja switch omron 61F –GP N yang digunakan dalam sumur dan bak

penampungan adalah sama. Hanya saja, untuk mengoperasikan motornya, kita

memanfaatkan kontak output relay control circuit. Pengontrolan dalam bak

penampungan menggunakan kontak NC yaitu terminal 1 dan 10 untuk rangkaian

motor, sedangkan untuk pengontrolan dalam sumur, menggunakan kontak NO 24

yaitu terminal 10 dan 11. Gambar 14 menggambarkan operasi motor dengan

menggunakan elektroda dan switch omron 61F –GP N di dalam sumur.

Gambar 14. Operasi motor dengan menggunakan sensor elektroda dan switch

omron 61F –GP N di dalam sumur

Rangkaian diatas merupakan rangkaian terpisah antara pengontrolan

motor dalam mengalirkan air yang masuk ke dalam bak penampungan dan yang

keluar dari dalam sumur. Dalam gambar 15 akan digambarkan secara menyatu

rangkaian pengontrolan motor dalam mengalirkan air dari dalam sumur dan yang

masuk ke dalam bak penampungan.

Untuk mengurangi swing atau ayunan tegangan, maka dalam

pengoperasiannya, motor tidak di start secara bersamaan demikian juga pada saat

motor di stop. Untuk mengurangi arus mula motor, maka motor juga dihubungkan

secara star – delta. Karena dengan terlebih dahulu menghubungkan dengan

hubungan star maka arus mula motor hanya 3 kali arus nominal sedangkan jika

langsung dihubungkan dengan hubungan delta maka arus mula-nya dapat

mencapai 6 kali arus nominal.

25

BAB IV

PEMBAHASAN

A. UKURAN DAN BATAS KERJA KONTAKTOR

Pemakaian kontaktor harus disesuaikan dengan kapasitas hantar arus yang

akan menghubungkan ke motor. Jika arus yang dibutuhkan motor besar, maka

daya hantar arus yang akan dilewatkan melalui kontak kontaktor pun akan besar

pula. Pemasangan kontaktor di panel kontrol pengoperasian motor pompa di PT.

Soci Mas Medan, sudah melakukan standar pemakaian kontaktor sesuai dengan

jenis dan kemampuan hantar arus.

Berikut jenis kontaktor yang digunakan dalam proses pengoperasian motor pompa

di Soci Mas Medan:

Merk : Siemens

Seri : 3TF52

Tegangan kerja : 400 V AC kontak utama

110 V AC kontak bantu

Kontak Utama : 1 3 5 Kontak daya

2 4 6 Kontak Beban

Kontak bantu : 2 NO yaitu 13 14 dan 43 44

2 NC yaitu 21 22 dan 31 32

Rating Arus : 170 A

B. TEGANGAN KERJA PEMAKAIAN PUSH BOTTON

Push button adalah saklar tekan yang digunakan sebagai

switch motor. Push button terdapat di pintu panel. Untuk tombol start

menggunakan warna merah dan tombol stop menggunakan warna hijau. Tegangan

Kerja Push Button 220 V.

26

C. RATING PENGAMAN MOTOR

Thermal Over Load adalah suatu pengaman beban lebih. Menurut PUIL

(Peraturan Umum Instalasi Listrik) 2000 bagian 5.5.4.1 yaitu proteksi beban lebih

(arus lebih) dimaksudkan untuk melindungi motor dan perlengkapan kendali

motor terhadap pemanasan berlebihan sebagai akibat beban lebih atau sebagai

akibat motor tak dapat diasut.

Thermal Over Load yang digunakan di setiap pengontrolan motor di PT Soci Mas

Medan, sudah di tempatkan pada posisi yang sesuai dengan kemampuannya dalam

mengamankan motor.

Berikut data Thermal Over Load yang digunakan:

Merk : siemens

Seri : 3ua62

Kontak Utama : 1, 3, 5 Kontak daya

2, 4, 6 Kontak Beban

Kontak Bantu : 1 NC yaitu 95 96

1 NO yaitu 97 98

Setting Range arus : 63 - 90 A

Tegangan Kerja : 400 Volt AC kontak utama

110 lt AC kontak bantu

D. KEMAMPUAN HANTAR ARUS (KHA)

PENGHANTAR

Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.3.1, yang berisi “penghantar sirkit akhir yang

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

pengenal beban penuh

Perhitungan arus pengenal beban penuh (In) :

In = = = 89,9 A

Jadi Kemampuan Hantar Arus (KHA) Penghantar adalah

27

I = 125 % x In = 125 % x 89,9 = 112,37 A

Jadi, dari tabel pemakain penghantar, maka diharuskan untuk memakai

penghantar sebesar 16 mm2. Namun, dalam pegoperasiaannya masih ada

pemakaian penghantar di bawah 16 mm2. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya

kerusakan pada sistem pengontrolan motor. Berikut akan ditetapkan pemakaian

penghantar sesuai dengan besar arus yang akan dilaluinya dalam tabel di bawah.

220 v 380 v

Kw hp

Arus

nominal

(ampere)

Patron

lebur

(ampere)

Penampang

kawat mm2

Arus

naminal

(ampere)

Patron

lebur

(ampere)

Penampang

kawat mm2

0.37 0.5 1.7 6 2.5 0.9 4 2.4

0.55 0.75 2.5 6 2.5 1.3 4 2.4

0.74 1 3.2 10 2.5 2.5 4 2.5

1.11 1.5 4.6 15 2.5 2.7 6 2.5

1.47 2 6 15 2.5 3.5 10 2.5

1.84 2.5 7.3 15 2.5 4.2 10 2.5

2.20 3 8.5 15 2.5 5 10 2.5

2.94 4 11.6 15 2.5 6.7 15 2.5

3.70 5 13.6 20 4 8 15 2.5

4.40 6 16.5 20 4 9.6 15 2.5

5.50 7.5 19 25 6 11.6 15 2.5

7.85 10 26.5 35 10 15.3 20 4

8.85 12 31.8 35 10 18.4 25 6

11.5 15 39 60 16 23 25 6

14.7 20 52 60 16 30 35 10

18.4 25 63 60 25 31 60 16

22 30 76 80 25 44 60 16

29.4 40 98 100 35 65.5 60 16

28

37 50 120 125 60 70 80 25

BAB V

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1. Prinsip kerja pengoperasian motor pompa secara otomatis tidaklah sulit.

Hal yang perlu dimengerti adalah bagaimana prinsip kerja dari kontaktor

dan pengawatannya terhadap timer dan switch omron 61 - GP - N.

2. Dalam sistem pengoperasian ada dua peralatan listrik yaitu yang disebut

peralatan kontrol dan peralatan daya. Yang termasuk peralatan kontrol di

antaranya: saklar, timer, relay overload dan peralatan daya diantaranya

kontaktor, kabel daya dan circuit breaker.

B. SARAN

1. Untuk masa yang akan datang perlu diadakan pemeriksaan berkala pada

sistem pengoperasian motor, salah satu masalah yang dihindari adalah

terjadinya kesalahan pada operasi timer dan kontaktor.

2. Perlu diperhatikan juga bahwa switch omron 61F – GP - N tidak slalu

bekerja normal, oleh karenya perlu diperhatikan cara kerja saklar dengan

memperhatikan timing yang keluar dari switch omron 61F – GP - N yang

ada pada bak penampungan dan pada sumur air.

29

DAFTAR PUSTAKA

Petruzella, F.D, 2001.Elektronika Industri. edisi II. Sumanto, Yogyakarta:Andi

Fadillah, Drs. Kismet, dkk. 1999. Instalasi Motor-Motor Listrik. Edisi ke II,

Bandung: Angkasa

Siswoyo, 2008, Teknik Listrik Industri Jilid 2, Departemen Pembinaan Sekolah

Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidika Dasar dan

Menengah, Departemen Pendidikan Nasional : Jakarta

http://bkl-listrik-smk1kdw.blogspot.com/2008/12/kontaktor.html

http://4nch4.blogspot.com/2010/02/thermal-overload-relay.html

30