PLug & Socket Listrik

Plug dan socket listrik (dalam bahasa sehari-hari dikenal dengan colokan dan stop-kontak) 2 pin awalnya diciptakan oleh Harvey Hubbell dan dipatenkan pada tahun 1904. Karya Hubbell ini pun menjadi rujukan pembuatan plug dan socket setelahnya dan menjelang tahun 1915 penggunaannya semakin meluas, walaupun pada tahun-tahun 1920an peralatan rumah serta komersial masih menggunakan socket lampu jenis screw-base Edison.

Kemudian plug 3 pin diciptakan oleh Albert Büttner pada tahun 1926 dan mendapatkan hak paten dari badan paten jerman (DE 370538), karyanya tersebut dikenal dengan nama "schuko". Namun ada juga pencipta plug 3 pin ini, yaitu Philip F. Labre, semasa beliau masih menuntut ilmu di Sekolah Kejuruan Milwaukee (MSOE) dan mendapatkan hak paten dari amerika serikat pada 5 Juni 1928. Siapa pun penenmunya, penemuan plug atau colokan 3 pin ini merupakan sesuatu yang sangat luar biasa, karena memperhatikan aspek keselamatan manusia, sehingga plug atau colokan listrik jenis ini menjadi standar dihampir semua negara sampai saat ini.

Jenis-Jenis Plug dan Socket

Jenis-jenis plug dan socket diklasifikasikan berdasarkan tegangan dan frekuensi yang digunakan pada suatu negara, sehingga dapat dikatakan hanya ada dua jenis yang berdasarkan klasifikasi ini, yaitu:
• Untuk tegangan 110-220 volt pada frekuensi 60 hz
• Untuk tegangan 220-240 volt pada frekuensi 50 hz

ada juga beberapa negara yang menggunakan plug dan socket untuk keduanya, lihat peta penggunaan tegangan dan frekuensi listrik di dunia dibawah ini. (klik gambar untuk melihat peta lebih besar lagi)


Sedangkan berdasarkan pengamannya plug dan socket diklasifikasikan menjadi:
• Tanpa pembumian, ungrounded. Biasanya untuk plug yang 2 pin, dan menurut standar IEC merupakan class-II
• Dengan pembumian, Grounded. Biasanya untuk plug yang 3 pin, dan menurut standar IEC merupakan class-I
• Dengan pembumian dan sekering, Grounded and fuse. Biasanya untuk plug yang 3 pin.



Berdasarkan klasifikasi-klasifikasi diatas, maka plug dan socket setiap negara dapat berbeda-beda, dan secara umum jenis dan standar dari plug dan socket adalah:

1. Jenis A


• 2 pin dengan standar NEMA 1–15 (North American 15 A/125 V ungrounded)
plug jenis A juga dapat digunakan pada socket jenis B.

• JISC 8303, Class II (Japanese 15 A/100 V ungrounded) merupakan standar plug dan socket di jepang yang mirip dengan plug dan socket jenis A, dan juga harus lulus uji dari MITI (Ministry of International Trade and Industry) dan JIS (Japanese Industrial Standards).

Ilmu Bahan Listrik

Suatu bahan dapat berbentuk padat, cair, atau gas. Wujud bahan tertentu juga bisa berubah karena pengaruh suhu. Selain pengelompokkan berdasarkan wujud tersebut dalam teknik listrik bahan-bahan juga dapat dikelompokkan sebagai berikut.
1. Bahan Penghantar (konduktor)
2. Bahan Penyekat (isolator/insulator)
3. Bahan Setengah Penghantar (semi konduktor)
4. Bahan Magnetis.
5. Bahan Super Konduktor.
6. Bahan Nuklir.
7. Bahan Khusus (bahan untuk pembuatan kontak-kontak, untuk sekering, dan sebagainya)

1. Bahan Penghantar (konduktor) adalah bahan yang menghantarkan listrik dengan mudah. Bahan ini mempunyai daya hantar listrik (Electrical Conductivity) yang besar dan tahanan listrik (Electrical Resistance) kecil. Bahan penghantar listrik berfungsi untuk mengalirkan arus listrik. Perhatikan fungsi kabel, kumparan/lilitan pada alat listrik yang anda jumpai. Juga pada saluran transmisi/distribusi. Dalam teknik listrik, bahan penghantar yang sering dijumpai adalah tembaga dan alumunium.

2. Bahan Penyekat (Insulator/isolator) adalah bahan yang befungsi untuk menyekat (misalnya antara 2 penghantar); agar tidak terjadi aliran listrik/kebocoran arus apabila kedua penghantar tersebut bertegangan. Jadi bahan penyekat harus mempunyai tahanan jenis besar dan tegangan tembus yang tinggi. Bahan penyekat yang sering ditemui dalam teknik listrik adalah : plastik, karet, dan sebagainya.

3. Bahan Setengah Penghantar (Semi Konduktor) adalah bahan yang mempunyai daya hantar lebih kecil dibanding bahan konduktor, tetapi lebih besar dibanding bahan isolator. Dalam teknik elektronika banyak dipakai semi konduktor dari bahan germanium (Ge) dan silicon (Si). Dalam keadaan aslinya, Ge dan Si adalah bahan pelikan dan merupakan isolator. Di Pabrik bahan-bahan tersebut diberi kotoran. Jika bahan tersebut dikotori dengan alumunium maka diperoleh bahan semikonduktor type P (bahan yang kekurangan elektron/mempunyai sifat positif). Jika dikotori dengan fosfor maka yang dipeoleh adalah semikonduktor jenis N (bahan yang kelebihan electron, sehingga bersifat negative). Ge mempunyai daya hantar lebih tinggi dibandingkan Si, sedangkan Si lebih tahan panas dibanding Ge.

4. Bahan Magnetik (Magnetic Materials) dikelompokkan menjadi 3 kelompok, yaitu ferro magnetic, para-magnetic dan dia-magnetic. Bahan ferro-magnetic adalah bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi dan mudah sekali dialiri garis-garis gaya magnet. Contoh bahan yang mempunyai permeabilitas tinggi adalah besi, besi pasir, stalloy, dan sebagainya. Selain itu sering dijumpai magnet yang merupakan magnet permanen, misalnya alnico, cobalt, baja arang, dan sebagainya. Baja untuk magnet sering dijumpai pada pelat-pelat motor/generator, pelat-pelat transformator, dan sebagainya. Dalam bidang elektronika, digunakan bahan magnet misalnya pada speaker, alat-alat ukur elektronika, dan sebagainya.

5. Bahan Super Konduktor. Pada tahun 1911, Kamerligh Onnes mengukur perubahan tahanan listrik yang disebabkan oleh perubahan suhu Hg dalam helium cair. Dia menemukan bahwa tahanan listrik tiba-tiba hilang pada suhu 4,153°K. Sampai saat ini telah ditemukan sekitar 24 unsur hantaran super dan lebih banyak lagi paduan dan senyawa yang menunjukkan sifat-sifat hantaran super. Temperatur kritisnya berkisar antara 1 samapai 19° Kelvin. Bahan-bahan lead (timah), tin (timah patri), alumunium, dan mercury, pada sushu mendekati 0°K mempunyai resistivitas nol.

Transformator

Transformator/ Transformer / Trafo adalah suatu peralatan listrik yang termasuk dalam klasifikasi mesin listrik statis dan berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya, dengan frekuensi sama. Dalam pengoperasiannya, transformator-transformator tenaga pada umumnya ditanahkan pada titik netral, sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan atau proteksi. Sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV, dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan tahanan di sisi netral 20 kV nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu melalui pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan.

Dasar dari teori transformator adalah sebagai berikut :
“Apabila ada arus listrik bolak-balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnit dan apabila magnit tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnit, sehingga akan timbul gaya gerak listrik (GGL)”.

Klasifikasi Transformator Tenaga
Transformator tenaga dapat di klasifikasikan menurut sistem pemasangan dan cara pendinginannya.

1. Menurut Pemasangan
• Pemasangan dalam
• Pemasangan luar

2. Menurut Pendinginan, menurut cara pendinginannya dapat dibedakan sebagai berikut:
a) Berdasarkan Fungsi dan pemakaian:
• Transformator mesin (untuk mesin-mesin listrik)
• Transformator Gardu Induk
• Transformator Distribusi

b) Berdasarkan Kapasitas dan Tegangan Kerja:
Contoh transformator 3 phasa dengan tegangan kerja di atas 1100 kV dan daya di atas 1000 MVA ditunjukkan pada Gambar 1.


Gambar 1. Contoh Transformator 3 Phasa dengan Tegangan Kerja >1100 kV dan Daya >1000 MVA.

Dalam usaha mempermudah pengawasan dalam operasi, transformator dapat dibagi menjadi: transformator besar, transformator sedang, dan transformator kecil.

Cara Kerja dan Fungsi Bagian-Bagian Transformator

Suatu transformator terdiri atas beberapa bagian, yaitu:
• Bagian utama transformator
• Peralatan Bantu
• Peralatan Proteksi

Sejarah Singkat PUIL

Peraturan instalasi listrik yang pertama kali digunakan sebagai pedoman beberapa instansi yang berkaitan dengan instalasi listrik adalah AVE (Algemene Voorschriften voor Electrische Sterkstroom Instalaties) yang diterbitkan sebagai Norma N 2004 oleh Dewan Normalisasi Pemerintah Hindia Belanda. Kemudian AVE N 2004 ini diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia dan diterbitkan pada tahun 1964 sebagai Norma Indonesia NI6 yang kemudian dikenal sebagai Peraturan Umum Instalasi Listrik disingkat PUIL 1964, yang merupakan penerbitan pertama dan PUIL 1977 dan PUIL 1987 adalah penerbitan PUIL yang kedua dan ketiga yang merupakan hasil penyempurnaan atau revisi dari PUIL sebelumnya, maka PUIL 2000 ini merupakan terbitan ke 4.

Jika dalam penerbitan PUIL 1964, 1977 dan 1987 nama buku ini adalah Peraturan Umum Instalasi Listrik, maka pada penerbitan sekarang tahun 2000, namanya menjadi Persyaratan Umum Instalasi Listrik dengan tetap mempertahankan singkatannya yang sama yaitu PUIL.

Penggantian dari kata “Peraturan” menjadi “Persyaratan” dianggap lebih tepat karena pada perkataan “peraturan” terkait pengertian adanya kewajiban untuk mematuhi ketentuannya dan sangsinya. Sebagaimana diketahui sejak AVE sampai dengan PUIL 1987 pengertian kewajiban mematuhi ketentuan dan sangsinya tidak diberlakukan sebab isinya selain mengandung hal-hal yang dapat dijadikan peraturan juga mengandung rekomendasi ataupun ketentuan atau persyaratan teknis yang dapat dijadikan pedoman dalam pelaksanaan pekerjaan instalasi listrik.

Sejak dilakukannya penyempurnaan PUIL 1964, publikasi atau terbitan standar IEC (International Electrotechnical Commission) khususnya IEC 60364 menjadi salah satu acuan utama disamping standar internasional lainnya. Juga dalam terbitan PUIL 2000, usaha untuk lebih mengacu IEC ke dalam PUIL terus dilakukan, walaupun demikian dari segi kemanfaatan atau kesesuaian dengan keadaan di Indonesia beberapa ketentuan mengacu pada standar dari NEC (National Electric Code), VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker) dan SAA (Standards Association Australia).

PUIL 2000 merupakan hasil revisi dari PUIL 1987, yang dilaksanakan oleh Panitia Revisi PUIL 1987 yang ditetapkan oleh Menteri Pertambangan dan Energi dalam Surat Keputusan Menteri No:24-12/40/600.3/1999, tertanggal 30 April 1999 dan No:51-12/40/600.3/1999, tertanggal 20 Agustus 1999. Anggota Panitia Revisi PUIL tersebut terdiri dari wakil dari berbagai Departemen seperti DEPTAMBEN, DEPKES, DEPNAKER, DEPERINDAG, BSN, PT PLN, PT Pertamina, YUPTL, APPI, AKLI, INKINDO, APKABEL, APITINDO, MKI, HAEI, Perguruan Tinggi ITB, ITI, ISTN, UNTAG, STTY-PLN, PT Schneider Indonesia dan pihak pihak lain yang terkait.

Bagian 1 dan Bagian 2 tentang Pendahuluan dan Persyaratan dasar merupakan padanan dari IEC 364-1 Part 1 dan Part 2 tentang Scope, Object Fundamental Principles and Definitions.

Bagian 3 tentang Proteksi untuk keselamatan banyak mengacu pada IEC 60364 Part 4 tentang Protection for safety. Bahkan istilah yang berkaitan dengan tindakan proteksi seperti SELV yang bahasa Indonesianya adalah tegangan extra rendah pengaman digunakan sebagai istilah baku, demikian pula istilah PELV dan FELV. PELV adalah istilah SELV yang dibumikan sedangkan FELV adalah sama dengan tegangan extra rendah fungsional. Sistem kode untuk menunjukan tingkat proteksi yang diberikan oleh selungkup dari sentuh langsung ke bagian yang berbahaya, seluruhnya diambil dari IEC dengan kode IP (International Protection). Demikian pula halnya dengan pengkodean jenis sistem pembumian. Kode TN mengganti kode PNP dalam PUIL 1987, demikian juga kode TT untuk kode PP dan kode IT untuk kode HP.

Teori Dasar Pencahayaan

Sejak dimulainya peradaban, manusia menciptakan cahaya hanya dari api, walaupun lebih banyak sumber panasnya daripada cahaya yang dihasilkan. Di abad ke 21 ini kita masih menggunakan prinsip yang sama dalam menghasilkan panas dan cahaya, salahsatunya adalah melalui lampu pijar.

Hanya dalam beberapa dekade terakhir produk-produk penerangan menjadi lebih canggih dan beraneka ragam. Perkiraan menunjukan bahwa pemakaian energi oleh penerangan adalah 20 - 45% untuk pemakaian energi total oleh bangunan komersial dan sekitar 3 - 10% untuk pemakaian energi total oleh industri.

Hampir kebanyakan pengguna energi komersial dan industri peduli penghematan energi dalam sistim penerangan. Seringkali, penghematan energy yang cukup berarti dapat didapatkan dengan investasi yang minim dan masuk akal. Mengganti lampu uap merkuri atau sumber lampu pijar dengan logam halida atau sodium bertekanan tinggi, sehingga akan menghasilkan pengurangan biaya energi dan meningkatkan jarak penglihatan. Memasang dan menggunakan kontrol foto, pengaturan waktu penerangan, dan sistim manajemen energi juga dapat memperoleh penghematan yang luar biasa. Walau begitu, dalam beberapa kasus mungkin perlu mempertimbangkan modifikasi rancangan penerangan untuk mendapatkan penghematan energi yang dikehendaki. Penting untuk dimengerti bahwa lampu-lampu yang efisien, belum tentu merupakan sistim penerangan yang efisien.

Teori Dasar Mengenai Cahaya

Cahaya hanya merupakan satu bagian dari berbagai jenis gelombang elektromagnetis yang terbang ke angkasa. Gelombang tersebut memiliki panjang dan frekuensi tertentu, yang nilainya dibedakan dari energi cahaya lainnya dalam spektrum elektromagnetisnya.

Standarisasi Motor Listrik

Motor listrik yang umum digunakan di dunia Industri adalah motor listrik asinkron, dengan dua standar global yakni IEC dan NEMA. Motor asinkron IEC berbasis metrik (milimeter), sedangkan motor listrik NEMA berbasis imperial (inch), dalam aplikasi ada satuan daya dalam horsepower (hp) maupun kiloWatt (kW).

Motor listrik dalam standard IEC dibagi menjadi beberapa kelas sesuai dengan efisiensi yang dimilikinya. Sebagai standar di Uni Eropa, pembagian kelas ini menjadi EFF1, EFF2 dan EFF3. Untuk kelas EFF1 adalah motor listrik yang paling efisien, paling sedikit memboroskan tenaga, sedangkan EFF3 sudah tidak boleh dipergunakan dalam lingkungan uni eropa, sebab memboroskan bahan bakar di pembangkit listrik dan secara otomatis akan menimbulkan buangan karbon yang terbanyak, sehingga lebih mencemari lingkungan.

Standar IEC yang berlaku adalah IEC 34-1, ini adalah sebuah standar yang mengatur rotating equipment bertenaga listrik. Ada banyak pabrik elektrik motor, tetapi hanya sebagian saja yang benar-benar mengikuti arahan IEC 34-1 dan juga mengikuti arahan level efisiensi dari Uni Eropa.

Banyak produsen elektrik motor yang tidak mengikuti standar IEC dan Uni Eropa supaya produknya menjadi murah dan lebih banyak terjual, banyak negara berkembang manjdi pasar untuk produk ini, yang dalam jangka panjang memboroskan keuangan pemakai, sebab tagihan listrik yang semakin tinggi setiap tahunnya.

Lembaga yang mengatur dan menjamin level efisiensi ini adalah CEMEP, sebuah konsorsium di Eropa yang didirikan oleh pabrik-pabrik elektrik motor yang ternama, dengan tujuan untuk menyelamatkan lingkungan dengan mengurangi pencemaran karbon secara global, karena banyak daya diboroskan dalam pemakaian beban listrik.
Sebagai contoh, dalam sebuah industri rata-rata konsumsi listrik untuk motor listrik adalah sekitar 65-70% dari total biaya listrik, jadi memakai elektrik motor yang efisien akan mengurangi biaya overhead produksi, sehingga menaikkan daya saing produk, apalagi dengan kenaikan tarif listrik setiap tahun, maka pemakaian motor listrik EFF1 sudah waktunya menjadi keharusan.

Sumber: http://www.nema.org/

Motor Listrik

Motor listrik termasuk kedalam kategori mesin listrik dinamis dan merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, bor listrik,kipas angin).

Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri, sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri.

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum sama (Gambar 1), yaitu:
• Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.
• Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
• Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torsi untuk memutar kumparan.
• Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Dalam memahami sebuah motor listrik, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/torsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok:
• Beban torsi konstan, adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya, namun torsi nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.
• Beban dengan torsi variabel, adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan torsi variabel adalah pompa sentrifugal dan fan (torsi bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).
• Beban dengan energi konstan, adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.


Gambar 1. Prinsip Dasar Kerja Motor Listrik.

JENIS MOTOR LISTRIK

Bagian ini menjelaskan tentang dua jenis utama motor listrik: motor DC dan motor AC. Motor tersebut diklasifikasikan berdasarkan pasokan input, konstruksi, dan mekanisme operasi, dan dijelaskan lebih lanjut dalam bagan dibawah ini.

Mengenal Peralatan Instalasi Listrik di Rumah

Anda pasti sudah mengenal peralatan listrik yang terpasang dirumah anda seperti sakelar, stop kontak, steker, sekering dan lainnya. Dan untuk anda yang awam dengan dunia listrik, artikel kali ini akan mengajak anda untuk mengenal fungsi dan jenis peralatan listrik tersebut secara umum.

Pengenalan peralatan listrik instalasi listrik rumah tinggal ini akan dimulai dengan Bargainser.

BARGAINSER

Bargainser merupakan alat yang berfungsi sebagai pembatas daya listrik yang masuk ke rumah tinggal, sekaligus juga berfungsi sebagai pengukur jumlah daya listrik yang digunakan rumah tinggal tersebut (dalam satuan kWh). Ada berbagai batasan daya yang dikeluarkan oleh PLN untuk konsumsi rumah tinggal, yaitu 220 VA, 450 VA, 900 VA, 1.300 VA, dan 2.200 VA.

 

Pada bargainser terdapat tiga bagian utama, yaitu:

- MCB atau Miniature Circuit Breaker, berfungsi untuk memutuskan aliran daya listrik secara otomatis jika daya yang dihantarkan melebihi nilai batasannya. MCB ini bersifat on/off dan dapat juga berfungsi sebagai sakelar utama dalam rumah. Jika MCB bargainser ini dalam kondisi off, maka seluruh aliran listrik dalam rumah pun terhenti. Sakelar ini biasanya dimatikan pada saat akan dilakukan perbaikan instalasi listrik dirumah.

- Meter listrik atau kWh meter, alat ini berfungsi untuk mengukur besaran daya yang digunakan oleh rumah tinggal tersebut dalam satuan kWh (kilowatt hour). Pada bargainser, meter listrik berwujud deretan angka secara analog ataupun digital yang akan berubah sesuai penggunaan daya listrik.

- Spin Control, merupakan alat kontrol penggunaan daya dalam rumah tinggal dan akan selalu berputar selama ada daya listrik yang digunakan. Perputaran spin control ini akan semakain cepat jika daya listrik yang digunakan semakin besar, dan akan melambat jika daya listrik yang digunakan berkurang/sedikit.

Pada kanal output Bargainser biasanya terdapat 3 kabel, yaitu kabel fasa, kabel netral dan kabel ground yang dihubungkan ketanah. Listrik dari PLN harus dihubungkan dengan bargainser terlebih dahulu sebelum masuk ke instalasi listrik rumah tinggal.