BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Praktikum Instalasi industri dilatar belakangi oleh ketidak tahuannya
praktikan dalam menginstal atau memasang suatu perangkat elektronik dalam
lingkungan industri, hal ini bertujuan agar menciptakan keamanan yang terjadi
di lingkungan industri atau pabrik-pabrik sehingga meminimalisir terjadinya
hubung singkat atau konsleting listrik di lingkungan industri.
Dewasa ini, listrik sangat dibutuhkan oleh masyarakat luas. Masyarakat
membutuhkan listrik untuk menyalakan peralatan listrik yang mampu
digunakan untuk mempermudah dalam pemenuhan kebutuhan. Dengan
adanya peralatan listrik tersebut segala pemenuhan kebutuhan yang apabila
dikerjakan secara manual terasa sulit maka dengan peralatan listrik tersebut,
semua akan menjadi mudah.
Peralatan tersebut membutuhkan listrik agar peralatan tersebut dapat
menyala. Sumber listrik yang didapat berasal dari stop kontak yang
sebelumnya telah dilakukan adanya penginstalan atau yang disebut instalasi
listrik.
Instalasi listrik banyak digunakan pada rumah dan industri besar atau pada
pabrik-pabrik. Pada instalasi rumahan, peralatan yang digunakan masih
sederhana seperti : stop kontak, lampu, saklar 1 kutub hingga saklar 3 kutub,
MCB, KWH meter, dan masih banyak lainya. Sedangkan pada instalasi
industri peralatan yang digunakan adalah peralatan dengan jenis yang sangat
beragam seperti : push button, kontaktor, MCCB, relay dengan segala
jenisnya, motor dan generator 3 fasa, dan peralatan lainya.
Sebagian besar masyarakat luas belum mengetahui peran instalasi listrik
dalam sistem tenaga listrik. Oleh karena itu, laporan ini disusun agar
Page 1
menimbulkan pemahaman tentang instalasi industri bagi penyusun maupun
bagi pembacanya.
1.2 Maksud Dan Tujuan
1. Mengenal dan mempelajari bagian-bagian penting pada instalasi.
2. Mempelajari prinsip dasar, karakteristik dan cara kerja bagian-bagian
tersebut.
3. Mempelajari cara kerja dari rangkaian MCC dengan menggunakan relay
dan kontaktor.
4. Mempelajari relay dan fasa terbuka.
1.3 Pembatasan Masalah
Dalam praktikum ini batasan masalah yang akan dibahas adalah sebagai
berikut :
a. Membahas tentang rangkaian kontrol dalam starting motor induksi.
Starting yang digunakan adalah star ke delta ( Y ke Δ ).
b. Membahas tentang rangkaian laching pada sisi rangkaian kontrol.
c. Membahas tentang kontrol 2 arah putaran motor induksi.
d. Membahas tentang rangkaian interlock pada rangkaian control.
1.4 Teknik Pengumpulan Data
Adapun teknik pengumpulan data yang dilakukan:
a. Riset Lapangan ( Field Research) : penelitian dengan cara peninjauan
secara langsung terhadap objek penelitian
b. Riset Pustaka (Library Research) : yang bersumber dari buku-buku
referensi.
c. Internet : media yang paling banyak digunakan pada saat ini. Hal ini
disebabkan karena internet merupakan salah satu gudang
pengetahuan yang banyak memuat berbagai informasi yang terkini
dan memenuhi keingintahuan masyarakat.
Page 2
1.5 Sistematika Pembahasan
Sistematika pembahasan dari laporan ini adalah
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab I akan membahas tentang latar belakang
pembuatan laporan, maksud dan tujuan, batasan masalah,
metoda praktikum dan sistematika pembahasan.
BAB II TEORI DASAR
Pada bab II akan membahas tentang teori dasar dari
praktikum yang telah dilakukan.
BAB III LANDASAN TEORI
Pada bab III akan membahas tentang alat-alat yang
digunakan dalam praktikum instalasi industri, prosedur
percobaan, serta data pengamatan.
BAB IV ANALISA DAN TUGAS AKHIR
Pada bab IV akan memberikan pembahasan atau jawaban
dari segala pertanyaan. Selain itu pada bab IV akan
membahas pula tentang analisa dari segala permasalahan
yang terdapat pada saat praktikum serta segala proses yang
terdapat pada saat praktikum.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab IV akan membahas tentang kesimpulan dari
praktikum dan saran yang dibutuhkan bagi seorang
penyusun laporan.
Page 3
BAB II
TEORI DASAR
Instalasi industri pada umunnya sama dengan instalasi rumah/gedung hanya
berbeda pada pemakaian daya, dimana pada industry pemakaian daya yang cukup
besar, sehingga bentuk instalasinya berbeda. Komonen-komponen yang biasa
digunakan dalam instalasi industry :
CB (Circuit Breaker)
Prinsip kerja CB menyerupai prinsip kerja saklar (mengontak dan
memutuskan hubungan). Bila suatu alat yang sudah dipasang CB
mendapat gangguan, CB tersebut akan bekerja. Gangguan-ganguan yang
sering terjadi antara lain:
o Arus lebih karena pembebanan yang berlebihan.
o Short Circuit
MCCB (Molded Case Circuit Breaker)
Alat ini hanya bisa digunakkan sekali karena apabila terjadi gangguan
yang biasanya diikuti kenaikan arus beban yang cukup tinggi MCCB ini
akan meleleh. MCCB ini biasanya dipakai dalam instalasi rumah maupun
industry.
MCB (Mini Circuit Breaker)
Perbedaan dengan MCCB adalah pada saat jatuh switch (trip) mempunyali
waktu tunggu (relay) sampai benar-benar jatuh (open circuit).
ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)
CB yang dilengkapi rele arus bocor ke tanah
ABCB (Air Blast Circuit Breaker)
Pada jenis ini menggunakan hembusan udara untuk meredam loncatan api
listrik dan biasanya dipakai pada tegangan menengah dan tinggi.
Page 4
OCB (Oil Circuit Breaker)
Mempunyai karakteristik yang sama dengan ABCB hanya dalam
merendam busur api listrik menggunakan minyak.
VCB (Vacuum Circuit Breaker)
CB yang digunakan memakai keadaan vakum untuk meredam busur api
listrik.
Kontaktor
Kontaktor adalah peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip
induksi elektromagnetik. Pada kontaktor terdapat sebuah belitan yang mana bila
dialiri arus listrik akan timbul medan magnet pada inti besinya, yang akan
membuat kontaknya tertarik oleh gaya magnet yang timbul tadi. Kontak Bantu
NO (Normally Open) akan menutup dan kontak Bantu NC (Normally Close) akan
membuka.
Kontak pada kontaktor terdiri dari kontak utama dan kontak Bantu.
Kontak utama digunakan untuk rangkaian daya sedangkan kontak Bantu
digunakan untuk rangkaian kontrol.
Didalam suatu kontaktor elektromagnetik terdapat kumparan utama yang terdapat
pada inti besi. Kumparan hubung singkat berfungsi sebagai peredam getaran saat
kedua inti besi saling melekat.
Apabila kumparan utama dialiri arus, maka akan timbul medan magnet
pada inti besi yang akan menarik inti besi dari kumparan hubung singkat yang
dikopel dengan kontak utama dan kontak Bantu dari kontaktor tersebut. Hal ini
akan mengakibatkan kontak utama dan kontak bantunya akan bergerak dari posisi
normal dimana kontak NO akan tertutup sedangkan NC akan terbuka. Selama
kumparan utama kontaktor tersebut masih dialiri arus, maka kontak-kontaknya
akan tetap pada posisi operasinya.
Apabila pada kumparan kontaktor diberi tegangan yang terlalu tinggi
maka akan menyebabkan berkurangnya umur atau merusak kumparan kontaktor
tersebut. Tetapi jika tegangan yang diberikan terlalu rendah maka akan
menimbulkan tekanan antara kontak-kontak dari kontaktor menjadi berkurang.
Page 5
Gambar 2.1 kontaktor magnet
Karakteristik
Spesifikasi kontaktor magnet yang harus diperhatikan adalah kemampuan
daya kontaktor ditulis dalam ukuran Ampere, yang disesuaikan dengan beban
yang dipikul, kemampuan menghantarkan arus dari kontak-kontaknya, ditulis
dalam satuan ampere, kemampuan tegangan dari kumparan magnet, apakah untuk
tegangan 127 Volt atau 220 Volt, begitupun frekuensinya, kemampuan
melindungi terhadap tegangan rendah, misalnya ditulis ± 20 % dari tegangan
kerja. Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan, penggunaan
kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa.
Kontaktor Magnetis
Adalah suatu penghubung yang bekerja secara elektro magnetis. Digunakan
dengan kombinasi relay sebagai control peralatan listrik yang peka, beban
panas, mengontrol jalannya mesin listrik dan distribusi daya AC/DC serta
mempunyai proteksi beban lebih. Gambar hubungan:
Gambar 2.2 Hubungan kontaktor
Relay
Page 6
Digunakan sebagai alat pembantu untuk menghubungkan circuit control
seperti motor listrik, pemanas listrik, lampu petunjuk, dan alat sinyal. Sering
digunakan pengontrol dua kawat. Gambar hitungan:
Gambar 2.3 Hitungan relay
Push button
Mempunyai prinsip kerja sama seperti saklar hanya push button ini
digunakan untuk beban yang sangat besar, gambar hitungan:
Gambar 2.4 Push botton
Motor Starter
Pengontrol motor yaitu : starting , stoping reversing, dll, berfungsi untuk
mengendalikan atau mengatur kerja suatu system motor listrik. Bila suatu
alat pengatur dipasang, banyak factor yang harus dipertimbangkan untuk
menjamin fungsi pengatur tersebut.
Page 7
BAB III
Landasan Teori
3.1 Alat-alat Pratikum
1. Kontaktor magnetik ...................................... 3 buah
2. Relay ............................................................ 3 buah
3. Time Relay ................................................... 1 buah
4. Temal overload Relay ................................... 3 buah
5. Push button ................................................... 1 buah
6. Swicth NC .................................................... 3 buah
7. Voltmeter ..................................................... 1 buah
8. Lampu indikator ........................................... 2 buah
9. Kabel penghubung ........................................ Secukupnya
3.2 Prosedur percobaan
1. Menghubungkan rangkaian percobaan seperti pada gambar, pada kit praktikum
secara bertahap.
2. Setelah selesai mintalah asisten untuk memeriksa, apabila sudah siap dan
disetujui oleh asisten power supply.
3. Mengikuti perintah asisten pada masing-masing percobaan.
4. Mengamati kondisi yang terjadi, catat hasil percobaan pada table pengamatan.
Page 8
a. hubung bintang-delta (Y – Δ)
Rangkaian control
Gambar 3.1 Rangkaian Kontrol Hubung Bintang Delta
Rangkaian daya
Page 9
Gambar 3.2 Menjalankan 2 arah putaran
Rangkaian control
Gambar 3.3 Rangkaian Kontrol menjalankan 2 Arah Putaran Motor
Rangkaian daya
Page 10
Gambar 3.4 Rangkaian daya menjalankan 2 Arah Putaran Motor
Relay fasa terbuka
Rangkaian percobaan
Gambar 3.5 Rangkaian Fasa Terbuka
Page 11
3.3 Data dan Hasil Pengamatan
1. Diagram pengawatan rangkaian kontrol bintang-delta
2.
Diagram pengawatan rangkaian daya bintang-delta
3. Diagram pengawatan rangkaian gabungan
control dan daya hubung bintang- delta
Page 12
4. Diagram pengawatan rangkaian kontrol dua arah
putaran motor
5. Diagram pengawatan rangkaian daya dua arah putaran motor
Page 13
6. Diagram pengawatan rangkaian gabungan daya dan control dua arah
putaran motor
Page 14
7. Diagram pengawatan rangkaian relay fasa terbuka
BAB IV
Analisa dan Tugas Akhir
4.1 Analisa
1. Analisis hub bintang dan delta pada motor !
2. Mengapa pada saat starting motor menggunakan hub bintang?
3. Mengapa hub bintang lebih cepat berputar dibangingkan hubung delta?
4. Mengapa dua arah putaran tidak bisa langsung berbalik arah putaran?
Jawab:
Page 15
1. Hubung bintang pada motor digunakan agar arus yang masuk pada
motor tidak terlalu besar, dan apabila motor telah berputar konstan
maka hubung delta akan terpasang.
2. Pada saat starting motor menggunakan hubung bintang karena agar
arus yang mengalir tidak terlalu besar.
3. Hubung bintang lebih cepat berputar dikarenakan arus yang dibutuhkan
pada hubung bintang relative kecil sehingga motor berputar lebih cepat.
4. Jika arah putaran pada motor langsung diubah motor akan menjadi
rusak dikaranakan perbedaan tegangan yang cepat.
4.2 Tugas Akhir
1. Keadaan lampu indicator?
2. Jelaskan arti interlock!
3. Bentuk kontaktor, relay, TDE, TOR, CB!
Jawab:
1.
TEKAN TOMBOL INDIKATOR 1 INDIKATOR2
ON NYALA NYALA
LEPAS NYALA MATI
OFF MATI MATI
2. Fungsi rangkaian interlock pada rangkaian kontrol adalah digunakan
untuk mengunci saluran keseluruhan dengan satu pengaktifan saklar
atau push button. Sehingga masing-masing saluran mampu teraliri arus
listrik. Salah satu contoh adalah penggunaan pada rangkaian starting
motor induksi (Y ke Δ). Rangkaian interlock membuat tiap saluran
menjadi aktif ketika saklar utama diaktifkan. Sedangkan perpindahan
Page 16
dari rangkaian satu ke rangkaian lainya atau saluran satu ke saluran
lainya menggunakan fungsi dari time delay relay yang mengatur
perpindahan dengan fungsi waktu. Apabila saklar utama terputus
maka semua saluran akan terputus dan begitu pula sebaliknya.
3. Kontaktor
Kontaktor adalah peralatan listrik yang bekerja berdasarkan prinsip
induksi elektromagnetik. Pada kontaktor terdapat sebuah belitan yang
mana bila dialiri arus listrik akan timbul medan magnet pada inti
besinya, yang akan membuat kontaknya tertarik oleh gaya magnet
yang timbul tadi. Kontak Bantu NO (Normally Open) akan menutup
dan kontak Bantu NC (Normally Close) akan membuka.
Relay
Relay terdiri dari coil dan contact. Coil adalah gulungan kawat
yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang
pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact
ada 2 jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan
Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close). Secara
sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat energi
listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik
armature yang berpegas, dan contact akan menutup.
Page 17
Push Button
Swich Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk
menghubungkan atau memisahkan bagian – bagian dari suatu instalasi
listrik satu sama lain (suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari
saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untuk emergency. Push
button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).
TOR
Thermal Overload adalah alat pengaman rangkaian dari arus lebih
yang diakibatkan beban yang terlalu besar dengan jalan memutuskan
rangkaian ketika arus yang melebihi setting melewatinya. Thermal Overload
berfungsi untuk memproteksi rangkaian listrik dan komponen listrik dari
kerusakan karena terjadinya beban lebih. Seperti halnya sekring (fuse),
thermal overload ada yang bekerja cepat dan ada yang lambat. Misalkan
pada pada rangkaian motor menggunakan thermal overload yang bekerja
lambat, sebab waktu motor start arus dapat mencapai 6 kali nominal,
sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka
pengamannya akan putus setiap motor dijalankan. Pengaman beban lebih ini
bisa dipasangkan langsung dengan kontaktornya maupun terpisah sehingga
Page 18
sangat fleksibel untuk pemasangannya di dalam panel. Thermal overload
ada yang menggunakan bimetal dan ada yang menggunakan sistem
elektronik.
MCB
Memproteksi arus lebih yang di sebabkan oleh beban lebih dan arus
lebih karna terjadi hubungan pendek listrik. Cara kerja dari mcb yaitu untuk
memutuskan hubungan yang di sebabkan hubungan pendek maupun arus
lebih dengan relay yang terpasang di dalam mcb itu sendiri.
BAB V
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
- Instalasi industri memerlukan suatu pengaman yang dapat bekerja secara
otomatis, dapat bekerja dengan mudah dan cepat mengetahui daerah yang
mengalami kerusakan pada mesin-mesin
- CB, Relay dan kontaktor adalah alat yang biasa digunakan pada instalasi industri.
Page 19
- Kontaktor adalah suatu alat penghubung yang dapat bekerja secara otomatis
karena adanya coil di dalamnya. Sebagai pengaman bila terjadi beban lebih,
kontaktor dirangkaiakan dengan Thermal Overload Relay yang akan bekerja bila
arus melebihi dari kapasitas alat.
- Relay sama seperti kontaktor. Hanya saja kontaktor menghubungkan banyak
saluran, sedangkan relay hanya menghubungkan satu saluran.
- Time Relay bekerja untuk memberi selang waktu kerja antara satu alat dengan
alat lainnya
- Pada industri, motor-motor tidak mungkin dijalankan dalam waktu bersamaan.
Karena daya yang dibutuhkan sangat besar. Oleh karena itu rangkaian start motor
berguna untuk mengefektifkan jalannya mesin-mesin secara bergantian.
5.2 Saran
- Pada saat menyalakan motor induksi, rangkaian yang digunakan adalah
rangkaian hubung bintang ke rangkaian hubung delta.
- Setelah merangkai rangkaian pada kit praktikum, praktikan melapor pada
asisten yang bersangkutan sebelum menyalakan sumber tegangan jala-jala.
- Pada saat merangkai rangkaian pada kit praktikum, pilihlah jumper yang
sesuai dengan kebutuhan.
- Berdoa sebelum memulai dan mengakhiri praktikum.
- Gambar setiap rangkaian yang di rangkai pada kit praktikum untuk
memudahkan dalam pembuatan diagram pengawatan.
DAFTAR PUSTAKA
Modul Pratikum Dasar Konversi Energi Elektrik
Page 20