BAB II TEORI DASAR. 2.1 Umum

BAB II TEORI DASAR 2.1 Umum Sistem distribusi listrik merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi listrik bertujuan menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik atau pembangkit sampai pada konsumen atau pelanggan melalui jaringan distribusi. Proses penyaluran tenaga listrik dari pembangkit ke pelanggan memerlukan perencanaan dan penanganan teknis yang serius, hal ini dikarenakan adanya berbagai persoalan teknis yang ada pada jaringan distribusi. Sistem distribusi tenaga listrik untuk beban memiliki kondisi dan persyaratan-persyaratan tertentu, maka sarana penyampaiannya pun dikehandaki memenuhi persyaratan tertentu pula. Kondisi dan persyaratan yang dimaksudkan tersebut antara lain : Setiap peralatan listrik dirancang memiliki rating tegangan, frekuensi dan daya nominal tertentu. Letak titik sumber (pembangkit) dengan titik beban tidak selalu berdekatan. Pada pengoperasian peralatan listrik perlu dijamin keamanan bagi peralatan, bagi manusia pengguna, dan bagi lingkungannya. Dalam upaya antisipasi ketiga hal tersebut, maka untuk sistem penyampaian tenaga listrik dituntut beberapa kriteria : Diperlukan saluran daya (tenaga) yang efektif, ekonomis, dan efesien. Diperlukan tersedianya daya (tenaga) listrik dengan kapasitas yang cukup (memenuhi), tegangan (dan frekwensi) yang stabil pada harga nominal tertentu, sesuai dengan design peralatan. Singkatnya diperlukan penyediaan daya dengan kualitas yang baik. 6

Diperlukan sarana sistem pengaman yang baik, sesuai dengan persyaratan pengaman (cepat kerja, peka, efektif, andal, dan ekonomis). 2.2 Jaringan Distribusi Listrik Jaringan distribusi adalah kumpulan dari interkoneksi bagian-bagian rangkaian listrik dari sumber daya sampai saklar-saklar pelayanan pelanggan. 2.2.1 Distribusi Primer Distribusi primer adalah jaringan distribusi daya listrik yang bertegangan menengah (20 kv). Jaringan distribusi primer tersebut merupakan jaringan penyulang. Jaringan ini berawal dari sisi sekunder trafo daya yang terpasang pada gardu induk hingga kesisi primer trafo distribusi. 2.2.2 Distribusi Sekunder Distribusi sekunder adalah jaringan daya listrik yang termasuk dalam kategori tegangan rendah (sistem 380/220 Volt), yaitu rating yang sama dengan tegangan peralatan yang dilayani. Jaringan distribusi sekunder bermula dari sisi sekunder trafo distribusi dan berakhir hingga ke alat ukur (meteran) pelanggan. Sistem jaringan distribusi sekunder ini disalurkan kepada pelanggan melalui kawat berisolasi. 2.2.3 Konfigurasi Sistem Distribusi Berikut ini beberapa konfigurasi dari sistem distribusi daya listrik yang umum digunakan : 7

1. Sistem Distribusi Radial Sistem distribusi radial merupakan salah satu sistem distribusi yang paling sederhana. Pada sistem tersebut memiliki satu sumber energi listrik yang berfungsi untuk mensuplai kebutuhan energi listrik seluruh beban yang ada tanpa didukung oleh sumber energi listrik yang lain. Pada gambar 2.1 terlihat diagram satu garis sederhana yang menunjukkan penyaluran energi listrik ke beban, dimana ujungnya terkoneksi pada satu pembangkit. Gambar 2.1 Sistem Distribusi Radial Keuntungan : Bentuknya paling sederhana. Biaya investasinya relatif murah. Kerugian : Kualitas pelayanan dayanya relatif jelek, karena rugi tegangan dan rugi daya yang terjadi pada saluran relatif besar. Kontinuitas pelayanan daya tidak terjamin, karena antara titik sumber dan titik beban hanya ada satu alternatif saluran sehingga bila saluran tersebut mengalami gangguan, maka seluruh rangkaian sesudah titik gangguan akan tidak dapat berfungsi. 8

2. Sistem Distribusi ring Sistem distribusi ring memiliki kehandalan sistem yang cukup terjamin. Sistem tersebut digunakan untuk menyalurkan energi listrik dengan konsentrasi beban relatif besar. Dengan menggunakan sistem distribusi ring maka kontinuitas penyaluran energi listrik ke beban cukup baik. Pada sistem distribusi ring digunakan dua atau lebih pembangkit, sehingga energi listrik tidak hanya disuplai dari satu pembangkit saja melainkan pembangkit tersebut dapat digantikan fungsinya oleh pembangkit lain. Adapun sistem distribusi ring dapat terlihat pada gambar 2.2. Gambar 2.2 Sistem Distribusi Ring Keuntungan : Kontinuitas pelayanan lebih terjamin, karena titik beban dilayani oleh dua arah feeder/saluran. Kualitas dayanya lebih baik, karena jatuh tegangan dan rugi daya menjadi lebih kecil. Kerugian: Biaya investasi lebih mahal. Memerlukan pemutus beban yang banyak. 9

3. Sistem Distribusi Interkoneksi Sistem distribusi interkoneksi adalah suatu sistem distribusi yang memiliki kehandalan sempurna dalam penyaluran energi listrik. Sistem tersebut digunakan untuk jaringan instalasi listrik yang tidak boleh padam. Biasanya sistem distribusi tersebut digunakan pada suatu area yang mempunyai fungsi vital sehingga diperlukan kontinuitas energi listrik 24 jam penuh. Gambar sistem distribusi interkoneksi dapat terlihat pada gambar 2.3. Gambar 2.3 Sistem Distribusi Interkoneksi Keuntungan : Kontinuitas penyaluran daya paling terjamin. Kualitas dayanya baik, karena jatuh tegangan dan rugi daya pada saluran amat kecil. Dibandingkan bentuk lain paling fleksibel dalam mengikuti pertumbuhan dan perkembangan beban. Kerugian : Biaya investasi paling mahal dibandingkan dengan bentuk lainnya. Karena bentuknya rumit, maka harus memerlukan koordinasi perencanaan yang teliti dan matang. Memerlukan tenaga yang terampil dalam mengoperasikannya. 10

2.3 Transformator Transformator adalah suatu peralatan listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi listrik dari suatu rangkaian listrik yang lain melalui suatu gandengan magnet berdasarkan prinsip-prinsip induksi elektromagnetik. Pada umumnya transformator terdiri dari sebuah inti yang terbuat besi berlapis dan dua buah kumparan, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Rasio perubahan tegangan akan tergantung dengan rasio jumlah lilitan pada kedua kumparan itu. Biasanya kumparan tersebut terbuat dari kawat tembaga yang dibelit diseputar kaki inti transformator. Dalam operasi umumnya, trafo-trafo daya ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengaman. Transformator diproduksi dengan terlebih dahulu melalui pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan. 2.3.1 Transformator Instrumen Dalam prakteknya tidaklah aman menghubungkan instrument, alat ukur atau peralatan kendali langsung ke rangkaian tegangan tinggi. Transformator instrument umum digunakan untuk mengurangi tegangan dan arus yang tinggi hingga harga aman dan dapat dipergunakan untuk kerja peralatan instrument pengukuran. Transformator instrument melakukan dua fungsi, yaitu : a. Sebagai alat perbandingan yang memungkinkan digunakannya alat ukur dan instrument tegangan rendah dan arus rendah. b. Sebagai alat pemisah digunakan untuk melindungi peralatan dan operator dari tegangan tinggi. Fungsi penggunaan transformator instrument terbagi atas dua macam jenis seperti tersebut dibawah ini : 11

1. Transformator Arus Transformator arus merupakan alat ukur untuk sensor arus yang besar, dimana output dari sekunder trafo arus sebesar 5 A atau bisa juga 1 A. Peletakan dari trafo arus ini adalah dengan memasukkan busbar atau kabel yang akan diukur kedalam lubang trafo arus, lalu outputnya langsung dapat diambil dari tap yang tersedia. Transformator arus berfungsi mengukur arus pada saluran dengan memberikan perbandingan. 2. Transformator Tegangan Transformator tegangan bekerja dengan prinsip yang sama dengan transformator arus, tetapi yang ditransformasikan adalah harga tegangan (dari tegangan tinggi ke tegangan rendah) untuk menghindari bahaya resiko sengatan tegangan tinggi. 2.3.2 Transformator Distribusi Trafo distribusi merupakan trafo daya yang memiliki kapasitas daya lebih kecil dari pada trafo gardu induk, dan peranannya adalah untuk mentransformasikan tegangan menengah (tegangan output dari gardu induk) ke tegangan rendah untuk selanjutnya disalurkan kepada beban. Trafo distribusi sangat penting dalam penyaluran tenaga listrik dari gardu distribusi ke konsumen. Kerusakan pada trafo distribusi menyebabkan kontinuitas pelayanan terhadap konsumen akan terganggu (terjadi pemutusan aliran listrik atau pemadaman). Pemilihan rating trafo distribusi yang tidak sesuai dengan kebutuhan beban akan menyebabkan efisiensi menjadi kecil, begitu juga penempatan lokasi transformator distribusi yang tidak cocok mempengaruhi drop tegangan ujung pada konsumen atau jatuh tegangan ujung saluran. 12

2.3.3 Pendingin transformator Jika transformator dibebani, pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi didalam trafo, maka untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut trafo perlu dilengkapi dengan sistem pendingin untuk dapat menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa udara atau gas dan minyak. Adapun gambar transformator distribusi dapat dilihat pada gambar 2.4. Gambar 2.4 Transformator Distribusi Macam dan sistem pendinginan trafo berdasarkan media dan cara penaglirannya dapat diklasifikasikan sebagai berikut: a. Transformator tipe celup cairan (liquid immersed transformer) Cairan yang biasa digunakan adalah minyak, kecuali jika penggunaan minyak dapat menimbulkan bahaya api maka akan digunakan cairan yang tidak dapat terbakar. Tipe yang paling sederhana dari trafo celup minyak adalah tipe pendinginan sendiri. Panas yang dihasilkan oleh inti besi dan kumparan kawat disalurkan secara konveksi melalui minyak yang mengelilinginya kemudian oleh wadah minyak yang berbentuk sirip-sirip, panas tersebut dilepas ke udara bebas. 13

b. Transformator tipe kering (dry type transformer) Pendinginan trafo jenis ini menggunakan media udara, nitrogen atau gas mulia lain. Trafo kering yang lebih kecil adalah tipe pendingin sendiri yang didinginkan oleh sirkulasi alami dari udara di sekitar inti dan kumparan. Pada tipe yang lebih besar ditambahkan kipas untuk membantu pendinginan. Untuk lokasi yang sangat berdebu dan kotor, digunakan trafo tipe kering berselubung. 2.4 Panel Panel merupakan suatu kotak yang berfungsi untuk menempatkan peralatan proteksi listrik dan kelengkapannya seperti circuit breaker, busbar, current transformer, potential transformer peralatan ukur tegangan, arus dan lain-lain. 2.4.1 Panel distribusi Panel distribusi ini dibagi menjadi dua tingkatan yaitu : a. Main Distribution Panel (MDP) Panel ini menghubungkan tenaga listrik dari sumber tegangan dengan Sub Distribution Panel (SDP) dan disuplai langsung oleh transformator atau genset. Untuk tiap bagian busbar-nya diberi pengaman Air Circuit Breaker (ACB). Sebelum masuk ke SDP juga diberi pengaman Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) atau ACB, tergantung berapa arus yang dilewatkan. b. Sub Distribution Panel (SDP) Panel ini menghubungkan tenaga listrik dari MDP menuju area tertentu yang terdiri atas beberapa group. Sebelum menuju ke groupgroup juga diberi pengaman yang biasanya berupa MCB atau MCCB, tergantung berapa arus yang dilewatkan. 14

2.4.2 Komponen Panel Distribusi Panel distribusi terdiri atas beberapa komponen yang pada umunya sama untuk semua jenis panel distribusi. Komponen-komponen tersebut adalah : 1. Busbar Busbar adalah batang konduktor yang terbuat dari aluminium atau tembaga berbentuk persegi panjang. Fungsi busbar adalah untuk mempermudah wiring didalam panel dengan mengelopokkan masingmasing fasa kedalam batang busbar. Menurut standar PUIL pengelompokkan warna busbar adalah sebagai berikut: Warna merah untuk fasa R Warna kuning untuk fasa S Warna hitam untuk fasa T Warna biru untuk fasa N 2. Pengaman Salah satu faktor teknis yang perlu diperhatikan dalam penyediaan penyaluran daya listrik adalah kualitas daya. Faktor ini meliputi stabilitas tegangan, kontuinuitas pelayanan, keandalan pengaman, kapasitas daya yang sesuai kebutuhan, dan lain sebagainya. Dalam hal keandalan pengamanan, tidak berarti penyediaan daya yang baik adalah daya yang tidak pernah mengalami gangguan. Sebaliknya, pengaman yang baik adalah yang lagsung merespon atau trip ketika terjadi gangguan. Jenis gangguan yang paling sering terjadi dalam keadaan sistem berjalan normal adalah gangguan arus lebih atau biasa disebut beban lebih. Jenis gangguan lain yang juga sering terjadi adalah gangguan arus hubung singkat atau short circuit. 15

3. Sekering (Fuse) Fuse berfungsi untuk mengamankan sistem instalasi dari kemungkinan terjadinya hubung singkat atau beban lebih. Bekerja berdasarkan besar arus yang melewatinya, jadi ketika besarnya arus yang lewat melebihi nilai yang tertera pada badan fuse, maka bagian dalam fuse yang menghubungkan kedua terminal langsung lebur atau meleleh. Untuk membedakannya dari Circuit Breaker, sekering memiliki ciri spesifikasi sebagai berikut : Bekerja langsung apabila batasan arus dalam rangkaian terlewati. Tidak mampu menghubungkan kembali rangkaian secara otomatis setelah terjadi gangguan. Bekerja pada fasa tunggal, tidak bisa untuk 3 fasa. 4. Meter-meter Meter ini umumnya terdapat pada panel-panel untuk mengetahui beberapa tegangan kerja dari sistem yang ditangani oleh suatu panel dan berapa arus yang dibutuhkan beban dari sistem tersebut. Meter yang sering terdapat pada panel-panel adalah voltmeter dan amperemeter. 5. Circuit Breaker Fungsi dari komponen ini adalah untuk memutuskan atau menghubungkan rangkaian pada saat berbeban atau tidak berbeban serta akan membuka dalam keadaan terjadi gangguan arus lebih atau arus hubung singkat. Dengan demikian berbeda dengan saklar biasa, circuit breaker dapat berfungsi sebagai saklar dalam kondisi normal maupun tidak, serta dapat memutus arus lebih dan arus hubung singkat. 16

Circuit breaker dapat dipasang untuk dua tujuan dasar, yaitu: a) Berfungsi selama kondisi pengoperasian normal, yaitu untuk menghubungkan maupun memutus rangkaian dalam keadaan berbeban dengan tujuan untuk pengoperasian dan perawatan dari rangkaian maupun bebannya. b) Bekerja selama kondisi operasional yang tidak normal, misalnya jika terjadi hubung singkat ataupun arus lebih. Arus lebih maupun arus hubung singkat dapat merusak peralatan dan instalasi suplai daya jika dibiarkan mengalir di dalam rangkaian dalam kondisi yang cukup lama. Untuk menetukan kapasitas MCB, MCCB dan ACB, digunakan rumus kemampuan hantar arus (KHA) sebagai berikut : a) Instalasi fase satu b) Instalasi fase tiga P V x Cosφ P 3 x V x Cosφ Dimana : I = Kuat arus listrik dalam penghantar (Ampere) P = Daya terpasang (Watt) V = Tegangan antara fasa dengan netral (220 Volt) Tegangan antara fasa dengan fasa (380 Volt) Cos = Faktor daya 17

Jenis circuit breaker yang banyak digunakan untuk perlengkapan instalasi listrik yaitu : a) MCB (Miniature Circuit Breaker) MCB adalah pengaman yang digunakan sebagai pemutus rangkaian, baik arus nominal maupun arus gangguan. MCB merupakan kombinasi fungsi fuse dan fungsi pemutus arus. MCB dapat digunakan sebagai pengganti fuse yang dapat juga untuk mendeteksi arus lebih. Rating arus yang tersedia 1A - 125A dan memiliki karakteristik arus trip yang tetap. Gambar MCB dapat dilihat pada gambar 2.5. Gambar 2.5 Miniature Circuit Breaker (MCB) b) MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) MCCB adalah pengaman yang digunakan sebagai pemutus arus rangkaian, baik arus nominal maupun arus gangguan. MCCB mempunyai unit trip dimana dengan adanya unit trip tersebut kita dapat menggeser Ir (merupakan pengaman terhadap arus lebih) dan Im (merupakan pengaman terhadap arus short circuit). Rating arus yang tersedia 16A - 1250A dan memiliki karakteristik arus trip yang dapat diatur sesuai kebutuhan. Gambar MCCB dapat dilihat pada gambar 2.6. 18

Gambar 2.6 Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) c) ACB (Air Circuit Breaker) ACB adalah pengaman yang digunakan sebagai pemutus arus rangkaian, baik arus nominal maupun arus gangguan, hampir sama dengan MCCB tetapi menggunakan udara. Rating arus yang tersedia 800A - 6300A dan memiliki karakteristik arus trip yang dapat diatur sesuai kebutuhan. Gambar ACB dapat dilihat pada gambar 2.6. Gambar 2.7 Air Circuit Breaker (ACB) 2.5 Penghantar Penghantar merupakan salah satu sarana dalam instalasi listrik karena penghantar dapat menghantarkan arus ke beban yang terpasang. Oleh karena itu perlu diketahui secara pasti berapa besar beban yang terpasang agar ukuran penghantar memadai. 19

2.5.1 Luas penampang penghantar Setiap kabel dan penghantar harus mempunyai kemampuan hantar arus (KHA). Untuk menentukan kemampuan hantar arus pengaman dan luas penampang penghantar yang diperlukan, pertama-tama harus ditentukan arus yang dipakai berdasarkan daya beban yang dihubungkan. Ada dua macam rumus yang digunakan : a) Instalasi fase satu b) Instalasi fase tiga P V x Cosφ P 3 x V x Cosφ Dimana : I = Kuat arus listrik dalam penghantar (Ampere) P = Daya terpasang (Watt) V = Tegangan antara fasa dengan netral (220 Volt) Tegangan antara fasa dengan fasa (380 Volt) Cos φ = Faktor daya Dari persamaan di atas didapat arus nominal yang tinggal dikalikan dengan safety factor dan hasilnya disesuaikan dengan tabel dari jenis kabel yang digunakan maka akan diketahui luas penampang dari kabel yang dipakai. Pemilihan kabel juga harus disesuaikan dengan pemilihan rating pengaman. Selain menggunakan tabel, dapat menggunakan rumus untuk menentukan luas penampang penghantar yang diperlukan berdasarkan rugi tegangan. Rumus-rumus tersebut antara lain : 20

a) Instalasi fasa satu 2 b) Instalasi fasa tiga 3 Dimana : A : Luas penampang penghantar yang diperlukan (mm 2 ) γ : Daya hantar jenis penghantar Untuk tembaga = 56,2 dalam m/ohm mm 2 Untuk aluminium = 33 dalam m/ohm mm 2 l : Panjang penghantar (meter) I : Kuat arus yang mengalir (Ampere) u : Jatuh tegangan (volt) 2.5.2 Pemilihan jenis penghantar Kabel dan pengahantar dipilih dengan mempertimbangkan beberapa kriteria berikut : a) Kuat Hantar Arus (KHA) ditentukan dengan melihat jenis isolasi dan cara pemasangan (PUIL 2000 pasal 4.2.2.2). b) Susut tegangan yang ditentukan dari impedansi kabel dan karakteristik beban (PUIL 2000 pasal 4.2.3). c) Kinerja pada hubung pendek yang ditentukan dari arus gangguan yang mungkin terjadi dan karakteristik gawai proteksi. d) Kekuatan mekanik dan pertimbangan fisik lainnya. 21

2.5.3 Macam penghantar Penggunaan penghantar harus sesuai dengan konstruksi penghantar dan peruntukan untuk dihubungkan dengan peralatan listrik. Ada dua macam penghantar listrik yaitu : Kawat Penghantar tanpa isolasi (telanjang) yang dibuat dari Tembaga (Cu) atau aluminium (Al). Kabel Penghantar yang terbungkus isolasi, ada yang berinti tunggal atau banyak, ada yang kaku, ada yang dipasang di udara atau di tanah, dan masing-masing sesuai dengan kondisi pemasanaganya. Macam-macam kabel : a. Kabel NYFGbY Kabel jenis ini biasanya digunakan untuk sirkuit power distribusi, baik pada lokasi kering ataupun basah/lembab. Dengan adanya pelindung kawat dan pita baja yang digalvanisasi, kabel ini memungkinkan ditanam langsung dalam tanah tanpa pelindung tambahan. Kabel ini mempunyai selubung PVC. Gambar kabel NYFGbY dapat dilihat pada gambar 2.8. Gambar 2.8 Kabel NYFGbY 1. Konduktor : Tembaga 2. Isolasi : PVC terekstrusi 3. Filler : PVC terekstrusi 4/5. Perisai : Kawat baja dan spiral pita yang berlapis seng 6. Pelindung Terluar : PVC terekstrusi 22

b. Kabel NYY Kabel ini dirancang untuk instalasi tetap didalam atau diluar bangunan. Pemasangan instalasi dalam tanah harus diberikan pelindung khusus (misalnya: duct, pipa baja, PVC atau besi baja). Kabel jenis ini mempunyai selubung PVC warna hitam, yang terdiri dari 1-4 urat. Penggunaan kabel tanah NYY diatur dalam PUIL 2000 pasal 7.15. Gambar kabel NYY dapat dilihat pada gambar 2.9. Gambar 2.9 Kabel NYY 1. Konduktor : Tembaga 2. Isolasi : PVC terekstrusi 3. Filler : PVC terekstrusi 4. Pelindung Terluar : PVC terekstrusi c. Kabel NYM Kabel ini hanya direkomendasikan khusus untuk instalasi tetap di dalam bangunan yang penempatannya bisa di dalam atau di luar plester tembok ataupun dalam pipa pada ruangan kering atau lembab. Kabel ini tidak diijinkan untuk dipasang di luar rumah yang langsung terkena panas dan hujan ataupun ditanam langsung dalam tanah. Penggunaan kabel instalasi berselubung ini diatur dalam PUIL 2000 pasal 7.12.2. Gambar kabel NYM dapat dilihat pada gambar 2.10. Gambar 2.10 Kabel NYM 23

1. Konduktor : Tembaga 2. Isolasi : PVC terekstrusi 3. Filler : PVC terekstrusi 4. Pelindung Terluar : PVC terekstrusi d. Kabel NYA Kabel jenis ini dirancang dan direkomendasikan untuk digunakan pada instalasi tetap dalam kotak distribusi atau rangkaian pada panel. Pemasangan kabel ini hanya diperbolehkan untuk tempat yang kering dan tidak direkomendasikan bila dipasang pada tempat yang basah atau langsung terkena cuaca. Gambar kabel NYA dapat dilihat pada gambar 2.11. Gambar 2.11 Kabel NYA 1. Konduktor : Tembaga 2. Isolasi : PVC terekstrusi e. Kabel NYAF Kabel jenis ini fleksibel dan dirancang untuk instalasi di dalam pipa, duct atau dalam kotak distribusi. Karena sifatnya yang Kabel ini sangat cocok untuk tempat yang mempunyai yang tajam. Kabel ini hanya fleksibel, belokan diperbolehkan digunakan di dalam peralatan ataupun papan pengontrol dan tidak diperbolehkan dipasang untuk instalasi tetap. a. Hantaran Tembaga Telanjang Untuk saluran distribusi udara yang direntangkan diantara tiangtiang dan isolator-isolator yang khusus dirancang untuk itu. Disamping itu juga bisa digunakan untuk hantaran pertanahan (grounding). 24

g. Twisted Cable Saluran Rumah Kabel jenis ini khusus digunakan untuk saluran dari jaringan distribusi ke konsumen. Dengan adanya bahan penghantar dari tembaga jenis setengah keras atau keras, maka kabel ini memungkinkan dapat digantung antar tiang tanpa penunjang khusus. Zat karbon hitam yang terdapat pada isolasi sangat memungkinkan ketahanannya terhadap cuaca tropis. h. Twisted Cable Jaringan Distribusi Tegangan Rendah (TR) Kabel jenis ini khusus digunakan untuk jaringan distribusi tegangan rendah yang jauh lebih praktis dari pada hantaran telanjang. Dengan adanya penunjang yang sekaligus sebagai netral, kabel ini memungkinkan untuk ditegangkan. b. N2XSY Kabel jenis ini digunakan untuk jaringan distribusi tegangan menengah. Dengan konduktor yang terbuat dari tembaga. Oleh karena itu jenis-jenis kabel tersebut dinyatakan dalam singkatan huruf dan angka, berikut adalah arti kode huruf-huruf yang digunakan untuk mengenali kabel listrik : N : Kabel jenis standar dengan penghantar tembaga. Na : Kabel jenis standar dengan penghantar aluminium. Y : Isolasi atau selubung PVC F : Perisai kawat baja pipih. R : Perisai kawat baja bulat. Gb : Spiral pita baja. Re : Pengahantar padat bulat. Rm : Pengahantar bulat kawat banyak. 25

2.6 Sistem Pentanahan Sistem pentanahan dalam suatu distribusi dan instalasi listrik sangat diperlukan, sebab pentanahan pada peralatan yang kurang baik dapat menyebabkan kerusakan dan dapat berakibat juga pada siapa saja yang dekat dengan peralatan tersebut. Prinsip kerja sistem pentanahan adalah mengalirkan arus induksi dan efekefek yang timbul ke dalam tanah. Besar arus grounding yang diijinkan untuk mengamankan manusia dari kontak langsung dan untuk mengamankan peralatan maksimum 10 ma. Dalam sebuah sistem distribusi besar tahanan maksimum yang diperbolehkan sesuai peraturan PUIL adalah 5 ohm. Sistem pengetanahan dalam suatu instalasi listrik maupun peralatan listrik, dengan tujuan agar tercapai keandalan sistem dalam penyaluran tenaga listrik dari pusat pembangkit sampai konsumen disamping keselamatan peralatan terpasang dan keselamatan jiwa manusianya adalah sebagai berikut : mencegah terjadinya tegangan kejut listrik yang berbahaya untuk orang dalam daerah tersebut. Memungkinkan timbulnya arus tertentu baik besarnya maupun lamanya dalam keadaan gangguan tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau ledakan. Pentanahan terdiri dari : a. Grounding sistem Dipakai untuk sistem grounding artinya pentanahan untuk seluruh instalasi b. Grounding peralatan Dipakai untuk sistem grounding equipment, artinya pentanahan untuk semua bagian logam dari instalasi tegangan rendah di semua tempat 26

yang pada keadaan normal tidak boleh bertegangan, harus dihubungkan dengan tanah. Tahanan pentanahan kurang dari atau sama dengan 5 ohm. c. Elektrode tanah Macam-macam elektroda tanah : 1) Elektrode Pita Dibuat dari hantaran berbentuk pita atau batang bulat atau dari hantaran yang dipilih yang berbentuk radial, lingkaran atau kombinasi dari bentuk tersebut. Harus disusun simetris dengan jumlah jari-jari tidak perlu lebih dari enam karena tidak terlalu berpengaruh. 2) Elektrode Batang Terbuat dari pipa atau besi baja profil yang ditanam tegak lurus ke dalam tanah. Panjang elektrode yang digunakan disesuaikan dengan tahanan pentanahan yang diperlukan. 3) Elektrode Plat Terbuat dari lempengan plat logam, plat logam berlubang atau terbuat dari kawat kasa. Plat ini ditanam tegak lurus di dalam tanah, dengan tepi atasnya sekurang-kurangnya satu meter dibawah permukaan tanah. 2.6.1 Pemilihan Kawat Pentanahan Untuk pemilihan luas penampang dari kawat pentanahan atau grounding dapat kita gunakan standar dari PUIL 2000 pada halaman 77 tabel 3.16-1 "Luas penampang penghantar proteksi tidak boleh kurang dari nilai yang tercantum pada tabel 3.16-1. Jika penerapan tabel 3.16-1 menghasilkan ukuran yang tidak standar, maka dipergunakan penghantar yang mempunyai luas penampang standar terdekat". 27

Tabel 2.1 Luas penampang minimum penghantar proteksi Luas Penampang Luas Penampang Penghantar Fasa Instalasi Minimum Penghantar S (mm²) Proteksi Yang Berkaitan SP (mm²) S 16 S 16<S 32 16 S>32 S/2 Sumber : Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 hal. 77 tabel 3.16-1 2.7 Jatuh Tegangan Jatuh tegangan adalah selisih antara tegangan ujung pengiriman dan tegangan ujung penerimaan. Peraturan umum instalasi listrik (PUIL), menyatakan bahwa jatuh tegangan dari terminal suplai untuk peralatanperalatan yang membutuhkan arus tetap tidak boleh melebihi 5% dari tegangan utamanya. Rumus yang digunakan untuk menghitung jatuh tegangan adalah : a) Untuk instalasi fasa satu 2 b) Untuk instalasi fasa tiga 3 28

Dimana : : Jatuh tegangan (Volt) γ : Daya hantar jenis penghantar Untuk tembaga = 56,2 dalam (m/ohm mm²) Untuk aluminium = 33 dalam (m/ohm mm²) l : Panjang penghantar dalam meter (meter) I : Kuat Hantar Arus (Ampere) A : Luas penampang nominal penghantar (mm 2 ) : Faktor daya 29