Analisa Perakitan dan Pembuatan... (Muhlasin)

ANALISA PERAKITAN DAN PEMBUATAN ALAT PEMUTUS KEBOCORAN ARUS LISTRIK (ELCB) Oleh: Muhlasin, Yusuf Rosyidi, Machrus Ali Program Studi Teknik Elektro Universitas Darul Ulum Jombang ABSTRAK Dewasa ini listrik sangat memegang peranan penting bagi masyarakat Indonesia. Banyak barang elektronik sangat membantu memperingan pekerjaan. Akan tetapi listrik juga bisa membahayakan bagi jiwa manusia itu sendiri maupun alam sekitarnya. Hubungan arus pendek menyebabkan terjadinya kebakaran, bila terkena sengatan listrik dalam waktu yang cukup lama dan tegangan yang cukup tinggi menyebabkan kematian seseorang. Listrik akan mengalirkan arus melalui penghantar yang selanjutnya menuju ke titik netral. Manusia termasuk sebagai penghantar listrik. Kemampuan tubuh manusia terhadap besarnya arus yang mengalir di dalamnya adalah terbatas. Sementara besar dan lamanya arus yang masih mampu ditahan oleh manusia sampai batas yang berbahaya sulit ditetapkan, karena tergantung dari ketahanan diri seseorang.arus bocor listrik yang mengalir bukan pada peralatan listrik merupakan kerugian pada sistem kelistrikan. Energi yang seharusnya dipakai untuk peralatan listrik akan terbuang percuma. Arus phasa yang mengalirkan arus melewati sebuah penghantar menuju ke ground atau terkena manusia merupakan suatu kerugian, bahkan bisa menyebabkan kematian manusia. Akan dibahas lebih lanjut tentang bagaimana akibat sengatan listrik terhadap manusia bagaimana fungsi dan cara menyeting alat ELCB dan bagaimana cara pemasangannya. Kata Kunci: ELCB, Arus Bocor, Op-Amp 1.1. PENDAHULUAN Listrik sangat memegang peranan penting atau boleh dikatakan merupakan kebutuhan pokok bagi masyarakat Indonesia.Akan tetapi listrik juga bisa membahayakan bagi jiwa manusia itu sendiri maupun alam sekitarnya. Hubungan arus pendek menyebabkan terjadinya kebakaran, bila terkena sengatan listrik dalam waktu yang cukup lama dan tegangan yang cukup tinggi menyebabkan kematian seseorang. Listrik akan mengalirkan arus melalui penghantar yang selanjutnya menuju ke titik netral. Manusia termasuk sebagai penghantar listrik. Kemampuan tubuh manusia terhadap besarnya arus yang mengalir di dalamnya adalah terbatas. Sementara besar dan lamanya arus yang masih mampu ditahan oleh manusia sampai batas yang berbahaya sulit ditetapkan, karena tergantung dari ketahanan diri seseorang. Arus bocor listrik yang mengalir bukan pada peralatan listrik merupakan kerugian pada sistem kelistrikan. Energi yang seharusnya dipakai untuk peralatan listrik akan terbuang percuma. Arus phasa yang mengalirkan arus melewati sebuah penghantar menuju ke ground atau terkena manusia merupakan suatu kerugian, bahkan bisa menyebabkan kematian manusia. 1.2. Rumusan masalah Dalam penulisan Tugas Akhir ini akan dibahas dan dianalisa sebagai berikut: 1. Bagaimana akibat sengatan listrik terhadap manusia? 2. Bagaimana fungsi dan cara menyeting ELCB? 3. Bagaimana cara pemasangan ELCB? 1

JURNAL INTAKE---- Vol. 1, Nomor 2, Oktober 2010 2. KAJIAN PUSTAKA 2.1. Pengertian Penguat Operasional Penguat Operasional (disingkat dengan OP. PMP) adalah suatu penguat gandengan langsung dan perolehan (bati) tinggi yang dilengkapi dengan umpan balik untuk mengendalikan karakteristik tanggapannya secara menyeluruh. Rangkaian ini dipakai untuk melaksanakan aneka ragam fungsi linier yang luas jenisnya. (dan juga beberapa fungsi non linier), dan disamping itu juga digunakan sebagai pengatur tegangan, filter aktif, instrumentasi, pengubah analog ke digital, dan sebaliknya serta banyak penggunaan lain. Penampilan Penguat operasional dengan elemen umpan balik terutama dikendalikan dan ditentukan hanya oleh elemen-elemen umpan balik dan tidak tergantung pada karakteristik transistor, tahanan, dan kapasitor yang membentuk penguat operasional. Karena elemen-elemen umpan balik ini umumnya pasif, maka operasi rangkaian dapat dibuat sangat stabil dan penampilannya dapat diperkirakan. Sekarang ini suatu penguat operasional IC TL 084 menjadi alat yang demikian popular sehingga kita tidak peduli tentang konfigurasi rangkaian dalamnya. Kita tertarik pada sifat terminalnya, dan dengan tambahan komponen rangkaian luar mengunakan OP.PMP untuk membentuk fungsi khusus. Simbol rangkaian suatu OP.PMP ditunjukkan dalam gambar 2.3a dan rangkaian ekuivalennya dalam gambar 2.3b. sejumlah besar penguat operasional mempunyai masukan diferensial dengan dua terminal (a dan b). Tegangan masuk V 1 dan V 2 disalurkan masingmasing kepada terminal a (diberi tanda - ) yang dinamakan terminal masuk pembalik (inverting) dan terminal b (bertanda + ) yang dinamakan terminal masuk bukan pembalik (non inverting). Ini berarti bahwa sinyal keluaran di C selalu sama polaritasnya dengan sinyal yang diberikan di terminal b. Tegangan sinyal keluaran sebanding dengan beda antara dua tegangan sinyal yang diberikan pada dua terminal masukan. Konstanta pembanding adalah perolehan (bati-tegangan) dari penguat, dan diberi tanda Av. Besarnya Av merupakan konstan nyata yang menuju ke tidak terhingga dalam keadaan ideal untuk semua frekuensi. Gambar 2.3 (a) Penguat Operasional Dasar (b) Rangkaian Ekuivalen Frekuensi Rendah dari Penguat Operasional 2.2. Karakteristik OP.AMP Penguat operasional ideal mempunyai sifat-sifat berikut: a. Perolehan tegangan tidak terhingga; (AV = - ~) b. Lebar pita tidak terhingga; c. Impedansi masuk tidak terhingga (Ri = - ~); d. Impedansi keluar nol (R 0 = 0); e. Neracda sempurna, yakni keluaran nol kalau tegangan-tegangan yang sama ada pada dua terminal masukan; dan f. Karakteristik tidak berubah menurut temperature. Namun penguat operasional pada kenyataan prakteknya tidak ideal. Perolehan tegangan frekuensi rendah atau tidak tak terhingga pita juga tetapi sangat tinggi. Batas harga khasnya antara 10 3 sampai 10 6. Lebar pita juga terhingga kenyataannya, perolehan konstan 2

sampai beberapa ratus kilo hertz dan kemudian turun monoton dengan naiknya frekuensi. Impedansi masuk berada dalam batas dari 150 K sampai beberapa ratus M. Impedansi keluaran dari OP.AMP praktis berada diantara 0,75 100 M. juga, neraca sempurna tidak tercapai dalam OP.AMP praktis. 3. PERANCANGAN DAN PENGUJIAN 3.1. PERANCANGAN ELCB Dalam perencanaan peralatan pemutus kebocoran arus listrik (ELCB) secara keseluruhan, akan dibuat blok diagram dapat dilihat pada gambar 3.1. Dari Jala-jala DETEKTOR KONVERTER Power Penguat Supplay FullBridge SCHMITT TRIGGER SWITCHING RELAY Ke Peralatan Listrik Gamabar 3.1 Diagram Blok rangkaian ELCB 3.1.1. PRINSIP KERJA RANGKAIAN Prinsip kerja peralatan dapat dijelaskan dari diagram blok pada gambar 3.1 sebagai pengindera dari ELCB ini yang berfungsi untuk mendeteksi apakah ada arus yang bocor atau tidak adalah sebuah trafo toroida yang pada intinya dililitkan kabel dari jala-jala. Apabila ada arus bocor (orang tersengat listrik atau hubung singkat), maka akan terjadi perubahan arus pada kabel jala-jala yang dililitkan pada inti trafo. Perubahan arus yang terjadi ini kemudian menginduksi kumparan ditrafo. Arus tersebut masuk ke penguat umpan balik yang mana akan mengubah arus menjadi tegangan. Tegangan yang dihasilkan ini masih lemah, sehingga tegangan ini perlu dikuatkan terlebih dahulu melalui penguat tegangan. Karena tegangan ini masih berupa tegangan bolak balik (AC), maka untuk mendapatkan tegangan searah (DC), 3

JURNAL INTAKE---- Vol. 1, Nomor 2, Oktober 2010 tegangan bolak balik (AC) ini perlu disearahkan lewat penyearah gelombang penuh (Fullbridge Rectifier). Tegangan searah (DC) digunakan sebagai tegangan masuk untuk memicu (trigger) pada schmitt trigger, sehingga tegangan keluaran yang dihasilkan dari schmitt trigger ini akan menggerakkan rangkaian switching pada posisi ON. Dengan posisi ON pada rangkaian switching yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan arus, maka akan membuat relay mendapat energi dan segera memutus kontak relay yang berhubungan dengan output dari jal-jala. Dan secara otomatis saluran dari jala-jala ke peralatan listrik pada rumah tinggal akan putus. Jika tidak ada arus bocor, maka tidak ada perubahan arus pada kumparan jala-jala, sehingga rangkaian tidak bekerja. Sedangkan tegangan dari jala-jala yang dililitkan ke trafo toroida akan langsung menuju keluaran (output) melalui relay. 3.1.2. DIAGRAM BLOK Untuk mendapatkan gambaran secara detail bagaimana perencanaan dari peralatan (ELCB). Berikut ini dibahas tiap-tiap blok, sehingga akan memudahkan pemahaman dari peralatan tersebut. Detektor (Pengindera) Komponen utama dari pengindera ini adalah trafo yang berbentuk cincin (toroida). Untuk mendeteksi adanya perubahan (kebocoran) arus, maka kabelo dari jala-jala dililitkan terlebih dahulu pada inti trafo sebanyak 2 kali (untuk tegangan 220 V) sebelum kemudian disalurkan ke peralatan listrik melalui relay. Setiap terjadi perubahan arus pada jaringan listrik (akibat orang tersengat listrik atau hubung singkat) akan menginduksi kumparan pada trafo toroida. Kumparan yang terinduksi ini menghasilkan arus yang kemudian dihubungkan ke masukan OP-AMP (penguat operasional). Untuk trafo toroida yang digunakan adalah jenis trafo berinti besi yang bisa diperoleh dipasaran. Pada trafo toroida ini dililitkan kawat email berdiameter 0,4 mm sebanyak 20 lilitan. Kumparan ini merupakan kumparan sekunder, sedangkan kumparan primernya adalah kabel dari jala-jala. Pada gambar 4.2 diperlihatkan bentuk trafo toroida beserta lillitannya. Gambar 3.2 Trafo toroida Perbandingan lilitan 1:10 maka perbandingan Arus 10:1 Ampere. Arus minumim yang dibutuhkan agar IC bekerja 20nA, maka arus minimum arus bocor = 10 x 20nA = 200nA Untuk pemasangan detektor (pengindera) ditunjukkan pada gamabr 3.3 4

Gambar 3.3 Cara Pemasangan Detektor Konverter Arus ke Tegangan Arus yang dihasilkan dari rangkaian pengindera ini kemudian dimasukkan ke rangkaian konverter arus ke tegangan, yaitu rangkaian yang akan menghasilkan tegangan sebanding dengan arus sinyal yang diberikan pada masukan. Rangkaian dalam gambar 3.4 adalah suatu penguat operasional yang digunakan sebagai konverter arus ke tegangan. Gambar 3.4 Konverter Arus ke Tegangan Arus (i s ) mengalir melalui penghambat umpan balik (R l ). dengan demikian, tegangan keluar (v 0 ) menjadi: v 0 = i s.r 1. Tanda - diberikan karena arus yang masuk ke penguat operasional (IC-Ia) melalui terminal membalik, sehingga arus yang masuk akan berlawanan arah dengan tegangan keluarnya. Untuk mengurangi derau frekuensi tinggu, maka R 1 dihubungkan secara paralel dengan sebuah kapasitor (C 1 ). Sedangkan dioda D 1 dan D 2 dipasang dimasukkan IC-Ia untuk menghindarkan rusaknya IC dari arus yang terlampau besar, seperti arus hubung singkat. Arus masukan dan tegangan keluaran yang dihasilkan adalah arus dan tegangan bolak balik (AC). Tegangan keluaran dari OP.AMP (IC-2a) yang masih lemah ini kemudian diteruskan ke OP.AMP (IC-2b), yaitu sebuah penguat operasional yang digunakan sebagai penguat tegangan. Penguat Tegangan Penguat tegangan disini digunakan untuk memberikan tegangan keluaran berbanding lurus dengan tegangan masuk dan faktor penguatannya tidak tergantung pada besarnya tahanan-tahanan sumber dan beban. Seperti ditunjukkan pada gambar 3.4 adalah sebuah 5

JURNAL INTAKE---- Vol. 1, Nomor 2, Oktober 2010 rangkaian ekivalen thevenin dari jaringan dua terminal (port) yang menggambarkan suatu penguat tegangan. Apabila tahanan masuk penguat tersebut Ri besar dibandingkan dengan tahanan sumber, maka Vi Vs. apabila tahanan beban luar R 1 besar dibandingkan tahanan kelaur dari penguat, maka Vo Av.Vi Av.Vs. Suatu penguat tegangan yang ideal harus mempunyai tahanan masuk (Ri) tak terhingga besarnya dan tahanan keluar (R 0 ) sama dengan nol. Simbol A v dalam gambar 3.5 menyatakan V 0 Vi dengan R 1 dan karenanya menyatakan penguatan tegangan rangkaian terbuka atau bati (gain). Untuk mendapatkan penguat tegangan yang memberikan tegangan kelauran sama besar dan selasa dengan masukannya, serta memenuhi hubungan-hubungan Ri R 0 0 agar terjadi isolasi efektif antara sumber dan beban rangkaian, maka penggunaan penguat operasional untuk sinyal masukan diberikan pada terminal tak membalik, sedangkan terminal membalik untuk tegangan umpan balik. Pada gambar 3.22 adalah rangkaian penguat tegangan. Jika diandalkan kembali Ri dan Av=, maka: V R3 Vout B 3 R3 Rp 1 Mengingat bahwa V0 Av (V1 VS), maka untuk V0 yang terbatas akan diperoleh VS V1 (terdapat hubungan pendek semu terminal masuk) dan, v0 Av v Karena itu, bati simpal tertutup selalu lebih besar dari satu. Gambar 3.6 Penguat Tegangan Dalam kenyataannya, rangkaian penguat operasional tak membalik ini didapat bahwa: - Tiada arus yang mengalir kedalam masing-masing masukan, dan - Tegangan pada kedua masukan adalah sama. Kepasitor (C 2 ) digunakan untuk mengopel (menggandung) sinyal dari sumber sinyal ke penguat. Fullbridge Rectifier Tegangan keluaran dari rangkaian penguat selanjutnya masuk ke rangkaian penyearah gelombang penuh (fullbridge rectifier). Penyearahan tegangan ini dimaksudkan agar diperoleh tegangan keluaran positif yang digunakan sebagai tegangan masukan untuk pemicu pada rangkaian schmitt trigger. Rangkaian penyearah gelombang penuh selengkapnya ditunjukkan pada gambar 3.7. 6

Gambar 3.7 Fullbridge Rectifier Ketika masukan ke OP.AMP (IC IC ) yang melalui R4 berpolaritas positif, keluaran IC IC akan berpolaritas negatif. Dioda D 4 tidak menghantar dan berkat umpan balik melalui Dioda D 3, hubungan tanah semu akan terdapat pada masukan dan akibatnya tegangan dimasukkan inverting IC IC tertahan pada 0 volt, dan keluaran dari bagian ini (katoda D 4 ) berpolaritas positif. Sedangkan jika masukan ke IC IC ini berpolaritas negatif, inverting IC IC akan tergenggam kembali pada 0 volt melalui R 5 dan R 6. Dan keluaran bagian ini kembali positif. Nilai R 4 -R 6 dipilih sedemikian rupa agar memberikan tenggapan yang sama terhadap sinyal positif dan sinyal negatif dimasukkan IC IC. Jadi dengan rangkaian penyearah gelombang penuh, maka tegangan keluaran berupa tegangan searah (DC). Schmitt Trigger Rangkaian schmitt trigger adalah rangkaian pemicu yang digunakan untuk memicu/menggerakkan rangkaian switching. Pada gambar 3.8 diperlihatkan rangkaian schmitt trigger dengan tegangan masuk (V in ) dilewatkan melalui terminal tak membalik. Tegangan keluaran (V out ) tang dihasilkan diperoleh dengan persamaan: R12 Vout Vin 1 R 11 Gambar 3.8 Rangkaian Schmitt Trigger Dalam rangkaian schmitt trigger seperti gambar diatas, sebelum masuk ke terminal tak membalik, tegangan keluaran dari rangkauan penyearah gelombang penuh terlebih dahulu dilewatkan melalui R 7, R 10, D 6, dan C 3 yang digunakan sebagai detektor perata aktif. Yaitu untuk menyingkirkan gelombang pembawa dalam modulasi amplitudo sehingga akan 7

JURNAL INTAKE---- Vol. 1, Nomor 2, Oktober 2010 didapatkan tegangan masuk ke komparator yang berbanding lurus dengan harga rata-rata sinyal masuk dari penyearah gelombang penuh. Switching Rangkaian ini berfungsi sebagai kontak (switching) yang dapat menghubungkan dan memutuskan arus yang disalurkan ke relay. Pada pembuatan peralatan ini digunakan SCR (silicon controlled rectifier) karena karakteristik dari SCR ini sangat tepat untuk digunakan sebagai switching. Sebagai ujung kontak (saklar) adalah kaki anoda dan kaki katoda, sedangkan kaki gate digunakan sebagai penggerak (pemicu). Adapun rangkaian dapat dibuat pada gambar 3.9. Gambar 3.9 Rangkaian Switching Dalam keadaan gate tidak diberikan picu (trigger), SCR tidak menghantarkan arus, dan switching (saklar) dalam keadaan OFF. Hal ini dapat dipermasalahkan (antara anoda dan katoda) dengan switching dalam keadaan terbuka. Apabila ada tegangan picu (meskipun hanya sesaat), yang dihasilkan dari rangkaian komparator diberikan anoda dengan katoda. Sekali dalam keadaan ON, SCR tidak akan berubah kondisinya menjadi OFF walau tegangan positif pada gate diputus. Untuk membuat SCR OFF, maka arus anoda ke katoda harus diturunkan sampai batas di bawah nilai I h (holding current) yaitu arus genggam yang nialinya mendekati nol. Pada keadaan ON, SCR akan membuat relay bekerja seperti yang diperlihatkan pada gambar di atas. Hal ini bisa dijelaskan sebagai berikut: Tegangan catu Vcc dihubungkan pada kontak relay. Kemudian kontak relay yang satunya dihubungkan ke anoda terus ke katoda (yang dihubungkan dan diteruskan ke ground sehingga relay mendapatkan energi. Pada gambar diatas, keluaran dari komparan dilewatkan terlebih dahulu melalui R 13 dan D 6 sebelum menuju gate. Dioda D 6 ini disertakan untuk mencegah rusaknya SCR akibat perubahan di gate, dan dioda D 7 digunakan sebagai penyerap tegangan yang timbul ketika relay melepaskan kontaknya. Kapasitor C 7 adalah untuk mencegah kecenderungan SCR menyala lebih dulu ON apabila terdapat tegangan yang berubah dengan cepat. Relay Karena relay merupakan pusat operasi bagi rangkaian ELBC ini, maka relay harus mempunyai kecepatan untuk menghubungkan kontak relay yang cepat, yaitu sekitar 30 milidetik atau kurang. Dan ini biasanya telah dapat dipenuhi oleh relay-relay yang terdapat dipasaran. Relay yang digunakan harus mampu mengalirkan arus jaringan sampai 10 ampere karena relay ini digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik. Untuk 8

hubungan-hubungan kontak relay ditunjukkan pada gambar 3.9. dengan menggunakan kutub ganda dimaksudkan untuk menghindari kesalahan pemutusan arus. Gambar 3.9 Hubungan Kontak Relay (Relay dalam keadaan OFF) Pada gambar diatas dapat dijelaskan sebagai berikut:ketika relay tidak mendapat energi (rangkaian switching dalam keadaan OFF ), maka kontak relay dalam keadaan tetap, yaitu menghubungkan tegangan dari jala-jala yang dililitkan pada trafo toroida ke peralatan listrik pada rumah tinggal. Artinya kita dapat menggunakan peralatan listrik. Dan sebaliknya, apabila kita dapat menggunakan (rangkaian switching dalam keadaan ON ), maka kumparan didalam relay menjadi magent, dan pegas ditarik sehingga kontak 0-1 terlepas dan kontak 02 terhubung. Jika relay dalam keadaan ON berarti tegangan dari jala-jala ke peralatan listrik terputus. Bila peralatan listrik itu berupa radio, dan ketika sedang memperbaikinya sedangkan radio tersebut menyala. Dan tanpa sengaja tangan kita menyentuh sisi primer dari trafo daya. Otomatis kita tersengat listrik dan terjadi perubahan arus (arus bocor) yang akan dideteksi oleh rangkaian detektor yang pada akhirnya akan membuat rangkaian switching ON dan relay bekerja memutus kontak 0-1 dan radio padam karena tidak mendapat supply daya, kita juga terhindar dari sengatan listrik. 3.1.2.1.Power Supply (catu daya) Rangkaian power supply (catu daya) untuk peralatan ini tidak ada yang istimewa. Tegangan bolak balik (AC) dari trafo disearahkan oleh jembatan dioda B R1 lalu ditapis oleh C 5 dan C 6. Selanjutnya diturunkan dan distabilkan oleh Z D2 dan Z D3 menjadi 10 V. Resitor R 14 dipasang untuk menurunkan tegangan yang terdapat di terminal positif C 5 menjadi 12 volt sesuai dengan yang dipelukan oleh relay. Gambar 3.10 adalah rangkaian lengkap dari power supply. 9

JURNAL INTAKE---- Vol. 1, Nomor 2, Oktober 2010 Gambar 3.10 Rangkaian Power Supply Trafo yang digunakan adalah jenis trafo CT dengan ukuran 2 ampere dan diambil tegangan 12 V. Digunakan trafo CT karena penguat operasional yang bekerja membutuhkan tegangan input Vcc + dan Vcc - 3.2. Pengaruh ELCB Pada Keselamatan Manusia Arus Melalui Tubuh Manusia Kemampuan tubuh manusia terhadap besarnya arus yang mengalir di dalamnya adalah terbatas. Sementara besar dan lamanya arus yang masih mampu ditahan oleh manusia sampai batas yang berbahaya sulit ditetapkan. Berbagai percobaan dilakukan oleh para ahli pada sukarelawan yang bertubuh sehat untuk mencari batas dari pengaruh arus terhadap tubuh yang dibagai dalam: 1. Arus penyebab fibrilasi atau pingsan atau kematian (Ventricular Fibrillation) 2. Arus mulai terasa atau persepsi (Perception current) 3. Arus mempengaruhi otot 4. Arus reaksi 5. Arus penyebab tertahannya respirasi (Respiration arrested) Arus Fibrilasi Pengaruh arus ketika melalui tubuh manusia dapat membahayakan bila melebihi arus yang mempengaruhi otot karena dapat membuat seseorang pingsan bahkan meninggal dunia. Kejadian ini disebabkan pengaruh langsung dari arus terhadap jantung disebut juga ventricular fibrillation yang artinya jantung berhenti bekerja dan peredaran darah berhenti. Untuk penyelidikan tentunya dipakai binatang yang badan dan jantungnya seperti manusia. Pada tahun 1968, Dalziel menyimpulkan bahwa 99.5% dari manusia yang beratnya kurang dari 50 kg masih dapat bertahan terhadap besar arus dan waktu yang dirumuskan sebagai: 2 k I. t K I t K = 0.0135 untuk manusia dengan berat badan + 50 kg, = 0.0246 untuk manusia dengan berat badan + 70 kg, t = waktu untuk arus ketika melewati tubuh manusia maka, k(50) = 0.116 A dan k(70) = 0.157 A Arus Persepsi Ketika seseorang memegang suatu penghantar lalu mulai dialiri arus dari tegangan nol sampai memberi pengaruh karena rangsangan syaraf sehingga terasa nyeri dan bergetar dan tidak membahayakan inilah tahap dari arus tersebut. Untuk arus searah tentunya terasa sedikit 10

panas ditelapak tangan. Dari hasil uji coba laboratorium di New York 1933 terhadap 40 orang laki-laki dan perempuan didapati arus rata-rata sebagai berikut: Untuk laki-laki : 1.1 ma, Untuk perempuan : 0.7 ma 3.3. PENGUJIAN DAN PENGUKURAN Untuk proses pengujian dilakukan pada setting arus minimum agar alat bias berfungsi. Alat yang digunakan ini adalah untuk mendeteksi adanya arus bocor maka pada keluaran (output) kabel phasa jala-jala dihubungkan ke tanah atau pada trafo toroida dililitkan kawat sebanyak dua kali kemudian ujung kawat yang satu dihubungkan ke primer trafo (OV) dan ujung kawat yang lainnya dihubungkan ke resistor 15 k terus ke saklar tekan yang selanjutnya dihubungkan ke primer trafo (220 V). Pengujian peralatan ini (ELCB) dilakukan pada tiap-tiap diagram blok untuk melihat perubahan apabila ada arus bocor. Dengan menggunakan sebuah AVOmeter akan didapatkan hasil dari pengujian tersebut. Detektor (Pengindera) Untuk mengetahui arus keluaran dari kumparan sekunder trafo toroida. Cara mengujinya sudah dijelaskan diatas dan untuk kumparan sekunder dihubungkan ke ujung-ujung AVO-meter seperti terlihat pada gambar 3.12. Arus keluaran ini berupa arus bolak balik, maka pada pengukuran harus menggunakan amperemeter AC. Hasil pengujian : Sebelum ada arus bocor = 0 na Setelah ada arus bocor =100nA, Dari hasil pengukuran yang didapat, menunjukkan adanya perubahan arus yang sangat kecil. Konverter arus ke tegangan Untuk mengetahui tegangan keluaran setelah ada arus yang masuk pada penguat ini. Cara mengujinya dengan menghubungkan keluaran (kaki IC nomor 8) dengan kutub positif AVOmeter dan ground dihubungkan ke kutub negative. Hasil pengujian : Sebelum ada arus bocor =10mV Setelah ada arus bocor = 3,3V, Tegangan keluaran berlawanan phasa dengan arus masuk dan berbanding lurus dengan resistor (R 1 ). Penguat Tegangan Penguatan tegangan pada keluaran (kaki IC ke 14) setelah ada tegangan masuk (ke kaki 12). Penguatan ini memberikan kaluaran sama besar dan sefasa dengan masukannya. Tegangan diukur kaki IC ke 12 pada kutup positif voltmeter dan ground pada kutup negatif. Kemudian kaki ke 14 IC ke kutup positif dengan ground pada negative. Hasil pengujian : Sebelum ada arus bocor kaki ke 12 = 10mV, Sebelum ada arus bocor kaki ke 14= 10mV Setelah ada arus bocor = 1,8V, Setelah ada arus bocor =3,3V, Tegangan masukan sama besar dengan tegangan keluaran FullBridge Rectifier Pengkuran dilakukan pada kaki R5,R6 dan katoda D4 dihubungkan pada positif Voltmeter dan ground pada kutup negative. Hasil pengujian : Sebelum ada arus bocor = 10mV, Setelah ada arus bocor = 3,3V Schmitt Trigger Pengukuran terhadap tegangan keluaran pada Schmitt Trigger yang digunakan untuk memicu rangkaian switching. Menghubungkan kaki IC ke 5 pada kutup positif dan ground pada kutup negatif akan dihasilkan tegangan masukan. Tegangan keluaran dengan menghubungkan kaki IC ke 6 dengan kutup positif dan ground pada kutup negatif. 11

JURNAL INTAKE---- Vol. 1, Nomor 2, Oktober 2010 Volt meter DC Schmitt Trigger Volt meter DC Gambar 3.13 pengukuran Schmitt Trigger Hasil pengujian : Tegangan Masukan sebelum ada arus bocor = 22mV, Tegangan Keluaran sebelum ada arus bocor = 10mV, Tegangan Masukan setelah ada arus bocor = 3,3V, Tegangan Keluaran setelah ada arus bocor =3,5V Untuk mengetahui besarnya arus genggam (holding current), dimana ini adalah kedudukan saat SCR OFF. Dengan kedudukan OFF, maka relay juga OFF dan rangkaian secara keseluruan (ELCB) dalam keadaan seperti semula (reset). Pengukurannya diperlihatkan pada gambar 3.14, yaitu dengan jalan dihubungkan dengan catu daya (0-10-DC) Gambar 3.14 rangkaian untuk mengetahui besarnya Ih Apabila S1 ditekan sebentar saja kemudian dilepas, maka L (lampu) akan menyala. Untuk mengetahui besarnya arus genggam (Ih) catu daya (E) diturunkan secara berlahan sampai lampu padam. Pada saat lampu padam itulah akan didapat arus genggam (Ih) yang ditunjukkan oleh amperemeter DC. Karena relay pada peralatan ini hanyalah sebagai penggerak yang kerja dan tidaknya tergantung pada switching, maka pengujian dan pengukuran untuk relay tidak dilakukan. Pada peralatan ini (ELCB) perlu dipasang sekering sebagai pengaman untuk menghindari rusaknya peralatan apabila ada hubung singkat. Sekering pertama dipasang pada kawat jala-jala sebelum dililitkan pada trafo toroida. Besarnya sekering (kemampuan arusnya) tergantung pada kontak relay yang dipakai. Sedangkan sekering kedua dipasang pada Kabel masuk ke kumparan primer trafo catu daya. Besarnya sekering yang digunakan adalah sebesar 250 ma. 12

DAFTAR PUSTAKA Anton F. P. van Putten, 1988, Electronic Measurement Systems, Prentice Hall International (UK) Ltd. CS Rangaan et. al., 1990, Instrumentation: Devices and Systems, Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd., New Delhi Robert Boylestad and Louis Nashelsky, 1994, Electronic Devices And Circuit Theory, Fifth Ed., Eighth Printing, Prentice-Hall of India Private Ltd, New Delhi Syariffuddin Mahmudsyah Ir,M.Eng, 1999, Akibat Sambaran Petir Pada Tubuh Manusia, ITS, Surabaya Wasito S., 1986, Vademekum Elektronika, cet. ketiga, PT Gramedia, Jakarta 13