Materi asli ini diambil dari
http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/listrik-electro/1042-desain
http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/listrik-electro/1042-desain
DESAIN PROTEKSI MOTOR (TENAGA) LISTRIK
Agus Salim (WI Madya)
Agus Salim (WI Madya)
Abstrak
Instalasi
listrik pada dasarnya dikelompokan menjadi dua pokok utama yaitu
instalasi pencahayaan yang kemudian dikenal dengan instalasi penerangan
dan instalasi tenaga. Ada dua hal yang menjadi pembeda dari keduanya
yaitu pada masalah toleransi tegangan masing-masing 6% hingga 10% untuk
instalasi tenaga. Beda desain lainnya adalah tentang tatacara penentuan
proteksi jaringan. Pada kesempatan ini akan dibahas tatacara penentuan
nilai pengaman dan perlengkapan lain yang terkait dengan motor listrik
sesuai dengan persyaratan yang berlaku (PUIL 2000).
Kata kunci: Instalasi tenaga, proteksi dan desain
A. Pengertian
Beberapa istilah pada instalasi listrik yang seyogyanya kita pahami dahulu misalnya seperti berikut:
I N Arus nominal atau kapasitas arus adalah arus
kerja alat listrik atau komponen atau mesin listrik sehingga yang akan
dapat berkerja normal tanpa mengalami gangguan atau efek apapun.
Arus
lebih, adalah arus yang melebihi arus nominal sehingga dapat
menyebabkan gangguan kerja pada alat, komponen atau mesin listrik, yang
disebabkan oleh adanya:
· Beban lebih (over load),
· Hubung singkat (Short Circuit)
B. Data motor listrik
Motor
listrik yang akan kita pasang pada jaringan listrik PLN atau sumber
pasokan lain harus kita pahami dahulu data yang dapat dibaca pada
nameplate motor. Untuk keperluan disain instalasi yang penting untuk
dicatat minimal adalah: tegangan, arus, daya, sambungan dan IP.
Gambar1: Nameplate motor
Spesifikasi motor dari data nameplate:
Tegangan : 400 V / 690 V
Arus listrik : 29 / 17 A
Daya P : 15 kW
Sambungan : Δ / Y
Indek Proteksi : 54
Dalam
memasang instalasi listrik kita terlebih dahulu membuat gambar. Gambar
harus menggunakan simbol yang berstandar dan konsistensi harus selalu
dijaga. Ada beberapa macam gambar yang seyogyanya dipersiapkan dalam
persiapan memasang motor listrik.
Gambar 2: Single line power diagram
Pertama
kita harus merancang dahulu (minimal) gambar diagram tunggal daya
seperti gambar 2. Rangkaian dasar untuk instalasi motor sederhana sesuai
dengan nameplate (spesifikasi data) motor diatas maka kita dapat
membuat desain :
1. Pengaman jaringan2. Kapasitas kontaktor
3. Jenis dan penampang kabel
4. Pengaman motor
5. Sambungan kumparan motor.
Untuk menyelesaikan desain tersebut kita harus tetap melihat PUIL 2000, katalog produk serta aturan lain yang berlaku.
C. Rancangan komponen
Untuk menentukan jenis komponen dan rating current sesuai dengan beban yang terpasang maka kita harus mengacu PUIL 2000, Tabel 5-5-2
halaman 183. Sehingga kita dapat menghitung nilai proteksi yang akan
kita pasang berdasarkan data motor, maka kita dapat tentukan:
1) Pengaman jaringan, kita memilih pengaman jaringan dengan MCB atau NFB. Nilai pengaman dapat diperoleh dengan hitungan:
Gambar 3: MCB 3 fase
· Nilai minimum = 1,25 x IN motor, dimana IN = 29 A.
= 2,5 x 29 A = 36,25 A (minimal 40 A)
· Nilai maksimum = 2,5 x 29 A
= 72,5 A (maksimal 63 A)
Dari
katalog produk (MG) kita baca data MCB 3 fase antara 40A; 50A dan 63A.
Kita (dalam kasus ini) dapat menentukan nilai maksimal MCB 63 A, jika
diyakini beban yang akan diberikan memang besar.
Jadi pengaman jaringan kita pasang MCB, IN = 63 A.
2) Kontaktor, pada dasarnya kapasitas kontaktor yang dipasang harus mampu dilewati sebesar arus beban maksimum.
Gambar 4: Kontaktor magnet
dalam hal ini rating current kontaktor minimal sama dengan IN pengaman diatasnya (MCB) yaitu 63 A, atau minimal sama dengan daya motornya yaitu P = 15 kW. Jadi kontaktor minimal 15 kW.
Kontaktor
mempunyai konstruksi tuas-tuas NO dan NC. Kontak yang dibuat dari bahan
perak sangat sensitif terhadap adanya busur api dan batas temperature
yang diijinkan (fungsi arus listrik).
3) Jenis dan penampang kabel,
untuk menentukan jenis kabel kita harus mempertimbangkan kabel tersebut
akan dipasang dilingkungan seperti apa, ditanam, diudara atau didalam
pipa.
Gambar 5: NYA 25 mm2
Selain
itu kabel yang kita pakai harus mempunyai kemampuan hantara arua (KHA)
minimal sama dengan kapasitas pengamannya. Dalah hal ini KHA kabel
minimal dipilih yang mempunyai kapasitas > 63 A.
Kita tentukan, kabel menggunakan NYA dipasang didalam pipa, maka kita lihat PUIL 2000, Tabel 7-3-1 diperoleh penampang 25 mm2 dengan KHA = 83 A. Jadi kabel yang dipasang adalah NYA 25 mm2.
4) Pengaman motor, pengaman motor dalam teknik kelistrikan dikenal dengan sebutan Thermal Overload Relay (TOR).
Gambar 6: TOR
Peralatan
listrik ini bekerja dengan menggunakan operasi bimetal. Dalam kondisi
beban normal arus listrik yang mengalir pada nikelin yang dililitkan
pada bimetal untuk memanaskan belum cukup dapat menyebabkan pemutusan
arus. Tetapi saat arus beban melebihi arus nominal semakin lama bimetal
akan bengkok dan akan menyentuh tuas kontak kontrol akibatnya arus ke
beban akan putus, motor berhenti. Karena fungsi utama TOR dipakai untuk
mengamankan motor tepatnya kumparan motor, maka harus dipilih TOR yang
dapat di set arusnya sebesar arus nominal motor 29 A. Menurut katalog
produk CLE, type NR2 Thermal Overload Relay, Ith= 28- 36 A. Arus thermal ini dapat diatur (di-setting) dengan memutar obeng minus ke angka 29 A atau mendekati angka 29.
Jika ternyata terjadi trip, setting current dapat dikoreksi akurasinya (disesuaikan).
5) Sambungan kumparan motor,
sambungan kumparan motor harus sesuai antara spesifikasi motor dengan
tegangan sumber listrik yang tersedia. Jika tegangan PLN yang diberikan 3
x 380 Volt dan data nameplate motor tertluis Δ / Y, tegangan 400/ 690 V maka arti data ini bila disesuaikan dengan pasokan listriknya adalah:
· Kapasitas tegangan kumparan fase 400 V;
· Sehingga yang cocok dengan pasokan PLN 380V, kumparanya disambung Δ (delta).
· Kumparan dapat disambung Y, tetapi operasi dalam waktu singkat (dalam hitungan detik) atau hanya cocok untuk “Starting” yang kemudian dikenal dengan pengasutan Bintang-Segitiga.
Catatan: Jika beban motor kapasitasnya melebihi 4 kW maka untuk menghindari Starting Current (arus awal) yang tinggi motor tersebut harus dioperasikan menggunakan sistem Y ke Δ (bintang- segitiga).
Gambar 7: Diagram sambungan kumparan Δ dan Y
Gambar 8 : Terminal motor 3 fase sambungan bintang
Gambar 9: Terminal motor 3 fase sambungan segitiga
Dengan
contoh rancangan disain instalasi beban motor tersebut kita dapat
mengembangkan rancangan secara global dengan memperhitungkan faktor
keserempakan, arus hubung singkat ( Ik ), selektivitas, rangkaian kontrol serta tipe pemutus sirkit. Sehingga bila digambarkan secara keseluruhan dimulai dari Main Distribution Panel (panel Utama) hingga pada titik beban dapat dilihat seperti gambar 10.
Gambar 10: Instalasi tenaga sederhana
D. Kesimpulan
Dalam disain proteksi instalasi motor bila dibandingkan dengan desain pencahayaan sangat
berbeda cara dan sistem rangkaiannya. Perhitungan pengaman jaringan
sangat mempengaruhi pemilihan komponen dan penghantar atau kabel yang
akan dipakai. Prosedur perhitungan pengaman beban akhir sangat berbeda
dengan prosedur perhitungan pengaman secara global.
Referensi:
1. Badan Standarisasi Nasional, PUIL 2000, Yayasan PUIL, 2002.2. Trevor Linsley, Basic Electrical Installation Work, Fifth Edition, Elsevier Ltd. 2008
3. www. Schneider.com.au (MG Katalog)
4. www.cle-electrical.co.uk/p/2073/nr2-thermal-overload-relay-for-nc1-series.
5. Brian Scaddan, Electrical Installation Work,6th ed. Elsevier Ltd.,Italy, 2008
Tidak ada komentar:
Posting Komentar