Cara Kerja Kapasitor

Capasitor Bank

Proses Kerja Kapasitor
Kapasitor yang akan digunakan untuk meperbesar pf dipasang paralel dengan rangkaian beban. Bila rangkaian itu diberi tegangan maka elektron akan mengalir masuk ke kapasitor. Pada saat kapasitor penuh dengan muatan elektron maka tegangan akan berubah. Kemudian elektron akan ke luar dari kapasitor dan mengalir ke dalam rangkaian yang memerlukannya dengan demikian pada saaat itu kapasitor membangkitkan daya reaktif. Bila tegangan yang berubah itu kembali normal (tetap) maka kapasitor akan menyimpan kembali elektron. Pada saat kapasitor mengeluarkan elektron (Ic) berarti sama juga kapasitor menyuplai daya treaktif ke beban. Keran beban bersifat induktif (+) sedangkan daya reaktif bersifat kapasitor (-) akibatnya daya reaktif yang berlaku menjadi kecil.

Pemasangan Kapasitor
Kapasitor yang akan digunakan untuk memperkecil atau memperbaiki pf penempatannya ada dua cara :
1. Terpusat kapasitor ditempatkan pada:
a. Sisi primer dan sekunder transformator
b. Pada bus pusat pengontrol
2. Cara terbatas kapasitor ditempatkan
a. Feeder kecil
b. Pada rangkaian cabang
c. Langsung pada beban

Perawatan Kapasitor
Kapasitor yang digunakan untuk memperbaiki pf supaya tahan lama tentunya harus dirawat secara teratur. Dalam perawatan itu perhatian harus dilakukan pada tempat yang lembab yang tidak terlindungi dari debu dan kotoran. Sebelum melakukan pemeriksaan pastikan bahwa kapasitor tidak terhubung lagi dengan sumber. Kemudian karena kapasitor ini masih mengandung muatan berarti masih ada arus/tegangan listrik maka kapasitor itu harus dihubung singkatkan supaya muatannya hilang.
Adapun jenis pemeriksaan yang harus dilakukan meliputi :
• Pemeriksaan kebocoran
• Pemeriksaan kabel dan penyangga kapasitor
• Pemeriksaan isolator

Komponen Panel Capasitor
komponen yang terdapat pada panel kapasitor antara lain :
1. Main switch / load Break switch
Main switch ini sebagai peralatan kontrol dan isolasi jika ada pemeliharaan panel . Sedangkan untuk pengaman kabel / instalasi sudah tersedia disisi atasnya (dari) MDP.Mains switch atau lebih dikenal load break switch adalah peralatan pemutus dan penyambung yang sifatnya on load yakni dapat diputus dan disambung dalam keadaan berbeban, berbeda dengan on-off switch model knife yang hanya dioperasikan pada saat tidak berbeban .Untuk menentukan kapasitas yang dipakai dengan perhitungan minimal 25 % lebih besar dari perhitungan KVar terpasang dari sebagai contoh :Jika daya kvar terpasang 400 Kvar dengan arus 600 Ampere , maka pilihan kita berdasarkan 600 A + 25 % = 757 Ampere yang dipakai size 800 Ampere.
2. Kapasitor Breaker.
Kapasitor Breaker digunkakan untuk mengamankan instalasi kabel dari breaker ke Kapasitor bank dan juga kapasitor itu sendiri. Kapasitas breaker yang digunakan sebesar 1,5 kali dari arus nominal dengan I m = 10 x Ir.Untuk menghitung besarnya arus dapat digunakan rumusI n = Qc / 3 . VLSebagai contoh : masing masing steps dari 10 steps besarnya 20 Kvar maka dengan menggunakan rumus diatas didapat besarnya arus sebesar 29 ampere , maka pemilihan kapasitas breaker sebesar 29 + 50 % = 43 A atau yang dipakai 40 Ampere.Selain breaker dapat pula digunakan Fuse , Pemakaian Fuse ini sebenarnya lebih baik karena respon dari kondisi over current dan Short circuit lebih baik namun tidak efisien dalam pengoperasian jika dalam kondisi putus harus selalu ada penggantian fuse. Jika memakai fuse perhitungannya juga sama dengan pemakaian breaker.
3. Magnetic Contactor
Magnetic contactor diperlukan sebagai Peralatan kontrol.Beban kapasitor mempunyai arus puncak yang tinggi , lebih tinggi dari beban motor. Untuk pemilihan magnetic contactor minimal 10 % lebih tinggi dari arus nominal ( pada AC 3 dengan beban induktif/kapasitif). Pemilihan magnetic dengan range ampere lebih tinggi akan lebih baik sehingga umur pemakaian magnetic contactor lebih lama.
4. Kapasitor Bank
Kapasitor bank adalah peralatan listrik yang mempunyai sifat kapasitif..yang akan berfungsi sebagai penyeimbang sifat induktif. Kapasitas kapasitor dari ukuran 5 KVar sampai 60 Kvar. Dari tegangan kerja 230 V sampai 525 Volt.
5. Reactive Power Regulator
Peralatan ini berfungsi untuk mengatur kerja kontaktor agar daya reaktif yang akan disupply ke jaringan/ system dapat bekerja sesuai kapasitas yang dibutuhkan. Dengan acuan pembacaan besaran arus dan tegangan pada sisi utama Breaker maka daya reaktif yang dibutuhkan dapat terbaca dan regulator inilah yang akan mengatur kapan dan berapa daya reaktif yang diperlukan. Peralatan ini mempunyai bermacam macam steps dari 6 steps , 12 steps sampai 18 steps.
Peralatan tambahan yang biasa digunakan pada panel kapasitor antara lain :
- Push button on dan push button off yang berfungsi mengoperasikan magnetic contactor secara manual.- Selektor auto – off – manual yang berfungsi memilih system operasional auto dari modul atau manual dari push button.
- Exhaust fan + thermostat yang berfungsi mengatur ambein temperature dalam ruang panel kapasitor. Karena kapasitor , kontaktor dan kabel penghantar mempunyai disipasi daya panas yang besar maka temperature ruang panel meningkat.setelah setting dari thermostat terlampaui maka exhust fan akan otomatic berhenti.
Setup C/K PFR
Capacitor BankAgar Power Factor Regulator (PFR) yang terpasang pada Panel Capacitor Bank dapat bekerja secara maksimal dalam melakukan otomatisasi mengendalikan kerja capacitor maka diperlukan setup C/K yang sesuai.Berikut ini cara menghitung C/K pada PFR:Sebuah Panel Capacitor Bank 6 Step x 60 KVAR, 3 Phase, 400 Volt, dengan CT sensor terpasang 1000/5A. Berapa nilai setup C/K ?Solusi:60 KVAR = 60.000 VAR60.000=86 A400 x 1.732C/K=I c1=86=0,43CT Ratio1000/5
Keuntungan yang diperoleh dengan dipasangnya Power Capacitor
-Menghilangkan denda PLN atas kelebihan pemakaian daya reaktif.
-Menurunkan pemakaian kVA total karena pemakaian kVA lebih mendekati kW yang terpakai, akibatnya pemakaian energi listrik lebih hemat.
-Optimasi Jaringan:
- Memberikan tambahan daya yang tersedia pada trafo sehingga trafo tidak kelebihan(overload).
- Mengurangi penurunan tegangan (voltage drop) pada line ends dan meningkatkan daya pakai alat-alat produksi.
- Terhindar dari kenaikan arus/suhu pada kabel sehingga mengurangi rugi-rugi.

Memperbaiki Faktor daya berdasarkan rekening listrik PLN.

Berdasarkan rekening listrik PLN suatu perusahaan pada tahun 1977 diperoleh data seperti dibawah ini.
1. Beban : 345 KVA
2. Pemakaian kWh
LWBP : 77.200 kWh
WBP : 34.000
kWhTotal : 111.200 kWh
3. Kelebihan kVARh : 10.656 kVARh
Cos phi = KW/KVA
Tan phi = KVAr/KW
sesuai dengan ketentuan PLN ,Yang Tidak terkena kelebihan KVAR kalau cos phi = 0.85
Cos phi = 0,85 ==> phi = 31,8maka tan 31,8 = 0.62
Jika KWH diketahui = 1111.200 ,
maka batas tidak terkena biaya kelebihan KVARH dapat dihitung sebesar :
KVARH ( batas ) = KWH x tan phi = 111.200 x 0,62 = 68.944
Dengan adanya kelebihan KVARH sebesar 10.656,besarnya KVARH ( Total ) menjadi :
KVARH ( total ) = KVARH ( batas ) + KVARH ( lebih )= 68.944+10.656 = 79.600
Tan phi = KVARH ( total ) / kWh = 79.600/111.200 = 0,716
phi = 35,6Cos phi = cos 35,6 = 0,813
Memperbaiki nilai Cos phi
Untuk menghindari biaya kelebihan KVARH,maka perlu dipasang " Capasitor ".
Misalnya direncanakan COs phi ditingkatkan menjadi = 0,92
Besarnya pemakaian listrik rata-rata dihitung sebagai berikut :
KW ( rata-rata) = Pemakaian listrik per bulan / ( 30 hari x 24 jam )= 111.200 / ( 30x24)= 154,4KW
Cos phi = 0.92 ---> phi=23,1
Tan phi = 23,1 = 0,426 = KVAR/KWKW = 154,4 ---> KVAR = 0,426X154,4 = 66KVARH ( total) = 79.600KVAR = 79.600/ ( 30X24) = 111
Jadi kapasitor yang perlu dipasang = 111 - 66 = 35
KVARKapasitor yang digunakan = 6 x 7,5 KVAR ,dengan Regulator 6 Step

Daftar Pustaka
-Daya dan Energi Listrik, Deni Almanda, disampaikan pada penataran dosesn teknik elektro di Teknik Elektro UGM, Pebruari 1997, Yogyakarta.
-Peranan energi dalam menunjang pembangunan berkelanjutan, Publikasi Ilmiah, BPPT, Jakarta, Mei 1995
- Petunjuk teknis konversi energi bidang audit energi polban

READ MORE - Cara Kerja Kapasitor

Generator Listrik

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanikal, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apapun sumber energi mekanik yang lain.

Pengembangan
Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik. Mesin Wimshurst menggunakan induksi elektrostatik atau "influence". Generator Van de Graaff menggunakan satu dari dua mekanisme:

Penyaluran muatan dari elektroda voltase-tinggi
Muatan yang dibuat oleh efek triboelectric menggunakan pemisahan dua insulator
Generator elektrostatik tidak efisien dan berguna hanya untuk eksperimen saintifik yang membutuhkan voltase tinggi.

Faraday

Cakram Faraday
Pada 1831-1832 Michael Faraday menemukan bahwa perbedaan potensial dihasilkan antara ujung-ujung konduktor listrik yang bergerak tegak lurus terhadap medan magnet. Dia membuat generator elektromagnetik pertama berdasarkan efek ini, menggunakan cakram tembaga yang berputar antara kutub magnet tapal kuda. Proses ini menghasilkan arus searah yang kecil. Desain alat yang dijuluki ‘cakram Faraday’ itu tidak efisien dikarenakan oleh aliran arus listrik yang arahnya berlawanan di bagian cakram yang tidak terkena pengaruh medan magnet. Arus yang diinduksi langsung di bawah magnet akan mengalir kembali ke bagian cakram di luar pengaruh medan magnet. Arus balik itu membatasi tenaga yang dialirkan ke kawat penghantar dan menginduksi panas yang dihasilkan cakram tembaga. Generator homopolar yang dikembangkan selanjutnya menyelesaikan permasalahan ini dengan menggunakan sejumlah magnet yang disusun mengelilingi tepi cakram untuk mempertahankan efek medan magnet yang stabil. Kelemahan yang lain adalah amat kecilnya tegangan listrik yang dihasilkan alat ini, dikarenakan jalur arus tunggal yang melalui fluks magnetik.



Dinamo
Dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada abad 21. Dinamo menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik.

Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat alat Prancis. Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah "crank". Magnet yang berputar diletakaan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil". Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.

Dinamo Gramme
Namun, kedua desain di atas menderita masalah yang sama: mereka menginduksi "spike" arus diikuti tanpa arus sama sekali. Antonio Pacinotti, seorang ilmuwan Italia, memperbaikinya dengan mengganti "coil" berputar dengan yang "toroidal", yang dia ciptakan dengan mebungkus cincin besi. Ini berarti bahwa sebagian dari "coil" terus melewati magnet, membuat arus menjadi lancar. Zénobe Gramme menciptakan kembali desain ini beberapa tahun kemudian ketika mendesain pembangkit listrik komersial untuk pertama kalinya, di Paris pada 1870-an. Desainnya sekarang dikenal dengan nama dinamo Gramme. Beberapa versi dan peningkatan lain telah dibuat, tetapi konsep dasar dari memutar loop kawat yang tak pernah habis tetap berada di hati semua dinamo modern.

sumber
http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik

READ MORE - Generator Listrik

Listrik

Listrik

Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya.
Listrik adalah sumber energi yang disalurkan melalui kabel. Arus listrik timbul karena muatan listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif.
Bersama dengan magnetisme, listrik membentuk interaksi fundamental yang dikenal sebagai elektromagnetisme. Listrik memungkinkan terjadinya banyak fenomena fisika yang dikenal luas, seperti petir, medan listrik, dan arus listrik. Listrik digunakan dengan luas di dalam aplikasi-aplikasi industri seperti elektronik dan tenaga listrik.

Sifat-sifat listrik
Listrik memberi kenaikan terhadap 4 gaya dasar alami, dan sifatnya yang tetap dalam benda yang dapat diukur. Dalam kasus ini, frase "jumlah listrik" digunakan juga dengan frase "muatan listrik" dan juga "jumlah muatan". Ada 2 jenis muatan listrik: positif dan negatif. Melalui eksperimen, muatan-sejenis saling menolak dan muatan-lawan jenis saling menarik satu sama lain. Besarnya gaya menarik dan menolak ini ditetapkan oleh hukum Coulomb. Beberapa efek dari listrik didiskusikan dalam fenomena listrik dan elektromagnetik.

Satuan unit SI dari muatan listrik adalah coulomb, yang memiliki singkatan "C". Simbol Q digunakan dalam persamaan untuk mewakili kuantitas listrik atau muatan. Contohnya, "Q=0,5 C" berarti "kuantitas muatan listrik adalah 0,5 coulomb".

Jika listrik mengalir melalui bahan khusus, misalnya dari wolfram dan tungsten, cahaya pijar akan dipancarkan oleh logam itu. Bahan-bahan seperti itu dipakai dalam bola lampu (bulblamp atau bohlam).

Setiap kali listrik mengalir melalui bahan yang mempunyai hambatan, maka akan dilepaskan panas. Semakin besar arus listrik, maka panas yang timbul akan berlipat. Sifat ini dipakai pada elemen setrika dan kompor listrik.


Berkawan dengan listrik
Listrik mengalir dari saluran positif ke saluran negatif. Dengan listrik arus searah jika kita memegang hanya kabel positif (tapi tidak memegang kabel negatif), listrik tidak akan mengalir ke tubuh kita (kita tidak terkena strum). Demikian pula jika kita hanya memegang saluran negatif.

Dengan listrik arus bolak-balik, Listrik bisa juga mengalir ke bumi (atau lantai rumah). Hal ini disebabkan oleh sistem perlistrikan yang menggunakan bumi sebagai acuan tegangan netral (ground). Acuan ini, yang biasanya di pasang di dua tempat (satu di ground di tiang listrik dan satu lagi di ground di rumah). Karena itu jika kita memegang sumber listrik dan kaki kita menginjak bumi atau tangan kita menyentuh dinding, perbedaan tegangan antara kabel listrik di tangan dengan tegangan di kaki (ground), membuat listrik mengalir dari tangan ke kaki sehingga kita akan mengalami kejutan listrik ("terkena strum").

Listrik dapat disimpan, misalnya pada sebuah aki atau batere. Listrik yang kecil, misalnya yang tersimpan dalam batere, tidak akan memberi efek setrum pada tubuh. Pada aki mobil yang besar, biasanya ada sedikit efek setrum, meskipun tidak terlalu besar dan berbahaya. Listrik mengalir dari kutub positif batere/aki ke kutub negatif.

Sistem listrik yang masuk ke rumah kita, jika menggunakan sistem listrik 1 fase, biasanya terdiri atas 3 kabel:

Pertama adalah kabel fase yang merupakan sumber listrik bolak-balik (positif dan negatifnya berbolak-balik terus menerus). Kabel ini adalah kabel yang membawa tegangan dari pembangkit tenaga listrik (PLN misalnya); kabel ini biasanya dinamakan kabel panas (hot), dapat dibandingkan seperti kutub positif pada sistem listrik arus searah (walaupun secara fisika adalah tidak tepat).
Kedua adalah kabel netral. Kabel ini pada dasarnya adalah kabel acuan tegangan nol, yang biasanya disambungkan ke tanah di pembangkit tenaga listrik (di kantor PLN misalnya); dapat dibandingkan seperti kutub negatif pada sistem listrik arus searah; jadi jika listrik ingin dialirkan ke lampu misalnya, maka satu kaki lampu harus dihubungkan ke kabel fase dan kaki lampu yang lain dihubungkan ke kabel netral; jika dipegang, kabel netral biasanya tidak menimbulkan efek strum yang berbahaya, namun karena ada kemungkinan perbedaan tegangan antara acuan nol di kantor PLN dengan acuan nol di lokasi kita, ada kemungkinan si pemegang merasakan kejutan listrik. Dalam kejadian-kejadian badai listrik luar angkasa (space electrical storm) yang besar, ada kemungkinan arus akan mengalir dari acuan tanah yang satu ke acuan tanah lain yang jauh letaknya. Fenomena alami ini bisa memicu kejadian mati lampu berskala besar.
Ketiga adalah kabel tanah atau Ground. Kabel ini adalah acuan nol di lokasi pemakai, yang biasanya disambungkan ke tanah di rumah pemakai; kabel ini benar-benar berasal dari logam yang ditanam di tanah dekat rumah kita; kabel ini merupakan kabel pengamanan yang biasanya disambungkan ke badan (chassis) alat2 listrik di rumah untuk memastikan bahwa pemakai alat tersebut tidak akan mengalami kejutan listrik. Walaupun secara teori, acuan nol di rumah (kabel tanah ini) harus sama dengan acuan nol di kantor PLN (kabel netral), kabel tanah seharusnya tidak boleh digunakan untuk membawa arus listrik (misalnya menyambungkan lampu dari kabel fase ke kabel tanah). Tindakan ceroboh seperti ini hanya akan mengundang bahaya karena chassis alat-alat listrik di rumah tersebut mungkin akan memiliki tegangan tinggi dan akan menyebabkan kejutan listrik bagi pemakai lain. Pastikan teknisi listrik anda memasang kabel tanah di sistem listrik di rumah. Pemasang ini penting, karena merupakan syarat mutlak bagi keselamatan anda dari bahaya kejutan listrik yang bisa berakibat fatal dan juga beberapa alat-alat listrik yang sensitif tidak akan bekerja dengan baik jika ada induksi listrik yang muncul di chassisnya (misalnya karena efek arus Eddy).

Referensi
Halaman listrik dari Wikipedia berbahasa Inggris. Diterjemahkan tanggal 19 Januari 2006.

READ MORE - Listrik

Metode Pemilihan Kebutuhan Ukuran Kabel Listrik

Berikut tahap-tahap untuk melakukan perkiraan kebutuhan ukuran kabel listrik mengacu pada IEE Wiring Regulation lampiran 4.

Asumsi yang digunakan sebagai standard adalah sebagai berikut :

Peralatan arus lebih yang melindungi kabel berupa MCB atau sekering (tidak termasuk rewirable fuse). Karena re-writeable fuse baru akan putus pada level arus 50% lebih tinggi dari MCB.

Kabel umumnya menggunakan PVC dengan dua inti konduktor dan pentanahan, dengan rating temperatur arus maksimum 70 degree celcius.
Peralatan proteksi memberikan perlindungan beban lebih, (tidak hanya perlindungan hubung pendek)
Jika kabel diikat bersama-sama, harus memiliki ukuran yang sama, menghantarkan besar arus yang sama, dan memiliki maksimum temperatur yang sama. Dalam praktek, jarang ditemukan masalah ketika ketika kabel kabel tersebut berbeda ukuran atau arus yang dihantarkan, tetapi kabel-kabel tersebut harus se-tipe, dan dengan temperatur masksimum yang sama.
Sebagai catatan, dalam instalasi rumah tangga, biasanya menggunakan 2.5 mm2 untuk kabel daya dan 1.5 mm2 untuk intalasi pencahayaan. Prosedur berikut diperlukan untuk instalasi dengan menggunakan kabel yang cukup panjang, atau instalasi daya diluar gedung atau penggunaan peralatan yang membutuhkan arus besar.

3.1 Bagan Prosedur
Yang perlu diperhatikan dalam prosedur ini adalah melakukan pengecekan, meliputi :

· Syarat current carrying capacity (Kuat Hantar arus , KHA)

· Syarat jatuh tegangan

· Syarat waktu pemutusan.

Jika salah satu persyaratan diatas tidak terpenuhi, maka diharuskan menggunakan kabel dengan ukuran yang lebih besar. Jika, persyaratan waktu pemutusan tidak terpenuhi dengan kabel yang berukuran lebih besar, maka diperlukan proteksi RCD untuk melindungi dari bahaya gagal pentanahan.


3.1.1 Step 1: menghitung arus nominal
Arus nominal (the nominal current) akan digunakan sebagai dasar pemilihan rating MCB untuk melindungi system. Rating MCB harus lebih besar dari arus yang dibutuhkan oleh peralatan yang terhubung. Hitung arus dengan membagi daya terhadap tegangan yang disediakan. Selanjutnya pilih MCB yang memiliki rating arus sebisa mungkin lebih tinggi tetapi mendekati hasil perhitungan. Nilai ini kemudian disebut sebagai arus nominal.

3.1.2 Step 2: memilihn ukuran kaber yang sesuai dengan arus nominal
Untuk melakukan pemilihan ukuran kabel yang sesuai terhadap arus nominal, mengacu ke table A.1.

Table A.1: Nominal current-carrying capacity of general-purpose, two-core, PVC-insulated copper cables at 30 degrees celcius. Source: IEE Wiring Regulations table 4D2A



Enclosed in a wall mengacu pada kabel yang tertutup plaster baik secara langsung maupun diproteksi conduit.

Enclosed in conduit mengacu pada kabel yang terlindungi conduit atau ditempel pada permukaan dinding atau ceiling.

Clipped to a surface mengacu pada kabel yang diikat pada jarak tertentu dari permukaan tidak rata seperti dinding bata atau kaso/balok silang.

Free mengacu pada kabel dalam kondisi dimana kabel benar benar berada di udara bebas. Untuk kabel pada kabel tray bisa juga dimasukkan dalam kategori ini,

Ada kondisi dimana tidak ada yang sesuai dengan table A.1. Untuk keadaan seperti ini, harus dipilih ukuran yang paling mendekati. Sebagai contoh, kabel untuk lighting kadangkala dipasang sebagian dalam udara bebas, kadang melewati kotak hubung, dan sebagian lagi tertanam dalam plester. Untuk kondisi seperti ini gunakan asumsi untuk pekerjaan kabel dalam plester untuk kebutuhan pemilihan kabel.

3.1.3 Step 3: Koreksi terhadap kondisi temperatur
Dalam pemilihan ukuran kabel sangat perlu memperhatikan kondisi temperatur. Untuk rating nominal pada tabel A.1 mengasumsikan temperatur tidak lebih dari 30 derajat celcius. Sedang untuk kondisi temperatur nominal yang lain maka dilakukan perkalian KHA (kuat hantar arus) dengan faktor koreksi berdasarkan kondisi temperatur (Tabel A.2).

Tabel A.2. Correction of current carrying capacity of general purpose PVC cables for ambient temperatures different from 30 degrees celcius. Source: IEE Wiring Regulations table 4C1



3.1.4 Step 4: Koreksi terhadap cara grouping kabel
Arus nominal sebagaimana ditinjukkan pada tabel A.1 mengasumsikan bahwa masing-masing kabel akan bekerja seara terpisah, dengan tidak adanya kabel yang bekerja secara berdekatan, sehingga kabel satu dengan lainnya akan berpengaruh pada kenaikan temperatur satu dengan lainnya. Tabel A.3 menunjukkan faktor koreksi berhubungan dengan metode grouping kabel. Sebagai catatan, untuk grouping kabel side by side dan tidak saling bersentuhan, penurunan rating arus cukup kecil, akan tetapi jika kabel-kabel tersebut diikat menjadi satu, makan penurunan rating arus akan cukup signifikan.

Table A.3: Correction of current carrying capacity for grouping of cables when bunched and clipped, or clipped side-by-side. Source: IEE Wiring Regulations table 4B1



3.1.5 Step 5: Koreksi terhadap faktor thermal enclosure
Jika kabel bersentuhan dengan salah satu sisi insulation termal, kita dapat menyelesaikan perhitungan sebagaimana dijelaskan pada tahap 2, yaitu dengan memilih arus nominal yang lebih kecil. Akan tetapi jika kabel seluruhnya bersentuhan dengan material insulation, maka hal ini kan berpengaruh besar terhadap kemampuan hantar melewati panas, dan kita harus menurunkan rating arus ke nilai yang sesuai. Niali koefisien perkalian yang sesuai dapat diperoleh pada tabel A.4

Catatan, jika kabel melalui lubang yang ketat baik di dinding maupun di persambungan, maka kondisi ini diasumsikan sebagai kondisi ‘enclosed in insulating material’

Table A.4: Correction of current carrying capacity for complete enclosure in thermal insulation. Source: IEE Wiring Regulations table 52A



3.1.6 Step 6: check the corrected rating
Jika rating arus setelah dilakukan koreksi masih lebih tinggi dari arus nominal pada langkah 1, kemudian kita telah merasa cukup puas untuk nilai `current carrying capacity’ atau KHA (Kuat Hantar Arus) yang didapat, maka bisa dilanjutkan ke tahap 7. Jika tidak, ambil nilai ukuran kabel yang lebih besar dan ulangi lagi dari langkah 3.

3.1.7 Step 7: Menghitung jatuh tegangan
Jika jatuh tegangan antara instalasi sumber dengan peralatan listrik tidak lebih dari 4%. Dengan tegangan sistem 230 V, bebarti jatuh tegangan tidak boleh lebih dari 9.2 V. Jatuh tegangan ini disebabkan karena penghantar juga memiliki nilai hambatan, meski kecil tetapi tidak sama dengan nol. Ketika temperatur kabel naik, maka nilai resisitansi juga ikut naik, dan selanjutnya menyebabkan naiknya nilau jatuh tegangan. Untuk itu sebagai patokan diambil untuk nilai resistansi pada temperatur 70 derajat celcius.

Untuk mendapatkan nilai jatuh tegangan, dapat diperoleh dengan mengalikan arus peralatan dengan resistansi kabel. Untuk mendapatkan nilai resistansi kabel, kita kalikan panjang kabel terhadap nilai yang ditunjukan pada tabel A.5.

Table A.5: Resistance per metre of two-core cable, at 70 degress celcius. Figures are given for the two power cores (for voltage drop and short-circuit current calculations), the power and earth cores (for disconnection time calculations), and the earth alone (for shock voltage calculations). Source: IEE Wiring Regulations table 4D2B



Catatan : Arus nominal yang digunakan untuk bisa bekerja dalam kondisi jatuh tegangan, adalah arus yang kita rencanakan untuk dapat mengalir dalam kondisi normal.


3.1.8 Step 8: Melakukan pengecekan besar tegangan jatuh
Jika jatuh tegangan hasil perhitungan dalam langkah 7 kurang dari 9.2 volt, pemilikan kabel sudah aman. Jika tidak, perlu ukuran kabel yang lebih tinggi dan ulangi langkah 7.


3.2 Step 9: Mengecek waktu pemutusan dan atau tegangan kejut
Jika cirkuit terlindungi oleh RCD (earth-fault device) tidak perlu melakukan langkah ke 9 ini.

Waktu pemutusan (disconnection time) tergantung pada circuit dimana kabel tersebut digunakan. Jika ditempatkan pada tempat beresiko tinggi (kamar mandi, taman), waktu pemutusan harus tidak boleh lebih dari 0.4 detik. Jika beresiko menengah, tegangan kejut harus kurang dari 50 V atau putus dalam waktu 0.4 s. Jika pada tempat beresiko rendah (peralatan fixed) waktu pemutusan harus kurang dari 5 s.

Tegangan kejut dihitung dengan mengalikan tahanan penghantar pentanahan sepanjang kabel dengan arus yang akan memutus peralatan proteksi dalam waktu 5 detik. (Tabel A.7)

Table A.7: `worst case’ currents that will cause a protective device to trip in 5 seconds. Source: MEM Ltd., product information. By worst-case is meant the smallest current that will trip 95% of devices. Note that the MCB figures are identical to those for 0.4 second tripping



Waktu pemutusan dicek dengan mendpatkan arus yang akan memutus peralatan dalam waktu yang ditentukan ( 0.4 atau 5 detik), dan menentukan arus yang mana yang mengalir saat gangguan pentanahan.


(Referensi : A guide to selection of electrical cable by Kevin Boone@2001)

READ MORE - Metode Pemilihan Kebutuhan Ukuran Kabel Listrik

Cara Kerja Air Conditioner

Sebenarnya, AC maupun kulkas menggunakan prinsip yang sama yaitu saat cairan menguap diperlukan adanya kalor. Dalam proses "menghilangkan" panas, sistem AC juga menghilangkan uap air, guna meningkatkan tingkat kenyamanan orang selama berada di dalam ruangan tersebut.

Filter (penyaring) tambahan digunakan untuk menghilangkan polutan dari udara. AC yang digunakan dalam sebuah gedung biasanya menggunakan AC sentral. Selain itu, jenis AC lainnya yang umum adalah AC ruangan yang terpasang di sebuah jendela.
Kunci utama dari AC adalah refrigerant, yang umumnya adalah fluorocarbon[1], yang mengalir dalam sistem, menjadi cairan dan melepaskan panas saat dipompa (diberi tekanan), dan menjadi gas dan menyerap panas ketika tekanan dikurangi. Mekanisme berubahnya refrigerant menjadi cairan lalu gas dengan memberi atau mengurangi tekanan terbagi mejadi dua area: sebuah penyaring udara, kipas, dan cooling coil (kumparan pendingin) yang ada pada sisi ruangan dan sebuah kompresor (pompa), condenser coil (kumparan penukar panas), dan kipas pada jendela luar.

Udara panas dari ruangan melewati filter, menuju ke cooling coil yang berisi cairan refrigerant yang dingin, sehingga udara menjadi dingin, lalu melalui teralis/kisi-kisi kembali ke dalam ruangan. Pada kompresor, gas refrigerant dari cooling coil lalu dipanaskan dengan cara pengompresan. Pada condenser coil, refrigerant melepaskan panas dan menjadi cairan, yang tersirkulasi kembali ke cooling coil. Sebuah thermostat[2] mengontrol motor kompresor untuk mengatur suhu ruangan.

Gedung-gedung besar menggunakan unit pendingin di mana udara segar diambil kemudian bercampur dengan udara ruangan. Campuran ini disaring dan didinginkan saat melalui sebuah unit pendingin (cooling coils). Bila udara kering, uap air ditambah. Pada akhirnya, udara dingin masuk ke dalam gedung. Willis Carrier, penemu berkebangsaan Amerika, merancang sistem/mekanisme AC pada tahun 1911. Tak lama setelah itu, AC mulai digunakan bukan hanya di pabrik, tapi digunakan juga di dalam gedung, ruangan, bus, kereta api, dan mobil.
Untuk lebih jelasnya, berikut adalah penjelasan lebih mendetail sehubungan dengan mekanisme AC.

Sebelumnya, kita perlu mengenal bagian-bagian dari AC agar kita dapat memahami sistem kerja AC. Sistem kerja AC terdiri dari bagian yang berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan tekanan supaya penguapan dan penyerapan panas dapat berlangsung. Berikut ini adalah penjelasan mengenai bagian-bagian AC:

Kompresor: Kompresor adalah power unit dari sistem sebuah AC. Ketika AC dijalankan, kompresor mengubah fluida kerja/refrigent berupa gas dari yang bertekanan rendah menjadi gas yang bertekanan tinggi. Gas bertekanan tinggi kemudian diteruskan menuju kondensor.Kondensor: Kondensor adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah/mendinginkan gas yang bertekanan tinggi berubah menjadi cairan yang bertekanan tinggi.Cairan lalu dialirkan ke orifice tube.

Orifice Tube: di mana cairan bertekanan tinggi diturunkan tekanan dan suhunya menjadi cairan dingin bertekanan rendah. Dalam beberapa sistem, selain memasang sebuah orifice tube, dipasang juga katup ekspansi.

Katup ekspansi: Katup ekspansi, merupakan komponen terpenting dari sistem. Ini dirancang untuk mengontrol aliran cairan pendingin melalui katup orifice yang merubah wujud cairan menjadi uap ketika zat pendingin meninggalkan katup pemuaian dan memasuki evaporator/pendingin

Evaporator/pendingin: refrigent menyerap panas dalam ruangan melalui kumparan pendingin dan kipas evaporator meniupkan udara dingin ke dalam ruangan. Refrigent dalam evaporator mulai berubah kembali menjadi uap bertekanan rendah, tapi masih mengandung sedikit cairan. Campuran refrigent kemudian masuk ke akumulator / pengering. Ini juga dapat berlaku seperti mulut/orifice kedua bagi cairan yang berubah menjadi uap bertekanan rendah yang murni, sebelum melalui kompresor untuk memperoleh tekanan dan beredar dalam sistem lagi. Biasanya, evaporator dipasangi silikon yang berfungsi untuk menyerap kelembapan dari refrigent.

Jadi, sistem kerja AC dapat diuraikan sebagai berkut :Kompresor yang ada pada sistem pendingin dipergunakan sebagai alat untuk memampatkan fluida kerja (refrigent), jadi refrigent yang masuk ke dalam kompresor dialirkan ke condenser yang kemudian dimampatkan di kondenser.

Di bagian kondenser ini refrigent yang dimampatkan akan berubah fase dari refrigent fase uap menjadi refrigent fase cair, maka refrigent mengeluarkan kalor yaitu kalor penguapan yang terkandung di dalam refrigent. Adapun besarnya kalor yang dilepaskan oleh kondenser adalah jumlahan dari energi kompresor yang diperlukan dan energi kalor yang diambil evaparator dari substansi yang akan didinginkan.

Pada kondensor tekanan refrigent yang berada dalam pipa-pipa kondenser relatif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan refrigent yang berada pada pipi-pipa evaporator.
Setelah refrigent lewat kondenser dan melepaskan kalor penguapan dari fase uap ke fase cair maka refrigent dilewatkan melalui katup ekspansi, pada katup ekspansi ini refrigent tekanannya diturunkan sehingga refrigent berubah kondisi dari fase cair ke fase uap yang kemudian dialirkan ke evaporator, di dalam evaporator ini refrigent akan berubah keadaannya dari fase cair ke fase uap, perubahan fase ini disebabkan karena tekanan refrigent dibuat sedemikianrupa sehingga refrigent setelah melewati katup ekspansi dan melalui evaporator tekanannya menjadi sangat turun.

Hal ini secara praktis dapat dilakukan dengan jalan diameter pipa yang ada dievaporator relatif lebih besar jika dibandingkan dengan diameter pipa yang ada pada kondenser.
Dengan adanya perubahan kondisi refrigent dari fase cair ke fase uap maka untuk merubahnya dari fase cair ke refrigent fase uap maka proses ini membutuhkan energi yaitu energi penguapan, dalam hal ini energi yang dipergunakan adalah energi yang berada di dalam substansi yang akan didinginkan.

Dengan diambilnya energi yang diambil dalam substansi yang akan didinginkan maka enthalpi[3] substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun, dengan turunnya enthalpi maka temperatur dari substansi yang akan didinginkan akan menjadi turun. Proses ini akan berubah terus-menerus sampai terjadi pendinginan yang sesuai dengan keinginan.
Dengan adanya mesin pendingin listrik ini maka untuk mendinginkan atau menurunkan temperatur suatu substansi dapat dengan mudah dilakukan.

[1] Fluorocarbon adalah senyawa organik yang mengandung 1 atau lebih atom Fluorine. Lebih dari 100 fluorocarbon yang telah ditemukan. Kelompok Freon dari fluorocarbon terdiri dari Freon-11 (CCl3F) yang digunakan sebagai bahan aerosol, dan Freon-12 (CCl2F2), umumnya digunakan sebagai bahan refrigerant. Saat ini, freon dianggap sebagai salah satu penyebab lapisan Ozon Bumi menajdi lubang dan menyebabkan sinar UV masuk. Walaupun, hal tersebut belum terbukti sepenuhnya, produksi fluorocarbon mulai dikurangi.

[2] Thermostat pada AC beroperasi dengan menggunakanlempeng bimetal yang peka terhadap perubahan suhu ruangan. Lempeng ini terbuat dari 2 metal yang memiliki koefisien pemuaian yang berbeda. Ketika temperatur naik, metal terluar memuai lebih dahulu, sehingga lempeng membengkok dan akhirnya menyentuh sirkuit listrik yang menyebabkan motor AC aktif/jalan.
materi referensi:

http://margarethxie.blogspot.com/
http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080618191747AAmQuaa

READ MORE - Cara Kerja Air Conditioner

Jenis - Jenis UPS

UPS (Uninterruptible Power Supply) alias Uninterruptible Power Source alias Uninterruptible Power System alias Continuous Power Supply (CPS) atau juga battery backup adalah alat power protection untuk menyuplai tenaga listrik temporer yang langsung memberi pasokan tenaga listrik ketika sumber tenaga listrik utama terhenti atau padam (contoh dari PLN), selain itu UPS juga memiliki beberapa fungsi tambahan lainnya. UPS biasanya dipakai untuk peralatan komputer, telekomunikasi atau peralatan lain yang membutuhkan tenaga listrik berkesinambungan (tak terputus) pada saat peralatan tersebut sedang digunakan dengan tujuan mencegah -misalnya- kehilangan data ataupun kerusakan sebagian/keseluruhan komponen dari alat berharga mahal sewaktu pasokan tenaga listrik utamanya mendadak terhenti.

UPS tidak mengakibatkan interupsi seperti genset (standby generator) artinya peralatan akan menerima pasokan tenaga listrik pengganti -ketika tenaga listrik utama terhenti- dari UPS saat itu juga (instantly) sehingga peralatan tetap berjalan secara normal, sedangkan generator akan mengakibatkan interupsi (contoh, komputer akan ter-restart) sekalipun pengaktifan generator dilakukan secara otomatis.

Pada awalnya harga UPS sangat mahal namun kini relatif terjangkau sehingga relatif telah banyak digunakan. Bila ditilik dari lokasi penggunaannya, secara umum UPS terbagi atas 3 jenis yaitu indoor UPS, outdoor UPS (biasa dipergunakan pada pemancar/BTU), dan internal UPS (lampu darurat). Disini hanya akan dibahas indoor UPS namun sebelum membahas jenis-jenis serta kelebihan dan kekurangannya sebaiknya kita mengenal lebih dahulu masalah umum yang biasa terjadi pada tenaga listrik karena hal ini erat hubungannya dengan kemampuan dari masing-masing jenis UPS yang berbeda, seperti yang diuraikan dibawah ini.

9 Masalah Umum Tenaga Listrik

1. Power Failure
Terputusnya pasokan tenaga listrik (padam listrik). Terputusnya pasokan tenaga listrik mengakibatkan peralatan listrik berhenti bekerja dan walau hanya sedetik hal tersebut sudah bisa memadamkan komputer. Jika ini terjadi, memori akan ter-reset termasuk file yang sedang dibuka dan lupa disimpan (save) akan hilang. Bahkan jika terjadi berulang-ulang juga dapat merusak komponen di dalam perangkat komputer ataupun produk elektronik lainnya, contohnya IC. Biaya perbaikan komponen ataupun pembelian yang baru bisa tinggi, belum lagi jika dihitung kerugian akibat data & produktifitas yang hilang dibandingkan jika mengeluarkan uang untuk perangkat UPS yang bisa mencegah hal tersebut.

2. Power Sags
Turunnya tegangan listrik (turun 80-85%) dalam waktu singkat (1 siklus/20 ms atau lebih), transient (short term) under-voltage. Biasanya disebabkan oleh penyalaan alat listrik yang membutuhkan tenaga hidup besar (contoh: AC dan pompa air) maupun pergantian sumber tenaga listrik utama (power main switching) contohnya dari PLN ke generator yang diaktifkan secara otomatis. Efek: hilangnya data dari memori, data errors, cahaya lampu berkedip, dan padamnya peralatan listrik (equipment shutoff).

3. Power Surge (High Voltage Spike/Peak)
Transient (short term) over-voltage alias naiknya tegangan listrik (diatas 110%) secara tiba-tiba dalam waktu singkat (1/2 siklus atau kurang) yang bahkan bisa mencapai 6.000 Volt! Biasanya disebabkan oleh sambaran petir yang dekat dari lokasi ataupun mematikan peralatan listrik berat (berdaya besar) yang sedang menyala. Efek: kehilangan data, kerusakan parah komponen, dan papan sirkuit terbakar (hangus).

4. Undervoltage (Brownout)
Turunnya tegangan listrik dalam kurun waktu relatif lama (steady lower voltage state). Bisa disebabkan oleh penggunaan listrik pada kapasitas mendekati maksimal pada suatu waktu, misalnya pada malam hari dimana pemakaian listrik perumahan relatif tinggi atau pada jam kerja mesin pabrik; ini disebabkan kapasitas dari generator PLN tidak mampu memenuhi kebutuhan listrik para pelanggan yang masing-masing serentak menggunakan tenaga listrik yang mendekati kapasitas maksimal. Efek: korupsi data pada komputer (data corruption), kehilangan data, komponen tak berfungsi (premature hardware failure), overheating bagi motor, dan perilaku alat listrik yang aneh/tak menentu.

5. Overvoltage
Naiknya tegangan listrik (diatas 110%) dalam kurun waktu relatif panjang (1 siklus atau lebih). Efek: langsung merusak peralatan listrik.

6. Electrical Line Noise
Gelombang frekuensi tinggi yang disebabkan gangguan dari gelombang radio/Radio Frequency
Interference (RFI) atau gangguan dari medan magnet listrik/ElectroMagnetic Interference (EMI) akibat dari pemancar, peralatan las, printer berkendali SCR, kilat, dll. Efek: kehilangan data, kerusakan hardware, atau berkurangnya usia pakai dari komponen elektronik alias menjadi tidak awet alias cepat rusak.
Noise didefinisikan sebagai sinyal acak (tak teratur), sporadis (hilang timbul) atau listrik multi-frekuensi (frekuensi listrik tak konstan) pada transmisi yang mengakibatkan sinyal (informasi) lebih sulit untuk diidentifikasi. Sedangkan Electrical Line Noise didefinisikan sebagai gangguan dari gelombang radio (RFI) atau dari medan magnet listrik (EMI) yang menimbulkan efek tak diinginkan, misalnya, pada sistem komputer. RFI dan EMI bisa disebabkan oleh motor listrik, relai, broadcast transmissions, radiasi microwave, dan peristiwa badai listrik di kejauhan. RFI, EMI dan masalah-masalah frekuensi lainnya dapat menyebabkan data error, data loss, storage loss, papan ketik terkunci (hang)/keyboard lockup, dan sistem terkunci/system lockup.

7. Frequency Variation
Suatu perubahan dalam stabilitas frekuensi alias terjadinya deviasi yang signifikan dari frekuensi nominal (50/60 Hz). Disebabkan oleh generator utama atau beberapa generator kecil tambahan yang loaded (saat diaktifkan) maupun unloaded (saat dimatikan). Efek: proses kerja (operasi) dari peralatan yang tak menentu/aneh/tak teratur, data loss, system crashes, kecepatan motor yang bertambah/berkurang, perangkat berazas waktu yang mendapatkan tambahan/pengurangan waktu, dan kerusakan peralatan.
Frekuensi didefinisikan sebagai pengulangan dari siklus yang diukur dalam Hz (Hertz). Di Indonesia frekuensi standar (stabil) dari tegangan listrik adalah 50 Hz (50 siklus dalam satu detik), sedangkan di Amerika 60 Hz.
Variasi frekuensi (Frequency Variation) adalah suatu perubahan dalam frekuensi yang besarnya lebih dari 5%, yaitu 3 Hz dari frekuensi standar yang 60 Hz. Variasi ini bisa ditimbulkan oleh erratic operation (operasi yang tak menentu/tak teratur) dari generator darurat (emergency generators) atau frekuensi tak stabil dari sumber daya listrik lainnya (power sources). Bagi peralatan elektronik yang sensitif hal ini bisa mengakibatkan data corruption, hard drive crash, keyboard lockup, dan program failure.

8. Switching Transient
Tegangan listrik yang turun seketika/instantaneous undervoltage (Notch) dalam kurun/durasi nanoseconds (nanodetik). Terjadinya lebih singkat daripada (High Voltage Spike) artinya mirip seperti gangguan listrik pada nomor 3 diatas namun ini lebih singkat, yaitu dalam durasi nanoseconds. Efek: terjadi erratic operation pada sebagian peralatan, memory loss, data error, data loss, dan component stress.
Switching Transients dianggap terjadi bila adanya kenaikan tegangan sampai 20.000 V dalam durasi 10 microseconds sampai 100 microseconds. Biasanya disebabkan oleh kesalahan/kelainan yang berakibat pada timbulnya percikan bunga api dan juga bisa disebabkan oleh terjadinya pelepasan muatan listrik statis (static discharge). Hal lain yang perlu diketahui yaitu gangguan akibat pengalihan (switching) utilitas (daya, voltase, dan frekuensi) yang terjadi pada sumber tenaga listrik yang dilakukan untuk mengatasi masalah jala listrik bisa terjadi beberapa kali dalam sehari. “Major power system switching disturbances initiated by the utilities to correct line problems may happen several times a day”.

9. Harmonic Distortion
Distorsi terhadap gelombang normal (Normal Waveform) yang dihasilkan oleh muatan non-linear seperti motor/penggerak dengan kecepatan bervariasi (variable speed motors and drives), switch mode power supplies, mesin fotokopi dan faksimil. Efek: communication errors, overheating (juga berimbas pada kabel dan sekring), dan hardware damage.
Harmonic Distortion didefinisikan sebagai timbulnya harmoni yang mengubah gelombang listrik AC (Alternating Current) dari simple sinusoidal ke complex waveform. Harmonic distortion dapat ditimbulkan oleh suatu muatan yang dibalikkan (diumpan balik/fed back) ke sumber listrik AC utama sehingga menyebabkan timbulnya masalah kelistrikan ke peralatan lainnya dalam satu sirkuit.

Jenis-jenis UPS

UPS Level 3
Penamaan “Level 3″ ini cukup unik karena hanya didasarkan dari kemampuannya yang dapat mengatasi gangguan dari nomor 1 sampai nomor 3 (Power Failure, Power Sags, dan Power Surge) seperti yang telah diuraikan pada “9 Masalah Umum Tenaga Listrik” diatas.

UPS Level 5
Dapat mengatasi gangguan sampai nomor 5 seperti yang telah diuraikan pada “9 Masalah Umum Tenaga Listrik” diatas.

UPS Level 9
Dapat mengatasi seluruh gangguan (dari nomor 1 sampai 9) seperti yang telah diuraikan pada “9 Masalah Umum Tenaga Listrik” diatas.

UPS Mana yang Cocok Bagi Anda?
Pendekatan terhadap power protection hanya berkisar pada “9 Masalah Umum Tenaga Listrik” (seperti yang diuraikan diatas) yang ada pada tiap lingkungan kerja apapun. Ada tiga jenis UPS (level 3, level 5, dan level 9) yang masing-masing memiliki efektifitas dan tingkat harga berbeda dimana pilihan akan bergantung pada keinginan seberapa tinggi kemampuannya dalam melindungi data penting maupun peratan elektronik yang dimiliki bila ditilik dari 9 masalah umum diatas.

Untuk memilih UPS yang paling tepat, pertama-tama tentukan tingkat proteksi yang Anda inginkan apakah hanya sampai level 3, 5 atau sampai level 9. Sudah jelas bahwa UPS Level 9 adalah yang ideal dan terbaik dari sisi kinerja (bukan dari sisi biaya), belilah jika Anda memiliki dana yang lebih dari cukup, selain itu jika peralatan yang hendak Anda lindungi adalah server -misalnya untuk layanan hosting- sudah seharusnya Anda memilih UPS Level 9 demi keamanan dari masalah kelistrikan karena server tersebut menyimpan/menangani data dari pelanggan hosting Anda. Jangankan power protection bahkan data backup saja sudah merupakan suatu keharusan bagi suatu usaha hosting profesional apalagi dari sisi power protection-nya. Walalupun hal ini menjadi kontroversi terutama dengan teknologi hardware yang digunakan oleh server pada bagian power-nya. Diluar itu ada juga mereka yang dikarenakan sudah memiliki kualitas jaringan listrik yang baik (apakah kualitas jaringan listrik PLN sudah baik?), keterbatasan dana atau karena menilai teknologi UPS Level 5 yang lebih efisien dari segi biaya total sehingga hanya membutuhkan UPS Level 5 atau bahkan hanya UPS Level 3 saja.

Karakteristik & Teknologi UPS Level 3
Berdisain standby atau offline. Seperti diketahui tipe ini ditujukan hanya untuk mengatasi masalah sederhana seperti pada nomor 1 - 3, sehingga harganya juga lebih rendah dan relatif terjangkau. Sumber tenaga listrik utama disalurkan ke UPS dan akan diteruskan ke konsumen (peralatan listrik) yang disambungkan ke UPS ini. Utilitas dari listrik utama yang diteruskan tersebut tidak akan diatur, artinya bilamana terjadi perubahan pada voltase maupun frekuensi pada tenaga listrik utama maka konsumen akan langsung menerima keadaan yang seperti itu. Namun bila perubahan voltase atau frekuensi terjadi secara drastis (misal karena tenaga dari listrik utama padam atau adanya kenaikan/penurunan voltase yang sangat drastis pada listrik utama) maka UPS barulah berfungsi dimana inverternya mengkonversi tenaga listrik DC yang diambil dari baterai UPS menjadi tenaga listrik AC yang kemudian disalurkan ke konsumen. Suplai tenaga listrik langsung diberikan dalam waktu kurang dari 4 milliseconds sejak terputusnya suplai tenaga listrik utama namun bisa juga mencapai 25 milliseconds tergantung berapa lama waktu yang diperlukan oleh UPS ini dalam mendeteksi terjadinya perubahan drastis voltase.

Bagaimana mengetahui UPS saya adalah level 3?
Istilah yang biasa digunakan untuk UPS ini adalah Stand-By UPS (SBS=StandBy Supply), Offline UPS atau Back-up UPS (Back-UPS). Kebanyakan model UPS tipe ini tidak memberikan pure sinewave (gelombang sinus murni) tapi stepped approximation to a sinewave seperti square wave, modified square wave atau quasi-sinewave. Pada kebanyakan kasus peralatan listrik terlihat seperti beroperasi secara normal ketika menerima pasokan tenaga listrik cadangan dari UPS Level 3 dengan gelombang yang tidak pure sinewave namun dalam jangka panjang bisa merusak peralatan listrik! Sehingga UPS Level 3 ini cocok untuk daerah yang tidak sering terjadi gangguan listrik (where minimal protection is needed) dan bukan untuk digunakan sebagai pasokan tenaga cadangan dalam jangka panjang. Atau sebaiknya pilihlah UPS Level 3 yang spesifikasinya nyata-nyata telah menyebutkan bahwa UPS tersebut memiliki inverter dengan keluaran yang pure/true sinewave. Hal ini harus diingat benar!

Durasi UPS untuk memasok daya listrik (runtime) terbatas sangat bergantung pada kapasitas baterai UPS (kebanyakan 3 - 8 menit pada kapasitas penuh). Selain itu pada kebanyakan kasus, terjadi delay sekitar 3-5 milliseconds saat transfer ke baterai. Harganya berkisar dari $50-$300 tergantung merk dan runtime (lamanya UPS dapat memasok daya pada beban penuh, ini sangat bergantung pada kapasitas baterai yang digunakan). Kapasitas berkisar dari 350 - 1500 VA (Volt Ampere).

Penggunaan berjenis apa yang cocok dengan UPS Level 3?
Yang paling umum adalah komputer rumah (PC Desktop), work station, dan peralatan elektronik sederhana (tidak penting/non-kritis) lainnya.
Kelebihan: harga relatif murah dan baterai UPS lebih awet (dibandingkan UPS Level 5).
Kekurangan: hanya bisa mengatasi 3 masalah sederhana saja yaitu Power Failure, Power Sags, dan Power Surge.

Karakteristik & Teknologi UPS Level 5
Berteknologi line-interactive dan memberikan power protection menengah (sampai nomor 5 seperti yang telah diuraikan pada “9 Masalah Umum Tenaga Listrik” diatas) dengan tingkat harga yang juga menengah. Desainnya menawarkan pengaturan minim (rendah) terhadap voltase (low-grade voltage) yang diterima dengan cara menaik-turunkan voltase yang diterima dari tegangan listrik utama sebelum disalurkan ke konsumen. Selama terjadinya perubahan voltase ini, UPS menggunakan baterai untuk pengaturannya.
Walaupun UPS Level 5 sudah melakukan pengaturan pada voltase (tidak seperti standby UPS/level 3) namun konsekuensinya usia baterai menjadi lebih pendek, artinya baterai dikorbankan demi kualitas voltase. Jumlah transfer dari dan ke baterai oleh UPS Level 5 ini melebihi UPS Level 9 yaitu 10 berbanding 1 yaitu pada saat terjadinya Undervoltage dan Overvoltage.

Bagaimana mengetahui UPS saya adalah level 5?
Istilah yang biasa digunakan untuk UPS ini adalah Line-interactive atau Smart-UPS. Beberapa merek seperti APC mungkin menggunakan istilah Smart-UPS baik untuk Line-interactive UPS (level 5) maupun On-line UPS (level 9). Jadi jangan terlalu terpaku oleh istilah Smart-UPS ini namun pastikan lebih dahulu membaca spesifikasinya, apakah Line-interactive UPS atau On-line UPS.

Kebanyakan model dari UPS Level 5 memberikan pure sinewave (gelombang sinus murni). Beberapa model bahkan menawarkan durasi tambahan dengan menyediakan baterai tambahan, baik yang internal yaitu menggunakan 2 baterai maupun yang eksternal yaitu menyediakan jack/terminal untuk baterai tambahan dari luar case UPS. Selain itu pada kebanyakan kasus, terjadi delay sekitar 3-5 milliseconds saat transfer ke baterai.
Harganya berkisar dari $150 - $5.000 tergantung merk dan runtime (lamanya UPS dapat memasok daya pada beban penuh, ini sangat bergantung pada kapasitas baterai yang digunakan). Kapasitas berkisar dari 500 - 5000 VA (Volt Ampere).
Penggunaan berjenis apa yang cocok dengan UPS Level 5?
Yang paling umum adalah komputer rumah (PC Desktop) dan work station pada lingkungan dengan sumber tenaga listrik utama yang buruk (seperti PLN yang sering “byar pet”), server yang terpasang pada lingkungan dengan sumber tenaga listrik utama yang sudah baik atau server yang tidak penting fungsinya, dan peralatan elektronik sederhana (tidak penting/non-kritis) lainnya.

Kelebihan: kebanyakan model sudah menghasilkan gelombang sinus murni dan bisa mengatasi penurunan/kenaikan voltase dalam durasi yang relatif lama (Undervoltage dan Overvoltage), lebih efisien dari segi biaya total.
Kekurangan: baterai tidak awet baik dibandingkan UPS Level 3 maupun UPS Level 9, terutama bila Undervoltage/Overvoltage sering terjadi.
Catatan: Saat ini sudah ada Line-interactive UPS (level 5) yang dapat mengatasi masalah Under/Over Voltage tanpa membutuhkan bantuan dari baterai sehingga baterai yang dipakai UPS tersebut lebih awet.

Karakteristik & Teknologi UPS Level 9
Didesain untuk mengatasi seluruh masalah umum yang terjadi pada tenaga listrik sehingga dapat memberikan perlindungan yang menyeluruh. Online-UPS ini mampu memberikan proteksi terhadap semua masalah tersebut dengan cara menggunakan inverter secara berkesinambungan yang menghasilkan tenaga listrik baru (regulated AC) yang bersih sehingga konsumen diisolasi/dihindari dari seluruh masalah tenaga listrik yang ada. Karena kemampuannya ini UPS Level 9 biasa dijuluki sebagai power conditioner dan line conditioner.
Online-UPS menggunakan metode double conversion yaitu input AC yang diterima dikonversikan lebih dahulu ke DC (rectified) sembari diatur (regulated) untuk kemudian dilewatkan ke baterai atau hanya rangkaian baterai lalu dikonversikan oleh inverter kembali ke AC yang akhirnya bisa digunakan oleh konsumen. Kunci dari kualitas listrik yang dihasilkan selain karena pengaturan yang dilakukan oleh rectifier juga karena inverternya yang bisa menghasilkan pure sinewave.

UPS Level 9 yang mampu melindungi peralatan elektronik dari harmonic distortion ini sangat dianjurkan bagi peralatan elektronik penting (critical applications) yang hanya bisa menerima distorsi harmoni maksimal 5%, dimana nilai ini memang telah disebutkan pada petunjuk instalasi (installation guides) dan disyaratkan oleh pabrikan komputer besar.
Keawetan baterai adalah salah satu faktor penting pada UPS Level 9 dimana penggunaan baterai lebih sedikit daripada teknologi UPS lainnya sehingga masa pakai baterai lebih lama alias lebih awet atau tahan lama. Namun karena penggunaan rectifier dan inverter yang terus menerus maka terjadi panas pada komponen dalam rangkaian on-line UPS sehingga disini yang dikorbankan adalah keawetan dari komponen elektronika di dalam UPS. Selain itu UPS tipe ini akan selalu menyedot tenaga listrik utama yang besarnya bergantung pada tingkat efisiensi UPS, jadi disini ada biaya listrik tambahan yang terpakai oleh UPS walau relatif keil tapi jika UPS Level 9 digunakan oleh suatu perusahaan maka total biaya bisa signifikan. Kembali ke panas yang dihasilkan, untuk menguranginya maka dibutuhkan suatu sistem pendingin tersendiri dan ini saja sudah membutuhkan biaya tambahan lainnya. Perlu diingat sekali lagi biaya total tidak akan signifikan jika hanya menggunakan satu UPS Level 9 namun baru terasa jika menggunakan banyak UPS Level 9, contoh pada suatu data center.

Bagaimana mengetahui UPS saya adalah level 9?
Istilah yang biasa digunakan untuk UPS ini adalah On-Line, Double Conversion atau “Smart-UPS”. Beberapa merek seperti APC bisa menggunakan istilah Smart-UPS baik untuk Line-interactive UPS (level 5) maupun On-line UPS (level 9). Jadi jangan terlalu terpaku oleh istilah Smart-UPS ini, namun -sekali lagi- pastikan lebih dahulu membaca spesifikasinya, apakah Line-interactive UPS atau On-line UPS.
Hampir semua model memberikan pure sinewave (gelombang sinus murni). Kebanyakan model menawarkan durasi tambahan dengan menyediakan baterai tambahan.
Harganya berkisar dari $500 - $30.000 untuk UPS fase tunggal (single phase UPS) tergantung merek dan runtime (lamanya UPS dapat memasok daya pada beban penuh, ini sangat bergantung pada kapasitas baterai yang digunakan). Kapasitas berkisar dari 500 - 20.000 VA (Volt Ampere). Sedangkan harga untuk UPS fase tiga (three phase UPS) adalah $20.000 atau lebih dan kapasitasnya dari 10 - 500 KVA (Kilo Volt Ampere).

Penggunaan berjenis apa yang cocok dengan UPS Level 5?
Yang paling umum adalah peralatan elektronik penting seperti server dan peralatan-peralatan elektronik yang mahal.
Kelebihan: sudah mengatasi seluruh gangguan pada tenaga listrik, baterai sangat awet karena penggunaanya diminimalkan, dan adanya Power Factor Correction pada rectifier.
Kekurangan: harganya sangat mahal dan tingkat panas dari UPS yang relatif lebih tinggi daripada UPS pada level lainnya (saat tenaga listrik utama yang masih tersedia).

Saran
- Jika hendak memproteksi peralan elektronik yang sensitif sebaiknya gunakanlah UPS Level 9 namun jika dana tidak mencukupi pilihlah UPS Level 5 (sudah line-interactive), walaupun usia baterai dikorbankan tapi baterai tetap bisa bertahan lebih dari 1 tahun, jadi maksud dikorbankan disini adalah usianya lebih pendek dari semestinya namun bukannya sangat pendek sehingga harus diganti dalam waktu singkat. Lagipula pengorbanan itu hanya terjadi bila sering mengalami under/over voltage, jika tidak maka baterai sama awetnya dengan UPS level lainnya. Hal lainnya lagi adalah baterai UPS (aki kering) bisa digantikan dengan aki basah dengan Ampere yang sama (sudah saya praktekkan dengan menggunakan aki basah Yuasa 7 Ampere) karena aki basah lebih murah namun tentu saja terpaksa aki tsb. harus diletakkan diluar casing UPS.
- Amat sangat disarankan untuk menggunakan UPS yang memberikan gelombang sinus murni (pure/true sinewave) saat listrik dipasok dari baterai UPS bahkan inverter dari UPS Level 3 juga sudah ada yang memberikan pure sinewave.
- Sebaiknya pilihlah UPS yang juga telah menyediakan jack (RJ-45) untuk line telepon yang melindunginya dari petir, sehingga modem/fax tidak akan rusak jika petir sampai menyambar jaringan kabel telepon.
- Sebaiknya pilihlah UPS yang bisa dikoneksikan dengan komputer (memiliki port RS-232, USB, dll.) sehingga bila baterai UPS telah mencapai batas minimal yang diperkenankan maka UPS secara otomatis akan mematikan komputer sebelum tenaga baterainya benar-benar habis.

Ibnu, 13 Feb 2008.

UPS, jenis UPS, indoor UPS, teknologi UPS, definisi UPS, kelebihan UPS, kekurangan UPS

READ MORE - Jenis - Jenis UPS

Capasitor Bank

Teori Cos phi adalah parameter dasar untuk pengukuran daya di suatu instalasi listrik. Ini merupakan perbandingan antara daya active dan daya reactive. ￂﾠ
Cos phi = P (kW) / S (kVA)
Daya reactive timbul karena beban listrik yang tidak murni resitive, bisa inductive atau capacitive.

Mayoritas beban pada jaringan listrik adalah beban induktif. Berapa banyak beban induktif yang ada disebuah jaringan listrik, mulai dari bola lampu, heater, transformer, dan yang paling banyak adalah motor listrik. Sehingga beban listrik kebanyakan adalah beban inductive. Untuk menghilangkan/ mengurangi conponen daya inductive ini diperlukan kompensator yaitu capacitor/ capacitor bank.
Hubungan antara daya S (KVA), daya aktif P (KW) dan daya reaktif R (KVAR) adalah sbb :
S^2 = P^2 R^2
Jadi, untuk menghitung besar capactor bank yang diperlukan sebuah sistem dari nilai daya aktif sudah langsung bisa ditentukan.
Misal daya aktif terukur adalah 450 KW dengan cos j 0.78, maka :
R = ( 100^2 - 78^2)^0.5 X 450
R = (62.3/100) X 450
R = 280.35 KVAR
Untuk lebih aman dalam berinvestasi maka gunakan 300 KVAR.
Effisiensi max. daya listrik yang diperoleh adalah sbb :
S(awal) = 577 KVA
S(akhir) = 450 KVA (dianggap ideal dengan cos j 1)
Effisiensi = (1 - (450/577)) X 100%
= 22 %
Selain untuk effisiensi, capacitor bank juga akan mengurangi tegangan jatuh pada saluran.
Jenis Panel Capacitor Bank
Ditinjau dari cara kerjanya, capacitor bank dibedakan menjadi 2 :
1. Fixed type, dengan memberikan beban capasitive yang tetap walaupun terdapat perubahan beban. Biasanya digunakan pada beban langsung seperti pada motor induksi. Nilai yang aman adalah 5% dari kapasitas motor, pertimbangannya adalah kondisi saat tanpa beban.
2. Automatic type, memberikan beban capasitive yang bervariasi sesuai dengan kondisi beban. Jenis panel ini dilengkapi dengan sebuah Power Factor Controller (PFC) sebagai referensi www.circutor.com . PFC akan menjaga cos phi jaringan sesuai dengan target yang ditentukan. Untuk beban yang berfluktuasi dengan cepat digunakan Static Var Compensator type (SVC) yang menggunakan Thyristor sebagai switchernya. Sedangkan untuk fluktuasi beban yang tidak terlalu cepat digunakan Dynamic Var Compensator dengan menggunakan Magnetic Contactor serta PFC relay sebagi switchernya.
Komposisi Panel Capacitor (Dynamic type)
Sebelum menyusun panel capacitor, ditentukan terlebih dahulu besar kompensasi yang diperlukan dan jumlah step. Perlu dipertimbangkan juga adanya distorsi harmonik pada jaringan. Total Harmonic Distortion atau THD ini menentukan jenis kapasitor bank yang digunakan. Secara global komponen-komponen penyusun panel Capasitor adalah sebagai berikut :
1. Box Panel/ Enclosure, perhatikan ukuran panel jangan terlalu sempit agar panas yang ditimbulkan kapasitor bank dan komponen lain bisa cepat terbuang melalui ventilasi/ exhaust fan. Jarak antar kapasitor bank sebaiknya 5 cm (temperatur akan mempengaruhi life time).
2. Main breaker, bisa menggunakan LBS (Load Brake Switch) atau MCCB sesuai dengan kebutuhan (1,3 X In).
3. Kapasitor Bank, disesuaikan dengan ukuran yang diperlukan dan dipertimbangkan THD jaringan.
4. Contactor, lebih aman menggunakan contactor khusus capacitor bank tetapi bisa juga dengan menggunakan contactor biasa (size -up).
5. Protection, menggunakan Fuse atau MCCB/ NFB dengan kapasitas 1,3 X In(capacitor).
6. PFC, sesuaikan dengan step yang diperlukan. Perhatikan wiring diagram PFC, kadang terdapat perbedaan wiring requirement untuk merk yang berbeda.
7. Cos phi meter, untuk memonitor faktor daya saat kondisi manual.
8. CT, Curret transformer untuk mengukur arus pada panel induk.
9. Pilot Lamp, untuk indikasi ON, OFF tiap-tiap step dan R,S, T.
10. Push Button, untuk START - STOP pada kondisi Manual.
11. Selektor Switch, untuk memilih mode Automatic atau Manual.
12. Relay Auto - Manual, gunakan yang 4 pole bisa MY4 atau LY4.
13. Breaker Kontrol, dengan beberapa MCB 1 pole untuk proteksi jalur kontrol.
14. Relay Back-up, digunakan untuk back-up kontak coil contactor pada ukuran yang besar.
15. Kabel dan lain lain

READ MORE - Capasitor Bank

General Affair

General Affairs adalah supporting unit yang tanpanya perusahaan tidak bisa berjalan dengan sempurna. Banyak pekerjaan yang termasuk dalam dunia General Affairs, diantaranya adalah Building Maintenance, Car Maintenance, Insurance, Cleaning Service, Security, Canteen, RPTKA, Perizinan, Outsourcing, ATK, Kurir, Dll.

Karena cukup banyak pekerjaan tersebut, maka yang jadi permasalahan adalah bagaimana managemen pengaturan dan pelaksanaannya. Sekilas tampak remeh dan tidak heran apabila fungsi & tugas dari General Affair tidak dihargai oleh departement lainnya bahkan oleh pemilik modal/owner. Namun apabila tidak pandai-pandai dalam mengurusnya maka berbagai pekerjaan dalam General Affairs tidak akan jalan. Perusahaan akan rugi milyaran rupiah serta nama baik perusahaan apabila permasalahannya menyangkut ke khalayak umum.

READ MORE - General Affair