Penghantar Listrik Untuk Rangkaian Instalasi

Setiap zat yang ada di bumi untuk melakukan perpindahan memerlukan suatu zat perantara untuk sampai di suatu tujuan. Misalkan suara yang dapat merambat dari udara, Listrik secara garis besar sama memiliki karakteristik seperti air dan udara.
Air berpindah dari suatu titik yang lebih tinggi menuju ke tempat yang lebih rendah. Udara berpindah dari suatu tempat yang bertekanan tinggi menuju suatu tempat yang bertekanan rendah, begitu pula dengan muatan listrik mengalir dari titik yang memiliki beda potensial tinggi menuju beda potensial rendah.

Untuk mendistribusikan suatu arus listrik dari suatu sembar menuju ke konsumen atau beban, dan juga sebagai pengaman yang menyalurkan kebocoran arus listrik menuju ke hantaran pentanahan diperlukan suatu alat penghantar yang bersifat konduktor.

Terdapat dua jenis alat yang biasanya digunakan untuk menghantarkan listrik yaitu :

1. Kawat

Kawat penghantar tanpa isolasi merupakan salah satu alat penghantar yang digunakan untuk mengalirkan muatan listrik dari suatu titik yang memiliki nilai potensial tinggi menuju potensial rendah. Biasanya kawat penghantar digunakan untuk menyalurkan arus bocor menuju ke hantaran pentanahan, oleh sebab itu kabel yang berjenis ini sering digunakan pada rangkaian penangkal petir. Kawat penghantar tanpa isolasi biasanya terbuat dari bahan berupa tambaga (Cu), Aluminium (Al). Contoh jenis kawat : BC, BCC, A2C, A3C, ACSR.

2. Kabel 

Kabel merupakan suatu alat penghantar pada rangkaian listrik yang menggunakan pelindung berupa isolator (terisolasi dengan bahan isolator). Secara fisik kabel dibagi menjadi dua jenis kabel yaitu pejal dan serabut . Digunakan untuk menyalurkan arus listrik dari suatu titik menuju titik yang lain 

Kabel yang biasanya digunakan sebagai pada instalasi penerangan dengan pemasangan yang bersifat tetap adalah kabel NYA dan NYM. Pada penggunaannya kebel NYA memerlukan pipa PVC untuk melindungi kabel dari air dan kelembaban yang akan mengakibatkan rusaknya isolasi pada kabel NYA.

Berikut ini macam-macam kabel penghantar :

a. Kabel NYAF

Gambar kabel NYAF

Kabel NYAF kabel yang memiliki beberapa penghantar yang dipilin menjadi sebuah penghantar dan bungkus dengan isolasi yang menggunakan bahan berupa PVC. Penghantar yang digunakan memiliki diameter yang cukup kecil sehingga kabel tersebut akan bersifat fleksibel. Kabel NYA biasanya digunakan untuk instalasi rumah, tapi khusus untuk beban-beban yang memiliki daya relatif kecil.

b. Kabel NYA

Gambar kabel NYA

Kabel NYA terdiri dari sebuah pengantar yang berbentuk pejal, dan mengunakan suatu pengaman isolasi yang terbuat dari bahan PVC, bahannya sama seperti pipa PVC hanya aja lebih elastis, oleh sebab itu dalam penggunaannya masih diperlukan pipa PVC pada suatu instalasi. Kabel NYA bisanya digunakan pada instalasi rumah tinggal. di toko alat listrik tersedia beberapa macam warna kabel NYA, yang berfungsi untuk membedakan jenis saluran apabila dilakukan pemasangan oleh seorang teknisi listrik, hal tersebut telah tertulis di PUIL sebagai kesepakatan antar ahli Listrik dengan perusahaan yang memproduksi kabel. Berikut ini beberapa macam warna kabel yang sering digunakan yaitu :
- Merah :

(sebagai kabel fasa pada suatu rangkaian dengan sumber 1 fasa)
(sebagai kabel sumber R pada rangkaian dengan sumber 3 fasa).

- Hitam :

(sebagai kabel netral pada apabila tidak ada kabel biru, dan menggunakan kabel merah sebagai kabel fasa pada  rangkaian dengan sumber 1 fasa)
(sebagai kabel sumber fasa apabila tidak ada kabel merah, dan menggunakan kabel biru sebagai kabel netral pada rangkaian dengan sumber 1 fasa)
(sebagai kabel sumber T pada rangkaian dengan sumber 3 fasa)

- Kuning :

(sebagai kabel sumber S pada rangkaian dengan sumber 3 fasa)

- Biru :

(sebagai kabel netral pada rangkaian dengan sumber 3 fasa atau pun 1 fasa)

- Kuning bergaris hijau :

(sebagai kabel ground atau hantaran pentanahan pada rangkaian dengan sumber 3 fasa atau pun 1 fasa)

c. Kabel NYM

Gambar kabel NYM

Kabel NYM adalah kabel yang memiliki beberapa penghantar dan isolasi luar sebagai pelindung sekaligus wadah beberapa kabel yang ada didalamnya. Kabel NYM adalah kumpulan beberapa kaben NYA yang diikat dengan menggunakan isolasi pembungkus, sehingga inti penghantar pada kabel NYA terdapat lebih dari 1. Kabel NYM yang biasanya digunakan pada instalasi beban pada motor 3 fasa memiliki 3 inti, selain itu kabel NYM yang biasa digunakan sebagai kabel dari panel distribusi menuju ke rangkaian instalasi 3 fasa memiliki 4 inti yaitu R, S, T, dan N.

d. Kabel NYY

Gambar kabel NYY

Kabel NYY merupakan salah satu kabel tanah thermoplastik tanpa perisai. Kabel NYY adalah kabel yang tidak jauh beda dengan kabel NYM, yang membedakan hanya tebal dan jenis isolasi dan selubung luarnya saja Untuk kabel tegangan rendah tegangan nominal 0,6/1,0 kV dimana maksudnya :
0,6 kV = Tegangan nominal terhadap tanah.
1,0 kV = Tegangan nominal antar penghantar.
Kabel NYY biasanya digunakan pada untuk instalasi tenaga pada industri. Apabila digunakan pada instalasi tenaga pada industri secara tertutup maupun terbuka sudah tidak memerlukan lagi pipa PVC karena memiliki isolasi yang cukup tebal.  selain itu Kabel NYY dapat juga digunakan sebagai penghantar listrik bawah tanah dengan menggunakan perlindungan berupa pipa yang ditimbun dengan pasir dan batu untuk mencegah terjadinya kerusakan mekanis pada kabel NYY.

e. Kabel N2XY

Gambar kabel N2XY

Kabel N2XY merupakan salah satu kabel tanah thermoplastik tanpa perisai, kabel N2XY intinya terdiri dari penghantar tembaga, dengan isolasi yang memiliki jenis XLPE, dengan menggunakan pelindung tembaga serta berselubung PVC dengan tegangan pengenal 0,6/1 kV (1,2 kV) yang dirangkai sejajar pada suatu rangkaian instalasi 3 fasa.

f. Kabel NYFGbY

Gambar kabel NYFGbY

Kabel NYFGbY merupakan kabel themoplastik dengan menggunakan prisai. Kabel NYFGbY memiliki inti yang terdiri dari penghantar tembaga, dengan isolasi berupa PVC, penggabungan dua atau lebih inti dilengkapi selubung atau pelindung yang terdiri dari karet dan perisai kawat baja. Perisai dan pembungkus diikat dengan spiral pita baja, untuk menghindari korosi pada pita baja, maka kabel di selubungi pelindung PVC warna hitam. Kabel NYFGbY biasanya digunakan pada suatu instalasi yang memiliki kemungkinan terjadi gangguan kabel secara mekanis.

Panel Hubung Bagi (PHB)

PHB memiliki banyak arti dalam bahasa Indonesia yaitu panel hubung bagi, papan hubungan bagi, selain itu biasanya disebut juga dengan perangkat hubung bagi, tapi supaya mudah di artikel ini saya akan menyebutkan dengan Panel Hubung Bagi, karena saya sering menyebutnya begitu. Pada umumnya PHB (panel hubung bagi) yang digunakan pada industri atau bangunan-bangunan yang memerlukan suplai daya yang cukup besar memerlukan panel yang berbentuk lemari (cubicle). Jika konsumen hanya berupa rumah tinggal yang sederhana panel hubung bagi yang digunakan dapat menggunakan pengaman berupa sekring atau MCB dengan batas yang sesuai dan standar.

Gambar PHB (panel hubung bagi) dengan pengaman berupa sekring batu untuk instalasi rumah degan tegangan rendah

Panel hubung bagi merupakan alat yang digunakan sebagai pengaman segala kecelakaan di rangkaian instalasi listrik yang berupa hubung singkat atau pun beban lebih. Panel hubung bagi dapat dibedakan sebagai berikut :

- Panel Utama / MDP : Main Distributor Panel
- Panel cabang / SDP : Sub Distributor Panel
- Panel beban / SSDP : Sub-sub Distributor Panel

Untuk sistem tegangan rendah, hantaran utamanya merupakan kabel feeder dan biasanya menggunakan NYFGBY.

Didalam panel biasanya busbar / rel dibagi dua segmen yang saling berhubungan dengan sakelar pemisah, yang satu mendapatkan saluran masuk dari alat pengukur dan pembatas yang berasal dari rangkaian perusahaan ketenagalistrikkan dan satunya lagi dari sumber listrik sendiri (genset).

Dari kedua busur pada panel distribusi menuju ke beban secara langsung atau melalui SDP dan atau SSDP. Tujuan busbar dibagi menjadi dua segmen ini adalah jika sumber listrik dari PLN mati maka akibat gangguan atau pun karena pemeliharaan (penghematan energi listrik secara bergilir), maka suplai beban akan terganggu dengan adanya sumber listrik sendiri  (genset) sebagai cadangan.

Berikut ini contoh alat-alat pengaman rangkaian listrik yang ada pada panel hubung bagi :

- MCB (Miniature Circuit Breaker)
- MCCB (Mold Case Circuit Breaker)
- NFB (No Fuse Vircuit Breaker)
- ACB (Air Circuit Breaker)
- OCB (Oil Circuit Brekaer)
- VCB (Vacuum Circuit Breaker)
- SFCB (Sulfur Circcit Breaker)
- Sekring dan pemisahan
- Switch dan Disconnecting Switch (DS)
- Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai masing-masing jenis pengaman yang terdapat pada               rangkaian panel hubung bagi : Macam-macam pengaman pada rangkaian listrik

Peralatan tambahan dalam PHB antara lain :

- Relay proteksi
- trafo tegangan, trafo arus

Selain alat pengaman listrik pada suatu PHB juga diperlukan alat ukur untuk memeriksa dan mengontrol kestabilan listrik pada suatu rangkaian rangkaian  : amperemeter, voltmeter, frekuensi meter, cos φ meter.

Untuk PHB sistem tegangan menegah, terdiri dari tiga cubicle yaitu satu cubicle incoming dan cubicle outgoing.

Hantaran masuk merupakan kabel tegangan menengah dan biasanya dengan kabel XLPE atau NZXSBY. Saluran daya tegangan menegah ditrasfer melalui trafo distribusi ke LVMPD (Low Voltage Main Distribution Panel). Pengaman arus listrik terdiri dari sekring dan LBS (Load Break Switch).

Beberapa contoh gambar PHB (Panel Hubung Bagi) yang digunakan pada industri atau gedung-gedung yang memerlukan suplai daya yang cukup besar

Alat Pengukur dan Pembatas (APP)

PLN (Perusahaan Listrik Negara) adalah perusahaan yang mengelola ketenagalistrikan di Indonesia. Untuk mengetahui besarnya tenaga listrik yang digunakan oleh pemakai atau pun pelanggan listrik. dapat dilakukan dengan menggunakan alat pengukur dan pembatas (APP) daya listrik. APP merupakan bagian dari pekerjaan dan tanggung jawab dari PLN. PLN bertugas membuat rekening listrik serta mengeluarkan alat pengukur dan pembatas yang memiliki rekening yang legal dan standar, oleh sebab itu di toko alat listrik atau pun toko bahan bangunan tidak ada yang menjual alat pengukur dan pembatas.

pada rangkaian listrik dengan tegangan rendah, letak APP dapat dilihat pada gambar berikut ini :

Gambar diagram garis tunggal rangkaian tenaga listrik tegangan menengah.

Keterangan :
GD   : Gardu Distribusi
TR    : Jaringan Tegangan Rendah
SLP  : Sambungan Luar Pelayanan
SMP : Sambungan Masuk Pelayanan
APP  : Alat Pengukur dan Pembatas
PHB  : Panel Hubung Bagi
IP     : Instalasi Pelanggan

SLTR yang menghubungkan antara listrik penyambungan pada GD/TR merupakan penghantar dibawah atau di atas tanah. Yang dimaksud dengan pengukuran adalah untuk menentukan besarnya pemakaian daya dan energi listrik. Berikut ini beberapa contoh alat pengukur dan pembatas untuk menentukan besarnya pemakaian daya dan energi listrik, pada rangkaian instalasi listrik yang sering dijumpai adalah kWh, KVaRh, KVA maksimum. Sistem pengukuran dibagi menjadi dua macam yaitu :

1. Pengukuran Primer (Pengukuran secara langsung). Pengukuran Primer terjadi dari pengukuran primer 1 fasa untuk pelanggan dengan daya diatas 6600VA pada tegangan 220V / 380V dan pengukuran primer tiga fasa untuk pelanggan dengan daya diatas 6600V sampai dengan 33000 VA pada tegangan 220 V / 380 V.
2. Pengukuran Sekunder Tiga Fasa (Pengukuran tidak langsung). pengukuran sekunder memelrlukan trafo arus biasanya digunakan untuk pelanggan dengan daya 53KVA sampai dengan 197KVa .

Yang dimaksud dengan pembatas adalah pembatasan untuk menentukan batas pemakaian daya dan daya tersambung. Alat pembatas yang digunakan adalah :

1. Pada sistem tegangan rendah sampai dengan 100A digunakan MCB dan diatas 100A digunakana MCCB, peleburan tegangan rendah, NfB yang biasa diatur.
2. Pada sistem tegangan menegah biasanya menggunakan pelabur tegangan menengah atau biasanya disebut dengan relay.

sesuai dengan DIN 43 856 cara penyambungan alat pengukur dan penghubung daya dinotasikan dengan kode berupa 4 digit yang diikuti dengan angka 2 digit yang menunjukkan penomoran sambungan.

• Digit kedua menunjukan bagian tambahan.
• Digit ke tiga menunjukan sambungan luar.
• Digit ke empat menunjukan penyambungan bagian tambahan.
• Sedangkan 2 digit berikut nya menunjukan penomoran sambungan untuk tarif jam atau untuk pengendali pinangan.

Gambar Kwh meter 1 fasa analog dan digital

Gambar Kwh meter 2 fasa analog dan digital

Gambar Kwh meter 3 fasa dan KVARh

Berikut ini adalah arti dari masing-masing angka tersebut :

a. Digit pertama menunjukan macam-macam perhitungan :

1 : perhitungan daya nyata arus bolak-balik satu fasa.
2 : perhitungan daya nyata arus bolak-balik dua fasa.
3 : perhitungan daya nyata arus bolak-balik tiga fasa, tiga kawat.
4 : perhitungan daya nyata arus bolak-balik tiga fasa, empat kawat.
5 : perhitungan daya nyata arus bolak-balik tiga fasa, tiga kawat dengan beda fasa 60^o.
6 : perhitungan daya nyata arus bolak-balik tiga fasa, tiga kawat dengan beda fasa 90^o.
7 : perhitungan daya nyata arus bolak-balik tiga fasa, empat kawat dengan beda fasa 90^o.

b. Digit ke dua menunjukkan bagian tambahan :

0 : tanpa bagian tambahan
1 : dengan bagian tambahan doble tarif
2 : dengan bagian tambahan daya maksimum
3 : dengan bagian tambahan doble tarif atau daya maksimum
4 : dengan bagian tambahan daya maksimum atau sakelar reset.
5 : dengan bagian tambahan doble tarif, daya maksimum dan sakelar reset.

c. Digit ketiga menunjukan sambungan luar :

0 : untuk sambungan tetap
1 : untuk sambungan dengan trafo arus
2 : untuk sambungan trafo arus dan trafo tegangan.

d. Penomoran sambungan tarif jam

00 : Tanpa dengan sambungan
01 : dengan sakelar harian
02: dengan sakelar maksimum
03 : dengan sakelar harian dan maksimum
04 : dengan sakelar harian dengan mingguan
05 : dengan sakelar harian, maksimum dan mingguan
06 : dengan sakelar mingguan

e. Penomoran sambungan untuk pengendali piringan :

11 : dengan sebuah sakelar pemindah
12 : dengan dua sakelar pemindah
13 : dengan tiga sakelar pemindah
14 : dengan empat sakelar pemindah