6. Instrumentasi Dan Pengukuran Listrik

5. INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN LISTRIK

5.1. 5.1. PEND PENDAH AHUL ULUA UAN N 5.1.1.

Pemahaman Instrumentasi dan Penguuran

Yang dimaksud dengan Instrumentasi adalah peralatan atau perlengkapan yang digunakan untuk mendukung proses pengukuran besaran besaran listrik baik arus searah maupun bolak balik, adapun pengertian dari Alat ukur adalah alat yang dapat digunakan untuk mendapatkan mendapatkan / mengetahui mengetahui hasil perbandinga perbandingan n antara antara suatu besaran besaran / ukuran yang ingin diketahui diketahui dengan standar yang dipakai. Fungsi penting dari alat ukur baik alat ukur listrik maupun mekanik adalah untuk mengetahui mengetahui nilai nilai yang telah ditentuka ditentukan n sebagai batasan batasan laik atau tidaknya peralatan peralatan / jaringan akan dioperasikan.. Ketelitian hasil ukur ditentukan oleh 2 ( dua ) hal, yaitu 

 Kondisi alat ukur, yaitu ketelitiannya harus sesuai dengan yang dipersyaratkan untuk pengukuran pada pemeliharaan kubikel. Ketelitian Ketelitian alat ukur dapat berkurang berkurang disebabkan antara lain, umur  alat alat ukur ukur yang yang mema memang ng sudah sudah mele melebi bihi hi yang yang dire diren! n!ana anaka kan n sehingga mengalami kerusakan atau sumber listrik yang harusnya terpasang terpasang dengan kondisi tertentu, tertentu, sudah tidak memenuhi seperti yang dipersyaratkan.

 "perat "perator or atau atau penggu pengguna na alat alat ukur ukur tidak tidak memaham memahamii !ara !ara yang yang benar, sehingga terjadi kesalahan pemakaian atau !ara memba!a skala salah padahal alat ukur pada kondisi yang baik.  Alat ukur yang dimaksud disini selain merupakan alat yang menghasilkan nila nilaii deng dengan an satu satuan an lilist stri rikk maup maupun un meka mekani nik, k, ada alat alat yang hanya hanya menunj menunjukk ukkan an indika indikasi si benar benar atau atau tidakny tidaknya a suatu suatu rangka rangkaian ian / sirkit sirkit.. Alat Alat seperti ini disebut dengan indikator.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

1

5.1.!.

S"arat # S"arat A$at Uur Listri

 Alat ukur tidak boleh membebani / mempengaruhi yang diukur atau disebut mempunyai impedansi masuk yang besar  #empunyai keseksamaan yang tinggi, yaitu alat harus mempunyai ketepatan ketepatan dan ketelitian ketelitian yang tinggi tinggi (mempunyai (mempunyai a!!ura!y error dan pre!ision error yang tinggi) #empuny #empunyai ai kepekaa kepekaan n (sensi (sensiti$ ti$ita itas) s) yang tingg tinggi,i, yaitu yaitu batas batas input input signal yang seke!il%ke!ilnya sehingga mampu membedakan gejala% gejala yang ke!il #emp #empun unya yaii stab stabililit itas as yang yang ting tinggi gi sehi sehing ngga ga meno menolo long ng dala dalam m pemb pemba! a!aa aan n dan dan tida tidakk terg tergan angg ggu u kare karena na kead keadaa aan n yang yang tida tidakk dikehendaki Kemampuan Kemampuan ba!a (readibili (readibilitas) tas) yang baik, hal ini banyak tergantung tergantung dari dari skala skala dan alat alat penunju penunjukny knya a serta serta pirant pirantii untuk untuk menghi menghinda ndari ri kesalahan paralak Kemant Kemantapan apan (relia (reliabil bilita itas) s) alat alat yang yang tinggi tinggi,, yaitu yaitu alat alat yang yang dapat dapat diper!aya kebenarannya untuk jangka &aktu yang lama 5.1. 5.1.%. %.

Kesa$ Kesa$ah ahan an Pada Pada Peng Pengu uura uran n a. Kesa Kesa$a $aha han n

sist sistem em

&s"s &s"ste tema mati ti' ' err( err(r) r) dise dise*u *utt +u$a +u$a esa esa$a $aha han n

teta+ , • Kesalahan kalibrasi, yaitu pada &aktu peneraan semula, sehingga

har harga skal skalan anyya tidak idak ben benar ata atau kar karena ena suat suatu u hal mi misa sall temperatur temperatur,, kelembaban kelembaban yang tidak sesuai dengan kondisi kondisi di kala peneraan • Kesal Kesalaha ahan n manus manusia ia (hum (human an erro error) r),, yait yaitu u si pengu pengukur kur dapa dapatt

menye menyebab babka kan n kesa kesala laha han n tert terten entu tu,, misa misaln lnya ya adan adanya ya para parala lak, k, optimisme atau pasimisme. 'al ini dapat ditanggulangi dengan pengukuran ulang atau pengukur yang lain

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

2

• perimental error, yaitu kesalahan yang diakibatkan karena !ara

pengukuran yang salah • Kesal Kesalaha ahan n tekn teknik ik (err (error or o$ te!h te!hni ni*u *ue) e),, yait yaitu u kesal kesalah ahan an yang yang

diak diakib ibat atka kan n oleh oleh adany adanya a bagi bagian an alat alat ukur ukur yang yang beker bekerja ja tidak tidak semestinya • Kesalaha Kesalahan n statis statistik tik (rando (random m error) error),, kesala kesalahan han ini diseba disebabkan bkan

karena sesuatu hal yang tidak diketahui dari luar dan timbulnya tida tidakk mene menent ntu. u. Kare Karena na sumb sumber erny nya a tida tidakk dike diketa tahu hui, i, maka maka kesal kesalah ahan an jenis jenis ini ini tida tidakk dapat dapat dihi dihila lang ngkan kan dan hanya hanya dapat dapat diperkirakan dengan !ara statisti! *. Kesa$a Kesa$ahan han aren arena a sa$ah sa$ah &i$$ &i$$egi egitim timate ate err(r err(r))

Kesala Kesalahan han ini adalah adalah memang memang bersi$ bersi$at at kesala kesalahan han dan sumber sumbernya nya dapat diketahui  • +lunder  yaitu kesalahan yang bodoh dan sebetulnya tidak perlu

terjadi • omputational error  yaitu kesalahan dalam !ara menghitungnya • haoti haoti!! error error  yaitu yaitu kesalah kesalahan an yang yang diakib diakibatk atkan an oleh oleh karena karena

adanya gangguan keadaan atau sarana / prasarana pengukuran misalnya gangguan listrik, halilintar, getaran yang keras dan lain% lain dan !ara mengatasinya adalah mengisolir alat ukur terhadap gangguan 5.1.-. 5.1.-.

Ma'am Ma'am  Ma'am Ma'am A$at A$at Uur Uur Dan Penggu Penggunaan naan"a "a a. Menu Menuru rutt ma' ma'am am aru arus  •  Arus searah •  Arus bolak balik •  Arus searah dan arus bolak balik

*. Menu Menuru rutt ti+ ti+e e / 0en 0enis is • -ipe arum etunjuk

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

3

'arga / nilai hasil ukur yang diba!a adalah yang ditunjuk oleh  jarum petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada &aktu meter tersebut dialiri arus listrik • -ipe 0e!order 

'arga / nilai hasil ukur yang diba!a adalah harga yang ditulis / di!atat pada kertas, pen!atat ini dilakukan se!ara otomatis dan terus menerus selama meter tersebut dialiri arus listrik. • -ipe Integrator 

'arga 'arga / nila nilaii hasil hasil ukur ukur yang yang diba! diba!a a adal adalah ah harg harga a dari dari hasil hasil penjumlahan yang di!atat pada selang &aktu tertentu selama alat tersebut digunakan • 1igital

'arga / nilai hasil ukur yang diba!a adalah harga sesaat 5.1.5.

Kete$itian Penguuran

Ketelitian hasil ukur ditentukan oleh 2 ( dua ) hal, yaitu  a. Kondi Kondisi si alat alat ukur ukur,, yait yaitu u kete ketelilititian anny nya a haru haruss sesuai sesuai deng dengan an yang yang dipe dipers rsya yara ratk tkan an untu untukk peng penguk ukur uran an pada pada peme pemeliliha hara raan an kubi kubike kel.l. Ketelitian alat ukur dapat berkurang disebabkan antara lain, umur alat ukur yang yang memang memang sudah sudah melebi melebihi hi yang yang diren! diren!anak anakan an sehing sehingga ga mengalami kerusakan atau sumber listrik yang harusnya terpasang deng dengan an kond kondis isii tert terten entu tu,, suda sudah h tida tidakk meme memenu nuhi hi sepe sepert rtii yang yang dipersyaratkan. b. "perator "perator atau pengguna pengguna alat ukur ukur tidak tidak memahami memahami !ara !ara yang benar benar,, sehingga terjadi kesalahan pemakaian atau !ara memba!a skala salah padahal alat ukur pada kondisi yang baik. 5.1. 5.1.. .

2ara ara Pen Penguu guura ran n

ntu ntukk menge engettahui ahui dan dan bagai agaima mana na memil emilih ih alat lat ukur ukur yang ang akan akan diperg diperguna unakan kan sesuai sesuai dengan dengan kebutu kebutuhan han dilapan dilapangan gan,, beriku berikutt dijelas dijelaskan kan tentang !ara pemba!aan pemba!aan dan pengertian simbol%simbol simbol%simbol maupun kode non teknis yang terdapat pada alat ukur. Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

4

a. P(si P(sisi si Pem Pem*a *a'a 'aan an

emba!aan harga pada alat ukur se!ara !ermat harus dilakukan denga dengan n meli meliha hatt tepa tepatt diat diatas as jaru jarum m penun penunju juk. k. 1enga 1engan n demi demiki kian an diba!a harga pada garis skala yang tertulis tepat diba&ah run!ing  jarum. +ila tidak melihat tepat diatas penunjuk akan terba!a harga sebelah kiri kiri atau disebela disebelah h kanan dari garis garis sebenarn sebenarnya, ya, kesalah kesalahan an ini disebut paralaks.

Angka yang terlihat Angka yang sebenarnya Jarum penunjuk 

ntuk menghindari paralaks tersebut run!ing jarum dari alat !ermat dibuat berupa sayap tipis tipis dan dipasang !ermin ke!il diba&ah run!ing  jarum skala. 1alam posisi ba!a yang benar, maka jarum run!ing dan bayangannya pada !ermin harus tepat satu garis tipis. ontoh !ara memba!a skala pada alat ukur 

0  

5 Jarum

10

1itelusuri mulai dari garis yang ada angka sampai garis yang ada ada angka beri beriku kuttnya, nya, kemud emudiian ditel itelus usur urii tersebut adalah garis yang tidak ada angkanya dan jarum tersebut diba!a/

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

5

antara angka yang telah ditentukan tersebut.

*. Sim*($  sim*($ a$at uur  

Menurut +rinsi+ er0a 

+esi putar, tanda ( 3 ) rinsip kerja  gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar) penggunaan pada rangkaian A/1. Kumparan putar, tanda (#) rinsip kerja  gaya elektromagnetik antar medan magnet suatu tetap dan arus (kumparan berputar magnit tetap), pengunaan pada rangkaian 1, alat ukur yang menggunakan sistem ini 4A/5. lektrodinamik, tanda (1) rinsip kerja gaya elektromagnetik antar arus%arus. (kumparan tetap 6 kumparan berputar), pemakaian pada rangkaian  A/1, alat yang menggunakan system ini 4 / A / 7 / F. Induksi, tanda (I) rinsip kerja  gaya elektromagnetik yang ditimbulkan oleh medan magnit bolak%balik dan arus yang terimbas oleh medan

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

6

magnet, (arus hantaran).

induksi

dalam

Ka&at panas rinsip kerja  gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas dan tarikan pegas, (pemakaian pada rangkaian A/1, alat yang menggunakan sistem ini  A/4/. 

Menurut Sum*er Tegangan ,



engukuran untuk kebesaran% kebesaran arus searah engukur untuk kebesaran arus bolak% balik engukur untuk kebesaran arus searah dan bolak%balik

9

engukur phasa tiga

8

 8

1  A 1/A A 9

 

Menurut Tegangan Pengu0iann"a 

2

-egangan uji 2 k:

3

-egangan uji 9 k:

4 Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

7

-egangan uji ; k:

5.1.3.

Ke$as Kete$itian

3alah satu si$at yang sangat diperlukan pada alat ukur listrik ialah ketelitian/ke!ermatan. -ergantung dari besar ke!ilnya ketelitian tersebut alat%alat ukur dibagi menjadi  •  Alat !ermat atau alat presisi (< =,>?). •  Alat kerja

(@  B 2 ?). •  Alat ukur kasa (C 9 ?). Ketelitian alat ukur tegantung dari besar atau ke!ilnya salah ukur pada alat tersebut dan dinyatakan dalam prosen. ika sebuah ampere diumpamakan mengukur paling tinggi > ampere dan alat tersebut mempunyai ke!ermatan D >?, berarti angka maimum yang ditujukan ampere meter tersebut >? lebih tinggi dari yang sebebnarnya. adi pada pengukuran > ampere harga sebenarnya, adalah  > E (>?  >) 8 ;,> ampere a.

A$at 'ermat / a$at +ersisi ,

 Alat ukur yang mempunyai salah ukur diba&ah =,>? termasuk golongan alat !!ermat / alat persisi. Alat ukur ini sangat mahal harganya dan hanya dipakai untuk pekerjaan yang memerlukan ke!ermatan yang tinggi, umpamanya dilaboraturium.  Alat ukur ermat/alat persisi dibuat dlam bentuk trans$ortable dan untuk menjaga terhadap perlakuan%perlakuan yang kasar, maka alat tesebut dimasukan dalam peti/kotak dan dibuat dalam bentuk dan rupa yang bagus sekali, yang tujuannya untuk memperingatkan sipemakai bah&a

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

8

alat yang tersimpan dalam kotak yang bagus tersebut adalah alat berharga dan harus diperlakukan se!ara hati%hati. *.

A$at er0a ,

 Alat ukur dengan kesalahan ukur diatas =,>? termasuk golongan alat kerja. ntuk alat ukur kerja yang mempunyai kesalahan ukur @  E @ 2 ? juga dibuat dalam bentuk transportable dan dipakai dibengkel% bengkel, pabrik%pabrik dan lain%lain. ntuk alat kerja dengan kesalahan ukur @ 2 %9 ? dipakai untuk pengukuran pada papan penghubung baik dipusat%pusat tenaga listrik, pabrik%pabrik dan lain%lain. '. A$at Uur Kasar ,

 Alat ukur yang mempunyai kesalahan ukur C 9? termasuk golongan alat kasar dan hanya digunakan sebgai petunjuk umpama arah aliran untuk melihat apakah a!!umulator dari sebuah mobil yang sedang diisi atau dikosongkan. ada beberapa alat ukur yang akan ditempatkan pada panel%panel maka untuk mengurangi kesalahan memba!a karena paralaks, jarum petunjuk dan skala pemba!aan ditempatkan pada bidang%bidang yang sama seperti yang diperlihatkan dalam gambar (b).

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

9

d. 4atas Uur

3etiap alat ukur mempunyai batas ukur tertentu, yang artinya alat ukur  tersebut hanya mampu mengukur sampai harga maksimal tertentu dimana jarum petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas maksimal dari skala.  Alat%alat ukur yang terpasang tetap pada panel pada umumnya mempunyai satu ma!am batas ukur saja dikarenakan besaran yang akan diukur nilainya tidak akan berubah dari nilai yang ada pada batas ukur meter tersebut, sedangkan alat ukur kerja menyediakan beberapa pilihan batas ukur, karena besaran yang akan diukur belum diketahui sebelumnya. ara merubah batas ukur dilakukan dengan menambah atau mengurangi tahanan dari resistor sebelum besaran listrik masuk ke komponen utama alat ukur dengan perbandingan nilai tertentu terhadap nilai tahanan alat ukur, sehingga besaran sebenarnya yang masuk pada komponen utama alat ukur tetap pada batas semula. erubahan batas ukur arus dilakukan dengan !ara memasang se!ara paralel 0esistor, sehingga arus yang terukur dibagi dengan perbandingan tertentu antara yang mele&ati resistor dan yang

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

10

mele&ati komponen utama alat ukur. 3emakin ke!il nilai resistor , maka batas ukur menjadi lebih besar. 3edangkan untuk merubah batas ukur tegangan dilakukan dengan !ara memasang se!ara seri resistor, sehingga nilai tegangan sebelum masuk ke dalam alat ukur dapat lebih besar . 3emakin besar nilai resistor, maka batas ukur menjadi semakin besar.

+atas ukur yang dipGilih etunjuk jarum petunjuk pada angka . skala maksimum =. seandainya kita tentukan batas ukur pada angka > maka harga sebenarnya yang ditunjuk oleh angka  adalah sebagai berikut   's 8 !"  +

7 adi 's 8 10

 > 4 8 9,> 4

's 8 harga sebenarnya . + 8 batas ukur.  8 penunjuk jarum. 3# 8 skala maksimum e. P(sisi Peng(+erasian

1ipasang untuk posisi mendatar .

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

11

1i pasang dengan posisi tegak.

60#

1i pasang dengan posisi miring H= o

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

12

.

Prinsi+ Ker0a A$at Uur 

rinsip kerja yang paling banyak dari alat E alat ukur tersebut adalah  •

K&h dan k:arh meter

 sistem induksi

•

K& / k:a maksimum meter

•

4olt meter

 sistem elektro magnit, kumparan putar, besi putar 

•  Amper meter

 sistem elektro magnit, kumparan putar 

 sistem elektro dinamis

g. Prinsi+ Ker0a 4esi Putar 

 Alat ukur dengan prinsip kerja besi putar atau disebut juga sistem elektro magnet adalah sesuatu alat ukur yang mempunyai kumparan tetap dan besi yang berputar. +ila sebuah kumparan dan didalamnya terdapat besi, maka besi tersebut akan menjadi magnet. ika di dalam kumparan tersebut diletakkan dua batang besi maka kedua%duanya akan menjadi magnet

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

13

sehingga kedua batang besi tersebut akan saling tolak menolak, karena ujung%ujung kedua batang besi tersebut mempunyai kutup yang senama. '

 ( Arah arus

'

 ( Arah arus

$ua batang  besi yang  ber%ampingan

kumparan &

&

&

rinsip kerja tersebut diterapkan pada sistem elektro magnit dengan mengganti besi tersebut dengan 2 buah plat besi yang satu dipasang tetap (diam) sedang yang lain bergerak dan dihubungkan dengan  jarum petunjuk.  Arus yang diukur melalui kumparan yang tetap dan menyebabkan terjadinya medan magnet. otongan besi ditempatkan dimedan magnet, magnet tersebut dan menerima gaya elektromagnetis. Alat ukur dengan tipe besi putar ini adalah sederhana dan kuat dalam konstruksi, murah dan dengan demikian mendapatkan penggunaan% penggunaan yang sangat besar, sebagai alat pengukur untuk arus dan tegangan pada $rek&ensi%$rek&ensi yang dipakai pada jaring%jaring distribusi yang didapat dikota%kota. 3uatu keuntungan lain bah&a alat pengukur ini dapat pula dibuat sebagai alat pengukur yang mempunyai sudut yang sangat besar. h. Prinsi+ er0a um+aran +utar 

 Alat ukur sistem kumparan putar ini adalah alat ukur yang mempunyai kutub magnet permanent dan kumparan yang berputar. +esi magnet adalah permanent berbentuk kaki kuda yang pada kutub% kutubnya dilengkapi dengan lapis%lapis kutub, dan di dalam lapang Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

14

magnetis antara lapisan kutub tersebut dipasangkan sebuah kumparan yang dapat berkeliling poros. *ulungan

 (

'

)

!

!

) )

!

"agnit +etap

) !

'

 ( a

 b

 Arus yang dialirkan melalui kumparan akan menyebabkan kumparan tersebut berputar. Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur penting yang dipakai untuk kumparan berma!am arus, tidak hanya untuk arus searah, akan tetapi dengan alat pertolongan lainnya, dapat pula dipakai untuk arus bolak%balik. emakaian dari alat ukur kumparan putar adalah sangat luas, mulai dari alat%alat ukur yang ada dilaboraturium sampai pada alat ukur  didalam pusat%pusat pembangkit listrik. ada gambar berikut ini diperlihatkan adanya magnet yang permanen (), yang mempunyai kutub%kutub (2), dan diantara kutub%kutub tersebut ditempatkan suatu silinder inti besi (9). enempatan silinder initi besi (9), tersebut diatas ini, diantara kedua kutub magnet, utara dan selatan, akan menyebabkan bah&a, di!elah udara antara kutub%kutub magnet dan silinder inti besi akan berbentuk medan magnet yang rata, yang masuk melalui kutub%kutub tersebut. Kedalam silinder, se!ara radial sesuai dengan arah%arah panah. 1alam selah udara ini ditempatkan kumparan putar (;), yang dapat berputar melalui sumbu (). +ila arus searah yang tidak diketahui besarnya mengalir melalui kumparan tersebut, suatu gaya elektromagnetis $ yang mempunyai Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

15

arah tertentu akan dikenakan pada kumparan putar sebgai hasil interaksi antar arus dan medan magnit.  Arah dari gaya $ dapat ditentukan menurut ketentuan tangan dari $leming (lihat gambar berikutnya)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

16

i.

Sistem indusi

 Alat ukur dengan sistem induksi atau dikenal dengan system Ferraris ini mempunyai prinsip kerja sebagai berikut  +ila didalam medan magnet dengan garis gaya magnet dengan arah yang berputar, dipasang sebuah tromol yang berbentuk silinder, tromol tersebut akan turut berputar menurut arah putaran garis%garis gaya magnet tadi, medan magnet ini dinamakan alat ukur medan putar atau alat ukur induksi, bisa juga disebut a$at uur 6erraris.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

17

ntuk membangkitkan medan putar dibuatlah konstruksi dari alat dynamo yang berbentuk bulat dan dilengkapi dengan ; buah lapisan kutub (lihat gambar) kutub A dan  kumparannya tersambung serrie, demikian pula kutub + dan 1. Kumparan A dan  dialiri arus I, dan kumparan + dan 1 adalah I 2, dan arus tersebut berbeda $ase J=o  sehingga medan magnet   yang dibangkitkan oleh I dan medan magnet 2 oleh I2  juga berbeda $ase J=o sedangkan didalam ruangan antar kutub A, +, , 1 kedua medan tersebut menyilang satu sama lain, keadaan ini menyebabkan medan magnet total se!ara :ektoris yang arahnya berputar pada poros (a) menurut arah tertentu (lihat gambar). 1iatas digambarkan   dan 2 yang berbeda $ase J=o diantara  digambar dengan garis penuh dan L2 dengan garis potong%potong.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

18

Mambar tengah menunjukan arah  dan 2  dalam ruangan A, +, , 1, kedua medan itu dilukiskan sebagai :ektoris dan 2 pada suatu periode penuh. 1ari gambar tersebut tampak jelas bah&a medan magnet total mempunyai arah yang berputar pada poros (a) dengan ke!epatan sama dengan arus bolak balik dinding tromol aluminium terpotong. "leh garis gaya dari medan putar sehingga dalam tromol terbangkit tegangan dan arus induksi atau arus pusar. #enurut hukum NOP aliran induksi dengan arah sedemikian rupa sehingga selalu mela&an penyebabnya, karena induksi itu dibangkitkan oleh pemotong garis%garis gaya yang berputar, maka tromol aluminium akan berputar dengan arah yang sama dengan arah putaran garis%garis gaya tersebut. ada alat ukur jarum putaran tromol ditahan oleh pegas spiral, sehingga putarannya pada jarak tertentu sesuai dengan garis skalanya. "leh karena sistem induksi ini bekerja dengan medan putar yang dibangkitkan oleh arus bolak%balik, maka jika tanpa alat +antu atau alat tambahan lainnya maka alat ukur ini hanya dipergunakan pada sumber arus bolak%balik saja.  0.

Sistem e$etr( dinamis

 Alat ukur elektro dinamis adalah alat ukur yang mempunyai kumparan tetap dan kumparan putar. 3istem kerjanya sama dengan sistem kumparan berputar tetapi magnet tetap diganti dengan magnet listrik. +erdasarkan kaidah tangan kanan pada gambarEa jarum akan menyimpang kekanan, bila arus dibalik arahnya pada gambarEb maka  jarum akan tetap menyimpang kekanan. +aik arah arus berganti%ganti arah jarum tetap menyimpang ke satu arah.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

19

 Alat ukur tipe elektrodinamis ini, dapat dipergunakan untuk arus bolak% balik, atau arus searah, dan dapat dibuat dengan persisi yang baik, dan telah pula banyak dipergunakan dimasa Emasa yang lalu. Akan tetapi pemakaian daya sendirinya tinggi, sedangkan alat ukur prinsip yang lain telah dapat pula dibuat dengan persisi tinggi, maka pada saat ini alat ukur elektrodinamis kurang sekali dipergunakan sebagai alat ukut ampere maupun :olt, akan tetapi penggunaannya masih sangat luas sebgai alat pengukur daya atau laQim disebut +enguur  7att.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

20

3eperti diperlihatkan dalam gambar diatas suatu kumparan putar # ditempatkan diantara kumparan%kumparan putar F dan F2. bila arus i  melalui kumparan yang tetap dan arus i2 melalui kumparan yang berputar, maka kepada kumparan yang berputar akan dikenakan gaya elektromagnetis, yang berbanding lurus dengan hasil kali dari i  dan i2. #isalkan sekarang, bah&a kumparan yang berputar terdapat dalam medan magnet hampir%hampir rata yang dihasilkan oleh kumparan% kumparan tetap. . Prinsi+ a7at +anas

ika sepotong ka&at logam dialiri arus listrik yang !ukup besar, ka&at tersebut akan menjadi panas, oleh sebab itu akan memuai (menjadi lebih panjang). emuaian tersebut digunakan untuk mengerakkan jarum petunjuk. ada gambar berikut terlihat sepotong ka&at logam !ampuran dari logam platina dan iridium yang direntangkan pada A%+, pada &aktu tiada arus ( I 8 = ) jarum petunjuk tepat ditengah%tengah (angka =). ika kita alirkan arus searah dari A ke + sehingga ka&at A E + menjadi memuai dan lebih panjang, ternyata jarum tidak menunjuk =, tetapi menyimpang kearah kanan. 'al ini disebabkan karena ka&at A E +

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

21

menjadi lebih panjang dan ditarik oleh pegas sehingga memutar poros  jarum. +aik arus searah tersebut mengalir dari A E + maupun dari + ke A  jarum tetap menyimpang kearah kanan ( lihat gambar ba&ah). Kesimpulan  rinsip ini dapat dipakai untuk searah dan bolak%balik.

Gam*ar  a7at +anas

Keterangan   A 6 + 8 8 18 8 a8 $.

baut terminal tempat pengikat ikatan tali pegas poros penggulung

m 8 ka&at penarik n 8 tali penarik  8 ka&at panas

A$at uur sistem e$etr(ni

3esuai dengan perkembangan dan kemajuan teknologi khususnya dalam bidang elektronik tak tertinggal pula kesertaan dari pada alat%

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

22

alat ukur elektronik, pada laboraturium dan industri%industri banyak menggunakan alat ukur tipe ini, karena memerlukan ke!ermatan dalam petunjukan, untuk harga relati:e mahal dibandingkan dengan alat ukur yang bukan elektronik, pada umumnya alat ukur elektronik adalah digital, karena penunjukannya berupa nilai angka, maka penggunaan dalam pemba!aan sangat sederhana, mudah di!erna. Keuntungan alat ukur elektronik  • ortable • Ke!ermatan tinggi men!apai $a!tor kesalahan =, E =,> ? • Kedudukan atau posisi alat ukur tidak mempengaruhi penunjukan.

Kelemahannya. • 1apat dipengaruhi oleh temperature ruangan yang tinggi • -idak boleh ditempatkan pada ruangan yang lembab / basah • 'arga relati:e mahal

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

23

5.!. PENGGUNAAN ALAT UKUR

enggunaan alat ukur listrik yang dimaksud disini adalah penggunaan alat ukur yang biasa dan umum digunakan pada jaringan listrik NO. 5.!.1.

Menurut Siat Penggunaann"a •

P(rta*$e

 Alat ini mudah dipergunakan dan diba&a pergi kemana%mana sesuai kehendak hati kita dalam pengukuran. •

Pa+an hu*ung/+ane$

 Alat ini dipasang pada panel se!ara permanent atau tempat%tempat tertentu, sehingga tidak dapat diba&a pergi untuk mengukur ditempat lain. 5.!.!.

Menurut 4esaran 8ang Diuur  Nama A$at

4esaran

Tanda

Rangaian

Uur 

"ang diuur 

Satuan

Penggunaan

 Arus

 A

 A 6 1

4olt #eter

-egangan



 A 6 1

7att #eter 

1aya

7

 A 6 1

K&h #eter 

nergi

K&h

 A 6 1

K:arh #eter 

nergi

K:arh

 A 6 1

Metaran/detik

'Q

 A

 Amper #eter

Frek&ensi

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

Keterangan

 0 I.0 .0 .I.t !osR .I.t .I.t !osR .I.t .I.t sinR %

24

5.!.%.

Menurut Penga7atann"a a. Am+eremeter .

 Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya arus/aliran listrik baik berupa  •  Arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit •  Arus listrik yang didistribusikan ke jaringan distribusi

ara penyambungan dari ampere meter adalah dengan menghubungkan seri dengan sumber daya lsitrik (po&er sour!e). A V

~ 

 sumber %aya

 beban

*. 9($tmeter Meter .

 Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan. ara penyambungan dari 4olt%meter adalah dengan menghubungkan parallel dengan sumber daya lsitrik (po&er sour!e )

~ 

 sumber %aya

 beban

V

'. 2(s+hi meter &2(s :).

 Alat ini digunakan untuk mengetahui, besarnya $a!tor kerja (po&er  $a!tor) yang merupakan beda $ase antara tegangan dan arus. ara Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

25

penyambungan adalah tidak berbeda dengan &att meter sebagaiman gambar diba&ah ini 

Cos φ

 sumber %aya

~ 

 beban

~ 

 sumber %aya

 beban

Cos φ

os phi meter banyak digunakan dan terpasang pada  • • •

anel pengukuran mesin pembangkit anel gardu hubung gardu induk  Alat pengujian, alat penerangan, dan lain%lain.

d. 6re7ensi Meter

Frek&ensi meter digunakan untuk mengetahui $rek&ensi (berulang) gelombang sinusoidal arus bolak%balik yang merupakan jumlah siklus sinusoidal tersebut perdetiknya (!y!le / se!ond). ara penyambungannya adalah sebagai berikut 

~ 

 sumber %aya

 beban

~ 

 sumber %aya

 beban

Frek&ensi meter mempunyai peranan !ukup penting khususnya dalam mensinkronisasikan (memparalelkan) 2 unit mesin pembangkit dan stabilnya $rek&ensi merupakan petunjuk kestabilan mesin pembangkit.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

26

e. ;att Meter

 Alat ukur ini untuk mengetahui besarnya daya nyata (daya akti$). ada &att meter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga !ara penyambungan &att pada umumnya merupakan kombinasi !ara penyambungan :olt meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar diba&ah ini  , ~ 

 sumber %aya

 beban

~ 

 sumber %aya

 beban

,

enis lain dari &att meter berdasarkan besarannya adalah  • •

.

K7 E meter (kilo &att meter) #7 E meter (mega &att meter)

K;H # Meter

K&h meter digunakan untuk mengukur energi arus bolak balik, merupakan alat ukur yang sangat penting, untuk K&h yang diproduksi, disalurkan ataupun K&h yang dipakai konsumen% konsumen listrik.  Alat ukur ini sangat popular dikalangan masyarakat umum, karena banyak terpasang pada rumah%rumah penduduk (konsumen listrik A) dan menentukan besar ke!ilnya rekening listrik si pemakai. #engingat sangat pentingnya arti k&h meter ini baik bagi NO ataupun sipemakai, maka agar diperhatikan benar !ara penyambungan alat ukur ini. Mambar penyambungan adalah sebagai berikut 

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

27

~ 

 sumber %aya

 beban

 - !p#el Arus - !p#el +egangan

g. Megger

#egger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat%alat listrik maupun instalasi%intalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalah tegangan tinggi arus searah, yang diputar oleh tangan. +esar tegangan tersebut pada umunya adalah  >==, ===, 2=== atau >=== :olt dan batas pengukuran dapat ber:ariasi antara =,=2 sampai 2= meter ohm dan > sampai >=== meter ohm dan lain%lain sesuai dengan sumber tegangan dari megger tersebut. 1engan demikian, maka sumber tegangan megger yang dipilih tidak hanya tergantung dari batas pengukur, akan tetapi juga terhadap tegangan kerja (system tegangan) dari peralatan ataupun instansi yang akan diuji isolasinya. 1e&asa ini telah banyak pula megger yang mengeluarkan tegangan tinggi, yang didapatkannya dari baterai sebesar  E 2 :olt (megger  dengan sistem elektronis). #egger dengan bateri umumnya membangkitkan tegangan tinggi yang jauh lebih stabil dibanding megger dengan generator yang diputar dengan tangan. Mambar rangkaian dasar megger adalah sebagaimana diba&ah ini 

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

28

#egger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasi pada  • • • •

Kabel instalasi pada rumah%rumah / bangunan Kabel tegangan rendah Kabel tegangan tinggi -rans$ormator, "+ dan peralatan listrik lainnya.

h. Phasa S.=== sampai dengan =.=== 4olt arus searah. ntuk instalasi tegangan rendah digunakan #eger dengan batas ukur sampai #ega "hm dan tegangan alat ukur antara >== sampai .=== 4olt arus searah. Ketelitian hasil ukur dari meger juga ditentukan oleh !ukup tegangan batere yang dipasang pada alat ukur tersebut

'.

Meter Tahanan Pentanahan

+iasa disebut dengan #eger -anah atau arth -ester, digunakan untuk mengukur tahanan pentanahan kerangka kubikel dan pentanahan kabel. -erminal alat ukur terdiri dari 9 ( tiga ) buah,  ( satu ) dihubungkan dengan elektroda yang akan diukur nilai tahanan pentanahannya dan 2 ( dua ) dihubungkan dengan elektroda

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

34

bantu yang merupakan bagian dari alat ukurnya. Ketelitian hasil tergantung dari !ukupnya energi yang ada pada batere.

d. Meter Tahanan K(nta

+iasa disebut dengan #i!ro "hm meter dan digunakan untuk mengukur tahanan antara terminal masuk dan terminal keluar pada alat hubung utama kubikel. Oilai yang dihasilkan adalah dalam besaran mi!ro atau sepersatu juta ohm. 1ua terminal alat ukur yang dihubungkan ke terminal masuk dan keluar akan mengalirkan arus searah dengan nilai minimal 2==  Amper. 3ebenarnya yang terukur pada alat ukurnya adalah jatuh tegangan antara 2 ( dua ) terminal yang terhubung dengan alat ukur, tetapi kemudian nilainya dikalibrasikan menjadi satuan mi!ro ohm. Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

35

e.

Meter Urutan 6asa

+anyak nama yang dipakai untuk menyebutkan alat ini, misalnya  hase 3*uen!e Indi!ator, 1ri:elt meter, meter medan putar. Munanya untuk memeriksa urutan $asa pada saat tegangan sudah masuk ke kubikel. Ada 9 ( tiga ) terminal yang masing dihubungkan ke terminal kontrol tegangan yang biasanya menjadi satu dengan lampu indikator. Diagram pengawatan

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

36

.

Tester Tegangan Tinggi Arus Searah & H9D2 Test )

-est terhadap bagian yang bertegangan terhadap kerangka / body kubikel dengan tegangan listrik arus searah ;= K4 selama  menit. Kubikel dinyatakan laik operasi bila arus yang mengalir tidak lebih dari  mili amper.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

37

g.

Tester != K9

ntuk memeriksa adanya tegangan pada kabel masuk / keluar  kubikel

h.

Test Keserem+aan K(nta A$at Hu*ung

 Alatnya disebut +reaker AnaliQer , yaitu untuk mengukur &aktu pembukaan atau penutupan Kontak ketiga $asa Alat 'ubung.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

38

i.

Test Tegangan Tem*us & Die$e'tri'um Test )

ntuk menguji tegangan tembus minyak isolasi bagi #- atau N+3 yang menggunakan media peredam berupa minyak. Kemampuan Alat -est minimal sampai H= K4 arus searah dengan arus minimal  mA.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

39

ALAT UKUR MEKANIK a. Man(meter 

ntuk mengukur tekanan Mas 3F H yang berada didalam tabung Alat 'ubung N+3 atau #-. 1apat dilakukan bila disediakan Klep / pentil dan indikator penunjuk tekanan tidak ada.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

40

*. Kun'i M(men & T(r 9

; > H

k

.9 .29.99

. .. . . . . . . . . . l

k

l

k

l

:+













   A  

.  ! +  

Mbr. 9.>.e 1iagram penga&atan k7h meter $ase tiga, ; ka&at sambungan melalui tra$o arus dan tra$o tegangan tarip ganda Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

48

; 9

. . "

. .2 .9

  + 

20000100 < 100



. . . 

. .. . .

>

  J 9 9 9

k

9 > 9

.9 .29.99 .;9

. . . . l

:+





   A  

.  +" ! +

Mbr. 9.>.$  1iagram penga&atan k7h meter $ase tiga, 9 ka&at sambungan dengan tra$o arus dan tra$o tegangan, tarip ganda

. .2.9 .;.>.H . .9.9J .9

.  ! +   Berbagi dan menyebarkan pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan Mbr.ilmu 9.>.g

   A  

1iagram penga&atan k7h meter $ase tiga, ; ka&at sambungan melalui trans$ormator tegangan dan tarns$ormator arus, tarip tungal

49

"

. .2 .9

  + 

20000100 <



100

.9 .9.J9 . .

9 > 9

>

. . .

k

.9 .29.99 .;9

. . . . l

:+







   A  

.  +" ! +

Mbr. 9.>.h 1iagram penga&atan k7h meter $ase tiga, 9 ka&at sambungan melalui trans$ormator tegangan dan tarns$ormator arus, tarip ganda

. .2 .9 .> .9 .9.J9

  + 

20000100 < 100



. . . . 

k

. . . . l

:+





.  +" ! + Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

Mbr. 9.>.i 1iagram penga&atan k7h meter $ase tiga, 9 ka&at sambungan melalui trans$ormator tegangan dan tarns$ormator arus, tarip tungal

   A 50 