< Previous 157 a) Jangan bekerja sendirian jika bekerja dengan peralatan listrik yang bertegangan tinggi, peralatan yang menyimpan energi listrik, atau mesin-mesin yang dioperasikan dengan listrik. b) Ketika merakit, membongkar, atau memodifikasi eksperimen atau proyek, aliran listrik harus diputus dari peralatan. Hubungkan titik-titik dengan tegangan tinggi ke tanah (grounding) dengan penghubung yang terinsulasi dengan baik. Ada kemungkinan kapasitor dapat menyimpan energi dengan kuantitas yang membahayakan. c) Lakukan pengukuran pada sirkuit aktif atau kapasitor dengan menggunakan alat ukur yang pegangannya terinsulasi dengan baik, serta menjaga salah satu tangan tetap di belakang tubuh atau di dalam saku. Jangan biarkan terjadi kontak antara bagian tubuh manapun baik dengan bagian manapun pada sirkuit maupun peralatan yang terhubung ke sirkuit. d) Setelah memutus aliran listrik, kosongkan isi kapasitor-kapasitor yang ada di sirkuit. Jangan langsung yakin dengan kapasitor-kapasitor yang seharusnya dalam kondisi kosong. Beberapa jenis kapasitor dapat menyimpan energi residu walaupun telah dikosongkan. Gunakan sejenis konduktor penghubung pada kapasitor, dan jaga agar tetap terhubung sampai alat siap digunakan kembali. Jika menggunakan kapasitor elektrolit, jangan: Menggunakan tegangan berlebih Menggunakan arus AC Menghubungkan dengan keadaan polaritas yang terbalik e) Hati-hati dalam menggunakan peralatan yang dapat menyebabkan arus pendek jika terhubung dengan elemen-elemen sirkuit yang lain. Gunakan hanya peralatan yang memiliki pegangan dengan insulasi yang baik. 158 f) Jika terjadi kontak antara seseorang dengan listrik tegangan tinggi segera matikan sumber listrik. Jangan mencoba untuk menarik orang tersebut kecuali jika kita dalam keadaan terinsulasi. Jika korban tidak bernafas, segera lakukan bantuan pernafasan secepatnya sampai korban tersadar, dan segera hubungi pihak rumah sakit. g) Hindari menyentuh secara bersamaan logam selubung (casing) sirkuit serta pipa-pipa di laboratorium yang terhubung ke tanah (seperti pipa air). h) Pastikan instrumen-instrumen di laboratorium telah di grounding, jangan menyentuh maupun menggunakan peralatan-peralatan listrik yang basah, lembab, atau tidak ada grounding. i) Jangan pernah menyentuh peralatan listrik jika sedang berdiri di atas lantai basah atau lantai logam. j) Memakai cincin atau jam tangan di laboratorium listrik dapat membahayakan, karena benda-benda tersebut dapat bertindak sebagai elektrode pada tubuh manusia. k) Jika bekerja dengan mesin-mesin berputar, masukkan dasi dan kalung ke dalam baju, atau akan lebih baik jika dilepas. l) Jangan membuka sirkuit motor DC karena pada kecepatan tinggi dapat menyebabkan ledakan mekanik. m) Dalam keadaan darurat seluruh aliran listrik dalam laboratorium dapat dipadamkan dengan melepas (depressing) tombol merah besar pada panel breaker utama. Ketahui posisinya! Hanya digunakan untuk keadaan darurat. n) Kursi dan bangku harus diletakkan/dimasukkan di bawah meja ketika tidak digunakan. Duduklah dengan tegak di kursi atau bangku. Hati-hati dengan lantai yang basah. o) Permainan permainan fisik, berlari-lari, atau gurauan-gurauan fisik tidak boleh dilakukan di laboratorium. 159 p) Jangan pernah menggunakan air untuk memadamkan kebakaran akibat listrik. Jika mungkin matikan sumber listrik, kemudian gunakan CO2 atau pemadam api jenis kering. Ketahui posisi pemadam api, dan baca petunjuk penggunaannya. q) Jangan pernah menyentuh satu pun kabel-kabel pada sirkuit. r) Pastikan bahwa perangkat eksperimen yang akan digunakan dalam kondisi baik. Mintalah bantuan dari teknisi atau demonstran laboratorium apabila ada permasalahan. 4) Jenis kabel Listrik Listrik sekolah, rumah tinggal, industri maupun instansi berasal pembangkit listrik AC bertegangan tinggi. Arus listrik AC dikirim/ditransmisikan melalui sistem jaringan bertegangan tinggi. Sistem yang digunakan adalah tegangan tinggi bukan sistem arus tinggi, hal ini berkaitan dengan luas penampang penghantar. Berikut ini Gambar 63 Transmisi jaringan listrik. Sumber: http:/www.energytoday.com Gambar 63. Transmisi jaringan listrik 160 Menurut hukum Ohm V = I R bila dipilih arus tinggi dengan menjaga tegangan konstan, I = RV maka R harus sekecil-kecilnya. Sedangkan R = Aρ.l , bila R sekecil-kecilnya memerlukan luas penampang A sebesar-besarnya. Berarti perlu kabel kawat tembaga berpenampang besar, dan kabel seperti itu sangat berat (w = m.g) untuk dibentangkan, serta mahal biaya produksinya. Sedangkan bila dipilih tegangan tinggi dengan menjaga arus konstan, V = I . R maka R harus sebesar-besarnya. Sedangkan R = Aρ.l , bila R sebesar-besarnya memerlukan luas penampang A penghantar sekecil-kecilnya. Berarti cukup perlu kabel kawat tembaga berpenampang kecil, dan kabel seperti itu ringan untuk dipasang dan dibentangkan dari satu tiang ke tiang berikutnya, serta murah biayanya. Pemakaian daya listrik jaringan listrik AC (arus bolak-balik) di rumah, sekolah atau di kantor dibatasi oleh pemutus daya oleh MCB yang dipasang bersama dengan KWh meter. Pemutus daya tersebut memiliki spesifikasi arus tertentu: 2A, 4A. 6A, 10A, 15A. Pemutusan daya 2A digunakan untuk membatasi pemakaian 440 W, pemutusan daya 6A digunakan untuk membatasi pemakaian daya 220 x 6 = 1320 Volt dan seterusnya. Jika arus listrik melebihi ketentuan maka dengan adanya pemutusan daya secara otomatis akan menurunkan saklar. Untuk keamanan pada alat-alat listrik seperti hot plate atau yang lainnya yang ada di laboratorium pada umumnya dipasang sekering (fuse) seperti ditunjukkan Gambar 64 sekering (fuse) berikut ini. 161 Gambar 64. Sekering (fuse) Pemasangan sekering pada alat listrik berfungsi untuk mengantisipasi adanya arus yang tiba-tiba membesar yang memungkinkan alat listrik dapat rusak atau terbakar. Dengan adanya sekering, jika arus tiba-tiba membesar maka sekering akan putus dan alat listrik tidak rusak. Sekering di pasaran memiliki nilai tertentu yaitu: 3 A, 5 A, 13 A, 15 A dan seterusnya. Pada alat listrik di laboratorium pada umumnya tertulis spesifikasi daya dan tegangannya. Daya dan Tegangan Listrik Amati hot plate yang ada di laboratorium berapa daya dan tegangannya? Sebagai contoh pada hot plate tertulis 350 W/220 V, artinya hot plate tersebut akan memiliki daya 350 Watt jika terpasang pada tegangan 220 Volt. Tegangan 220 V pada alat listrik tersebut merupakan tegangan efektif. 162 Tegangan yang diberikan pada suatu alat listrik seperti pada hot plate harus disesuaikan dengan tegangan yang seharusnya diperuntukkan bagi alat tersebut. Jika tegangan 220 V diberi tegangan 110 V, maka arus yang mengalir menjadi lebih kecil dari yang seharusnya. Oleh karena itu semua peralatan laboratorium yang menggunakan listrik harus disesuaikan dengan tegangan yang tersedia di laboratorium. Jadi suatu alat listrik harus sesuai antara tegangan yang tercantum di alat listrik tersebut dengan tegangan yang ada di laboratorium. Dalam pemakaian satuan daya watt sekon terlalu kecil sehingga lazim digunakan satuan yang lebih besar yaitu kilo watt jam (KWh). Penggunaan energi listrik diukur dengan menggunakan satuan kilowatt jam atau kilowatt hour disingkat KWh dimana 1 KWh = 3,6 . 106 joule. Misalnya, peralatan listrik 100 watt yang dinyalakan selama 10 jam menggunakan tenaga listrik sebesar 1 kilo watt jam atau 1 KWh. Persamaan yang digunakan untuk menghitung penggunaan energi listrik tiap hari adalah W = P . t dalam satuan KWh Untuk beberapa alat listrik jumlah energi total yang digunakan adalah W = W1 + W2 + W3 + …. Pemakaian energi listrik tiap bulan sebesar W = P . t x 30 hari Biaya yang harus dibayarkan tiap bulannya = W x Tarif per KWh. Perhitungan biaya a) Amati salah satu peralatan listrik yang ada di laboratorium b) Berapa daya yang tercantum pada peralatan tersebut? 163 c) Jika peralatan tersebut dipakai selama 1 jam, berapa biaya yang harus dibayar? Berbagai peralatan di laboratorium sering dijumpai peralatan listrik dengan menggunakan catu daya (power supply). Catu daya biasanya mempunyai output tegangan yang tidak terlalu besar (misalnya 3 V, 6 V, 9 V, atau 12 V). Berikut ini contoh Gambar 65 catu daya. Gambar 65. Catu daya (power supply) Kabel merupakan media transfer energi listrik, oleh karena itu mengenal jenis-jenis kabel sangat diperlukan. Pada umumnya dalam menentukan jenis kabel mengacu pada standar yang telah ditentukan yaitu SNI 04-0225-2000. Kabel listrik adalah salah satu media untuk menyalurkan arus listrik yang umumnya terbuat dari bahan isolator dan konduktor. Konduktor dapat terbuat dari logam tembaga, aluminiun, atau logam lain yang berfungsi sebagai media penghantar (conductor) energi listrik, sedangkan isolator berfungsi untuk melindungi kabel bersentuhan dengan kabel lain atau dengan manusia. Isolator dapat terbuat dari karet atau plastik, tergatung jenis kabel listrik dan pabrik pembuatnya. 164 Sesuai dengan hukum Fisika, apapun kabel listrik yang digunakan pasti akan terjadi drop tegangan pada kabel yang digunakan untuk menghantarkan arus listrik. Hal ini dikarenakan setiap kabel mempunyai tahanan dalam sesuai dengan sifat logam penghantar yang dipakai. Semakin besar tahanan dalam akibat bahan kabel yang dipakai atau karena semakin panjang kabel listrik yang digunakan, maka drop tegangan pada kabel tersebut akan semakin besar. Saat ini produsen kabel sudah memproduksi berbagai jenis kabel sesuai dengan fungsinya, misalnya kable NYY atau NYAF. Berikut ini rumus untuk menghitung diameter kabel. Dalam merencana sebuah instalasi tenaga listrik, maka langkah awal setelah kita mengetahui berapa tegangan listrik serta daya yang dibutuhkan adalah menentukan diameter kabel yang akan digunakan. Di bawah ini adalah rumus menghitung besarnya diameter kabel: q = ( L . N ): ( y . ev . E ) q: Penampang kabel dlm mm2 L: Jarak dlm meter N: Daya dlm watt y: Daya hantar jenis (Tembaga=56 ; Aluminium=32,7 ; Besi = 7) ev: Rugi tegangan yg diinginkan dlm Volt E: Tegangan dlm Volt Berdasarkan rumus diatas, bahwa penampang kabel berbanding lurus dengan panjang kabel dan berbanding terbalik dengan tegangan, artinya semakin panjang kabel yang digunakan serta tegangan yang konstan maka semakin besar pula penampang kabelnya. Akan 165 tetapi pada prakteknya selalu ada saja rugi tegangan pada penghantar, maka dalam rumus diatas disertakan juga rugi tegangan yang kita inginkan ( ev ), yang nantinya rugi tegangan inilah yang akan berhubungan dengan hukum ohm, menentukan I (arus) yang dihasilkan. Jenis konduktor yang dalam rumus di atas dituliskan sebagai y atau daya hantar jenis, juga akan menentukan penampangkabel, 56 untuk daya hantar jenis tembaga, 32,7 untuk daya hantar jenis alumunium dan 7 untuk daya hantar jenis besi. Akan tetapi tembaga adalah jenis penghantar yang paling umum digunakan maka dalam rumus di atas yang dituliskan adalah daya hantar jenis tembaga. Sebuah pemanas heater 380 volt 10000 watt rencananya akan disambungkan dengan kabel tembaga dengan panjang 350 meter dari sumber listrik (panel), rugi tegangan yang diinginkan adalah 5 volt. Hitung berapa diameter kabel yang dibutuhkan ? Penyelesaian: q = ( L . N ): ( y . ev . E ) q = (350 . 10.000): ( 56 . 5 . 380 ) q = (3.500.000): (106.400) q = 32,8 mm2 Jadi, penampang kawat tembaga yang dibutuhkan untuk pemanas heater dengan instalasi sepanjang 350 meter adalah 32,8 mm2 atau bila memakai ukuran kabelyang umum dijual di pasaran adalah dengan ukuran kabel 35 mm2. 166 Diameter kabel a) Lakukan secara kelompok, identifikasi beberapa jenis kabel yang ada di laboratorium b) Buatlah kesimpulan jenis-jenis kabel tersebut. c) Presentasikan hasil identifikasi. Berikut adalah contoh beberapa jenis kabel listrik yang sering digunakan: a) Kabel NYY Kabel NYY memiliki lapisan isolator PVC berwarna abu atau hitam yang terdiri dari 2 sampai 4 kabel di dalamanya. Kabel NYY dapat digunakan untuk instalasi bawah tanah karena mempunyai lapisan isolator yang lebih tebal, lebih kuat dari kabel NYM, dan tidak disukai tikus. Itu sebabnya harga kabel ini lebih mahal dari kabel NYM. Berikut ini Gmabar 66. Kabel NYY Sumber: http://www.ddacables.com Gambar 66. Kebel NYY b) Kabel NYA Kable NYA umumnya dipakai pada instalasi dengan daya menengah ke bawah karena harganya reltif murah. Kabel ini disebut juga kabel Next >