Lingkup studi tegangan tinggi sangat luas, antara lain meliputi fenomena tegangan tinggi, seperti perhitungan medan elektrik, gejala tembus listrik dielektrik, metode pembangkitan dan pengukuran tegangan tinggi, teknik isolasi, system isolasi, trafo pembangkit, jaringan SUTET, prosedur pengujian dll, disitulah pentingnya kunjungan kami ke PLN Jawa-Bali, agar lebih memahami secara nyata bukan hanya sekedar teori di dalam mata kuliah Gejala Medan Tinggi ini.

Gardu Induk 500 kV / Gardu Induk 150 kV pada PLN Jawa-Bali

Tegangan yang dibangkitkan generator terbatas dalam belasan kilo-volt, sedangkan transmisi membutuhkan tegangan dalam puluhan sampai ratusan kilo-volt, sehingga diantara pembangkit dan transmisi dibutuhkan Trafo-Daya step-up, perlengkapan yang terpasang disisi sekunder trafo ini harus mampu memikul tegangan tinggi, sehingga diantara transmisi dan konsumen dibutuhkan Trafo-Daya step-down.

Semua perlengkapan yang terpasang disisi primer trafo ini juga harus mampu memikul tegangan tinggi. Trafo-trafo daya ini bersama perlengkapan-perlengkapannya disebut Gardu Induk.

Adapun peralatan tegangan tinggi yang terdapat pada suatu gardu induk adalah :

– Pembagi tegangan kapasitor (CC) dan trafo tegangan (PT)

– Penapis frekuensi tinggi (LT)

– Saklar pembumian (ES)

– Saklar pemisah (DS,DSL)

– Trafo arus (CT)

– Pemutus daya (CB)

– Pelindung tegangan lebih (LA)

– Trafo daya (TD)

– Konduktor isolator dan kapasitor.

Sistem Distribusi Daya Listrik

 

Sistem distribusi daya listrik meliputi semua Jaringan Tegangan Menengah (JTM) 20 KV dan semua Jaringan Tegangan Rendah (JTR) 380/220 Volt hingga ke meter-meter pelanggan. Pendistribusian daya listrik dilakukan dengan menarik kawat – kawat distribusi melalui penghantar udara . Penghantar bawah tanah dari mulai gardu induk hingga ke pusat – pusat beban. pada sistem di ranting Galang ada terpasang jaringan bawah tanah karena keadaan kota atau daerahnya belum memungkinkan untuk dibangun jaringan tersebut. jadi untuk daerah ini tetap disuplai melalui hantaran udara 3 phasa 3 kawat . Setiap elemen jaringan distribusi pada lokasi tertentu dipasang trafo-trafo distribusi, dimana tegangan distribusi 20 KV diturunkan ke level tegangan yang lebih rendah menjadi 380/220 Volt. Dari trafo-trafo ini kemudian para pelanggan listrik dilayani dengan menarik kabel-kabel tegangan rendah menjelajah ke sepanjang pusat-pusat pemukiman, baik itu komersial maupun beberapa industri yang ada disini. Tenaga listrik yang lazim digunakan dalam kehidupan sehari-hari untuk mengoperasikan peralatan-peralatan tersebut adalah listrik dengan tegangan yang rendah (380/220 Volt). Sedangkan tenaga listrik yang bertegangan menengah (sistem 20 KV) dan tegangan tinggi (sistem 150 KV) hanya dipergunakan sebagai sistem penyaluran (distribusi dan transmisi) untuk jarak yang jauh. Hal ini bertujuan untuk kehandalan sistem karena dapat memperkecil rugirugi daya dan memliki tingkat kehandalan penyaluran yang tinggi , disalurkan melalui saluran transmisi ke berbagai wilayah menuju pusat-pusat pelanggan.

Anda pasti sudah mengenal peralatan listrik yang terpasang dirumah anda seperti sakelar, stop kontak, steker, sekering dan lainnya. Dan untuk anda yang awam dengan dunia listrik, artikel kali ini akan mengajak anda untuk mengenal fungsi dan jenis peralatan listrik tersebut secara umum.

Pengenalan peralatan listrik instalasi listrik rumah tinggal ini akan dimulai dengan Bargainser.

BARGAINSER

Bargainser merupakan alat yang berfungsi sebagai pembatas daya listrik yang masuk ke rumah tinggal, sekaligus juga berfungsi sebagai pengukur jumlah daya listrik yang digunakan rumah tinggal tersebut (dalam satuan kWh). Ada berbagai batasan daya yang dikeluarkan oleh PLN untuk konsumsi rumah tinggal, yaitu 220 VA, 450 VA, 900 VA, 1.300 VA, dan 2.200 VA.
 

 Pada bargainser terdapat tiga bagian utama, yaitu:

– MCB atau Miniature Circuit Breaker, berfungsi untuk memutuskan aliran daya listrik secara otomatis jika daya yang dihantarkan melebihi nilai batasannya. MCB ini bersifat on/off dan dapat juga berfungsi sebagai sakelar utama dalam rumah. Jika MCB bargainser ini dalam kondisi off, maka seluruh aliran listrik dalam rumah pun terhenti. Sakelar ini biasanya dimatikan pada saat akan dilakukan perbaikan instalasi listrik dirumah.

– Meter listrik atau kWh meter, alat ini berfungsi untuk mengukur besaran daya yang digunakan oleh rumah tinggal tersebut dalam satuan kWh (kilowatt hour). Pada bargainser, meter listrik berwujud deretan angka secara analog ataupun digital yang akan berubah sesuai penggunaan daya listrik.

– Spin Control, merupakan alat kontrol penggunaan daya dalam rumah tinggal dan akan selalu berputar selama ada daya listrik yang digunakan. Perputaran spin control ini akan semakain cepat jika daya listrik yang digunakan semakin besar, dan akan melambat jika daya listrik yang digunakan berkurang/sedikit.

 Pada kanal output Bargainser biasanya terdapat 3 kabel, yaitu kabel fasa, kabel netral dan kabel ground yang dihubungkan ketanah. Listrik dari PLN harus dihubungkan dengan bargainser terlebih dahulu sebelum masuk ke instalasi listrik rumah tinggal.

 PENGAMAN LISTRIK

Instalasi listrik rumah tinggal pun membutuhkan pengaman yang berfungsi untuk memutuskan rangkaian listrik apabila terjadi gangguan pada instalasi listrik rumah tinggal tersebut, seperti gangguan hubung singkat atau short circuit atau korsleting.

Terdapat dua jenis pengaman listrik pada instalasi listrik rumah tinggal, yaitu:

– Pengaman lebur biasa atau biasa disebut sekering, alat pengaman ini bekerja memutuskan rangkaian listrik dengan cara meleburkan kawat yang ditempatkan pada suatu tabung apabila kawat tersebut dialairi arus listrik dengan ukuran tertentu.

– Pengaman listrik thermis, biasa disebut MCB dan merupakan alat pengaman yang akan memutuskan rangkaian listrik berdasarkan panas .
 

SAKELAR

Sakelar atau switch merupakan komponen instalasi listrik yang berfungsi untuk menyambung atau memutus aliran listrik pada suatu pemghantar.
 

Berdasarkan besarnya tegangan, sakelar dapat dibedakan menjadi:
 

– sakelar bertegangan rendah.
 

– Sakelar tegangan menengah.
 

– Sakelar tegangan tinggi serta sangat tinggi.

 

Sedangkan berdasarkan tempat dan pemasangannya, sakelar dapat dibedakan menjadi :
 

– Sakelar in-bow, sakelar yang ditanam didalam tembok.
 

– Sakelar out-bow, sakelar yang dipasang pada permukaan tembok.Jenis sakelar berikutnya dapat dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu:
 

– Sakelar on-off, merupakan sakelar yang bekerja menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on. Untuk memutuskan hubungan arus listrik, tombol sakelar harus ditekan pada posisi off. Sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk sakelar lampu.

– Sakelar push-on, merupakan sakelar yang menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on dan akan secara otomatis memutus arus listrik, ketika tombolnya dilepas dan kembali ke posisi off dengan sendirinya. Biasanya sakelar jenis ini digunakan untuk sakelar bel rumah.

Berdasarkan jenis per-unitnya, sakelar dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
 

– Sakelar tunggal, merupakan sakelar yang hanya mempunyai satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, serta kanal output yang terhubung dengan beban listrik/alat listrik yang digunakan.
 

– Sakelar majemuk, merupakan sakelar yang memiliki satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, namun memiliki banyak kanal output yang terhubung dengan beberapa beban/alat listrik yang digunakan. Jumlah kanal output tergantung dari jumlah tombol pada sakelar tersebut.
 

STOP KONTAK

Stop kontak, sebagian mengatakan outlet, merupakan komponen listrik yang berfungsi sebagi muara hubungan antara alat listrik dengan aliran listrik. Agar alat listrik terhubung dengan stop kontak, maka diperlukan kabel dan steker atau colokan yang nantinya akan ditancapkan pada stop kontak.

Berdasarkan bentuk serta fungsinya, stop kontak dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

– Stop kontak kecil, merupakan stop kontak dengan dua lubang (kanal) yang berfungsi untuk menyalurkan listrik pada daya rendah ke alat-alat listrik melalui steker yang juga berjenis kecil.

– Stop kontak besar, juga nerupakan stop kontak dengan dua kanal AC yang dilengkapi dengan lempeng logam pada sisi atas dan bawah kanal AC yang berfungsi sebagai ground.sakelar jenis ini biasanya digunakan untuk daya yang lebih besar.

 

Sedangkan berdasarkan tempat pemasangannya. Dikenal dua jenis stop kontak, yaitu:

– Stop kontak in bow, merupakan stop kontak yang dipasang didalam tembok.

– Stop kontak out bow, yang dipasang diluar tembok atau hanya diletakkan dipermukaan tembok pada saat berfungsi sebagai stop kontak portable.
 

STEKER 

Steker atau Staker atau yang kadang sering disebut colokan listrik, karena memang berupa dua buah colokan berbahan logam dan merupakan alat listrik yang yang berfungsi untuk menghubungkan alat listrik dengan aliran listrik, ditancapkan pada kanal stop kontak sehingga alat listrik tersebut dapat digunakan.

 

Berdasarkan fungsi dan bentuknya, steker juga memliki dua jenis, yaitu:

– Steker kecil, merupakan steker yang digunakan untuk menyambung alat-alat listrik berdaya rendah, misalnya lampu atau radio kecil, dengan sumber listrik atau stop kontak.

– Steker besar, merupakan steker yang digunakan untuk alat-alat listrik yang berdaya besar, misalnya lemari es, microwave, mesin cuci dan lainnya, dengan sumber listrik atau stop kontak. Steker jenis ini dilengkapi dengan lempeng logam untuk kanal ground yang berfungsi sebagai pengaman.

KABEL

Kabel listrik merupakan komponen listrik yang berfungsi untuk menghantarkan energi listrik ke sumber-sumber beban listrik atau alat-alat listrik.

Untuk instalasi listrik rumah tinggal, kabel yang digunakan biasanya berjenis sebagai berikut:

– NYA, kabel jenis ini merupakan kabel listrik yang berisolasi PVC dan berintikan/berisi satu kawat. Jenisnya adalah kabel udara atau tidak ditanam dalam tanah. Kabel listrik ini biasanya berwarna merah, hitam, kuning atau biru. Isolasi kawat penghantarnya hanya satu lapis, sehingga tidak cukup kuat terhadap gesekan, gencetan/tekanan atau gigitan binatang seperti tikus. Karena kelemahan pada isolasinya tersebut maka dalam pemasangannya diperlukan pelapis luar dengan menggunakan pipa conduit dari PVC atau besi.

 

– NYM, merupakan kabel listrik yang berisolasi PVC dan berintikan kawat lebih dari satu, ada yang 2, 3 atau 4. Jenis kabel udara dengan warna isolasi luar biasanya putih dan warna isolasi bagian dalam beragam, karena isolasi yang rangkap inilah maka kabel listrik NYM ini relative lebih kuat terhadap gesekan atau gencetan/tekanan.

– NYY, kabel listrik jenis ini merupakan kabel berisolasi PVC, berintikan 2, 3 atau 4 dengan warna isolasi luarnya hitam. Jenis kabel tanah, sehingga tahan terhadap air dan gencetan atau tekanan.

– NYMHYO, kabel jenis ini merupakan kabel serabut dengan dua buah inti yang terdiri dari dua warna. Kabel jenis ini biasa digunakan pada loudspeaker, sound sistem, lampu-lampu berdaya kecil sampai sedang.

Pusat pembangkit listrik biasanya terletak jauh dari pemukiman atau pelanggan sehingga listrik yang dihasilkan pusat pembangkit listrik perlu ditransmisikan dengan jarak yang cukup jauh.

Beda potensial keluaran dari pembangkit yakni sebesar 16 KV. Jika beda potensial yang hanya sebesar 16KV langsung ditransmisikan, daya dan energi yang dihasilkan pembangkit akan berkurang bahkan hilang di sepanjang jaringan transmisi. Dengan tujuan agar tidak kehilangan daya dan energi, maka voltase pada jaringan transmisi harus jauh lebih besar dari voltase keluaran pembangkit (dengan tegangan tinggi). Transmisi listrik jarak jauh dilakukan dengan menggunakan tegangan tinggi, dengan alasan sebagai berikut:

1.   Bila tegangan dibuat tinggi maka arus listriknya menjadi kecil.
2. Dengan arus listrik yang kecil maka energi yang hilang pada kawat transmisi (energi disipasi) juga kecil.
3. Juga dengan arus kecil cukup digunakan kawat berpenampang relatif lebih kecil, sehingga lebih ekonomis.

Alasan di atas sesuai dengan persamaan berikut:

W = energi listrik (joule)
I   = kuat arus listrik (ampere)
R  = hambatan (ohm)
t   = waktu
P  = daya listrik (watt)

Dengan berbagai pertimbangan di atas, maka tegangan di pembangkit terlebih dahulu dinaikkan menggunakan transformator (trafo)  step up. Tegangan listrik pembangkit yang semula sebesar 16 KV dinaikkan menggunakan trafo step up menjadi 500 KV. Itulah mengapa kabel-kabel listrik di atas rumah kita bertegangan tinggi. Listrik yang telah sampai di transformator (trafo) step down akan mengalami penurunan tegangan dengan tujuan agar listrik tersebut dapat digunakan oleh peralatan elektronik tanpa merusak komponennya akibat tegangan tinggi.