Kubikel

1.Pengertian Kubikel  

Kubikel  ialah  suatu  perlengkapan  atau  peralatan  listrik  yang  berfungsi  sebagai  pengendali, penghubung  dan  pelindung  serta  membagi  tenaga  listrik dari sumber tenaga listrik.

 

Gambar 1 Bentuk Kubikel
 

2.3 Fungsi Kubikel  :

o Mengendalikan sirkuit yang dilakukan oleh saklar utama

o Melindungi sirkuit yang dilakukan oleh fase/pelebur

o  Membagi  sirkuit  dilakuan  oleh  pembagian jurusan/kelompok (busbar)

2 Peralatan di dalam Kubikel 

3.2.1 Busbar

Busbar  digunakan  untuk  mengumpulkan  tenaga  listrik  dengan  tegangan  20  kV  serta  membaginya ke tempat-tempat yang diperlukan.  

 

Gambar 2 Busbar 

3.2.2 Pemutus Daya
 Pemutus  tenaga  (PMT)  adalah  saklar  yang  digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus/daya  listrik  sesuai  ratingnya.  Pada  saat  terjadi  pemutusan  maka  akan  terjadi  busur  api.  Pemadam  busur  api  listrik  pada  waktu  pemutusan  dapat  dilakukan  oleh  beberapa  macam  bahan seperti   minyak, udara atau gas.

Berikut macam PMT :

a. Pemutus daya udara (Air Circuit Breaker)

PMT  jenis  ini  menggunakan  metode  yang  paling sederhana, yaitu memperpanjang lintasan arc. Karena  efek  pemanjangan  lintasan  ini  diharapkan  arc  dapat  segera  dipadamkan.  Beberapa bentuk pemanjangan  lintasan  pada  kontak  PMT  sebagai

berikut :

1.  Kontak Sela Tanduk

 Pada  PMT  ini  arc  dihilangkan  dengan  memperpanjang  lintasan  arc  hingga  ujung  terjauh  kontak. PMT  jenis  ini biasa digunakan ada  instalasi  listrik  AC  dan  DC  tegangan  rendah  dengan  arus pemutusan hingga ratusan ampere.

 

Gambar 3 Air CB Kontak Sela Tanduk 

2. Kontak Tabir Konduktor

Pada  PMT  ini,  konduktor  metal  yang  terletak di antara kontak memotong arc yang muncul  sehingga  hasil  pemotongan  arc  pada  tiap  tabir  mengalami  pemanjangan  lintasan  dan  pendinginan  dan  arc  dapat  segera  dipadamkan.  PMT  jenis  ini  dapat digunakan hingga tegangan beberapa ribu volt  dan arus hingga beberapa ribu ampere.

 

Gambar 4 Air CB Tabir Konduktor 

3. Kontak Tabir Isolator

Pada PMT ini, tabir isolator yang terdapat di  antara  kontak  membuat  arc  terpaksa  menelusuri permukaan  tabir  untuk  bisamencapai  kontak.  PMT  jenis ini dapat digunakan hingga tegangan 10kV dan  arus hingga 50kA

Gambar 5 Air CB Tabir Isolator 

Berikut contoh ACB 

 

Gambar 6 ACB (Air Circuit Breaker) 

 (ACB) yang dapat dijumpai dipasaran adalah sbb:

1.  LV-ACB:

Ue = 250V dan 660V

Ie = 800A-6300A

Icn = 45kA-170kA

2. LV-ACB:

Ue = 7,2kV dan 24kV

Ie = 800A-7000A

Icn = 12,5kA-72kA 

Pemutus daya minyak (Oil Circuit Breaker)

Prinsip  kerjanya,  kontak  dipisahkan,  busur  api akan  terjadi di dalam minyak,  sehingga minyak menguap  dan  menimbulkan  gelembung  gas  yang  menyelubungi busur api.

 

 Gambar 3.8 Oil CB

Kelemahannya  adalah  minyak  mudah  terbakar  dan  kekentalan  minyak  memperlambat  pemisahan  kontak,  sehingga  tidak  cocok  untuk  sistem  yang  membutuhkan  pemutusan  arus  yang  cepat serta dimensi PMT yang terlalu besar.

 

Gambar 3.9 OCB (Oil Circuit Breaker)

 Pemutus daya udara tekan 

Pemutus daya ini dirancang untuk mengatasi  kelemahan pada pemutus daya minyak, yaitu dengan membuat  media  isolator  kontak  dari  bahan  yang  tidak  mudah  terbakar  dan  tidak  menghalangi pemisahan kontak, sehingga pemisahan kontak dapat  dilaksanakan dalam waktu yang sangat cepat.

    Gambar 3.10 Air blast CB

Saat  busur  api  timbul,  udara  bertekanan  tinggi ditiupkan  untuk  mendinginkan  busur  api  dan menyingkirkan partikel bermuatan dari sela kontak. 

d. VCB (Vakum Circuit Breaker)VCB t Brker

Gambar 3.11 Kontak pemutus daya vakum. 

Pada  dasarnya  kerja  dari  CB  ini  sama  dengan  jenis  lainnya  hanya  ruang  kontak  dimana terjadi  busur  api  merupakan  ruang  hampa  udara  yang  tinggi  sehingga  peralatan  dari  CB  jenis  ini dilengkapi  dengan  seal  penyekat  udara  untuk  mencegah kebocoran.

 

Gambar 3.12 Vacuum CB Rating 12-24kV  

SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)SF6         

Sifat  gas  SF6  murni  adalah  tidak  berwarna,  tidak  berbau,  tidak  beracun  dan  tidak  mudah terbakar.  Pada  suhu  diatas  150º  C,  gas  SF6 mempunyai  sifat  tidak merusak metal,  plastic  serta memiliki  kekuatan  dielektrik  yang  tinggi  (2,35  kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan. Prinsip  pemadaman  busur  apinya  adalah  Gas SF6  ditiupkan  sepanjang  busur  api,  gas  ini  akan mengambil  panas  dari  busur  api  tersebut  dan akhirnya padam. Rating  tegangan CB adalah antara 3.6 KV – 760 KV.  

 

Gambar 3.13 SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)

3 Pemisah (PMS)

Disconnecting  switch  (DS)  atau  Pemisah (PMS)  adalah  peralatan  pada  sistem  tenaga  listrik yang berfungsi  sebagai  saklar  pemisah  yang  dapat  memutus  dan  menyambung  rangkaian  dengan  arus yang  rendah  (±5A),  biasa  dipakai  ketika  dilakukan perawatan  atau  perbaikan.  PMS  terletak  di  antara  sumber  tenaga  listrik dan PMT serta di antara PMT dan beban.

 

Gambar 3.14 Diagram Sistem PMS

di mana, 

SP = Saklar Pemutus

PD = Pemutus Daya

SB = Saklar Bumi 

Mekanisme interlocking tersebut adalah :

1. PMS tidak dapat ditutup ketika PMT dalam posisi tertutup.

2.  Saklar  pembumian  (Earthing  Switch)  dapat ditutup  hanya  ketika  PMS  dalam  keadaan terbuka.

3.  PMS  dapat  ditutup  hanya  ketika  PMT  dan  ES terbuka.

4.  PMT  dapat  ditutup  hanya  ketika  PMS  dalam kondisi telah terbuka atau telah tertutup. 

 

3.3 Peralatan Pengaman

3.3.1 Sekering 

Pada  kubikel  terdapat  suatu  sekering  tegangan  menengah  yang  sering  disebut  sebagai  solefuse. Rating  tegangannya  bisa  mencapai  34  kV,  dan mampu  bekerja  pada  arus  31.5  kA.  Solefuse  ini digunakan  untuk  melindungi  trafo  tegangan  dari gangguan.

 

Gambar 3. 17 Solefuse dalam melindungi trafo tegangan  

Rele Arus Lebih (OCR) Rele  arus  lebih  adalah  suatu  rele  yang  bekerjanya  didasarkan  adanya  kenaikan  arus  yang melebihi suatu nilai pengamanan tertentu dan dalam  waktu  tertentu,  sehingga  rele  ini  dapat  dipakai  sebagai pola pengamanan arus lebih.  

Keutungan dan fungsi rele arus lebih:

• Sederhana dan murah

• Mudah menyetelnya

• Merupakan rele pengaman utama dan cadangan

• Mengamankan gangguan hubung pendek antara fasa

maupun  hubung  pendek  satu  fasa  ke  tanah  dan  dalam  beberapa  hal  dapat  digunakan  sebagai

pengaman beban lebih (overload).

•  Pengamanan  utama  pada  jaringan  distribusi  dan subtransmisi radial

•  Pengaman  cadangan  untuk  generator,  trafo  tenaga dan saluran transmisi. 

4. PEMELIHARAAN KUBIKEL 

4.1 Pengertian Pemeliharaan

Pemeliharaan  merupakan  upaya  untuk  mempertahankan  atau mengembalikan  pada  tingkat prestasi awal dan dapat beroperasi dengan keandalan  yang  tinggi  sehingga  kontinuitas  pelayanan  listrik akan  tercapai.  Apabila  pemeliharaan  tidak  dilaksanakan kemudian peralatan menjadi rusak atau  terjadi gangguan maka dapat menimbulkan kerugian  yang cukup besar. 

4.2 Tujuan Pemeliharaan

Tujuan  pemeliharaannya  adalah  untuk  mempertahankan  kondisi  atau  menjaga  agar peralatan  menjadi  tahan  lama  dan  meyakinkan  bahwa  peralatan  dapat  berfungsi  sebagaimana mestinya  sehingga  dapat  dicegah  terjadinya  gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan. 

4.3 Jenis-jenis pemeliharaan

a.  Pemeliharaan  preventive  :  Pemeliharaan  yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan 

b.  Pemeliharaan  Prediktif  : Dilakukan  dengan  cara memprediksi kondisi peralatan listrik

c.  Pemeliharaan  korektif    :Pemeliharaan  yang  dilakukan  secara  terencana  ketika  peralatn  listrik mengalami kelainan 

d.  Pemeliharaan  darurat  :  Pemeliharaan  yang  dilakukan setelah terjadi kerusakan mendadak 

Apabila  pemeliharaan  tidak  dilaksanakan  kemudian  peralatan  menjadi  rusak  atau  terjadi  gangguan Misalnya  busbar  akan  berkarat,  atau  solefuse  akan  terbakar tanpa diketahui.

 

Gambar   4.1  Busbar yang berkarat

4.4 Pemeliharaan Peralatan 

4.4.1  Program  Pemeliharaan  Transformator

Tegangan / Arus

Berikut  salah  satu  contoh  jadwal  perawatan  pada

transformator tegangan setiap tahunnya:

Lokasi    : Matahari Dept. Store

Class    : 0,5                   No. Seri: R : 93-58736

Burden    : 20000/5 A               S : 93- 58739

Ratio    : 20000/100V               T : 93-58743

Merk    : Merin Gerin       

Type    : RTM 6   

Elektroda Pentanahan

Menurut wikipedia, Elektroda adalah konduktor yang digunakan untuk bersentuhan dengn bagian atau media non-logam, dari sebuah circuit. Elektroda dalam sel elektrokimia dapat disebut Anoda dan Katoda, kata tersebut di namai oleh Michael Faraday

Jadi Elektroda untuk pentanahan adalh sebuah konduktor yang bersentuhan langsung dengan tanah

Penasaran dengan MIChael faraday?

Bisa dibaca di sejarah listrik dari mulai penemuan pertama sampaipengembangan terbaru

Lanjutkan sob?

Setelah sobat mengetahui apa itu elekroda pentanahan, mari kita lebih mengenal eketroda pentanahan ini dengan mengetahui berbagai jenisnya

Jenis – Jenis elektroda pentanahan

Elektroda batang (ROD)

Elekroda batang adalah elektroda dari pipa atau besi profil yang dipasangkan ke dalam tanah. Elektroda ini merupakan elektroda yang pertama kali digunakan sekalis menjadi landasan teori – teori baru dari elektrodajenis lain.

Secara teknis, elektroda batang ini mudah pemasangannya, yaitu dengan menancabkannya kedalam tanah.kelebih elekroda jenis batang (ROD) adalah tidak memerlukan lahan yang luas. Elektroda ini sering digunakan pada gardu – gardu induk.

Berikut rumus tahanan pentanahan untuk elektroda batang (ROD)

Dengan keterangan

RG  = Tahanan pentanahan (ohm)

RR = Tahanan Pentanahan untuk batang tunggal (ohm)

Ρ  = Tahanan jenis tanah (ohm-meter)

LR = panjang elektroda (meter)

AR = diameter elekroda (meter)

Eletroda pelat

Elektrodaplat adalah elektroda dari bahan pelat logam (utuh atau berlubang) atau dari kawat kasa. Elektroda ini digunakan bila diinginkan tahanan pentanahan yang kecil dan sulit diperoleh dengan menggunakan jenis – jenis elektroda yang lain. Pada umumnya elektroda ini ditanam dalam.

Berikut rumusnya sob

Yaitu :

RP = tahanan pentanahan pelat (ohm)

P   = tahanan jenis tanah (ohm-meter)

LP = panjang pelat (m)

WP = lebar pelat (m)

TP = tebal pelat (m)

Elektroda Pita

Elektroda pita adalah elektroda yang terbuat dari hantaran berbentuk pita atau berpenampang bulat atau hantaran pilin yang pada umumnya ditanam secara dalam. Pemasangan eketroda jenis ini akan sulit dilakukan bila mendapati lapisan – lapisan tanah yang berbatu.

Disamping sulit pemsangannya, untuk mendapati nilai tahanan yang rendah juga akan bermasalah. Untuk mengatasi hal tersebut pemasangan secara vertikal kedalam tanah dapat dilakukan dengan menanam batang hantaran secara mendatar (horizontal) dan dangkal

Disamping itu, ternyata tahanan pentanahan yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh bentuk konfigurasi elektrodanya, seperti dalam bentuk melingkar, radial atau kombinasi antar keduanya

Berikut rumus dari perhitungannya :

Dimana :

RW = Tahanan dengan kisi – kisi (grid) kawat (ohm)

P    = Tahanan jenis tanah (Ohm-meter)

LW = panjang total grid kawat (m)

dW = Diameter kawat (m)

AW = Luasan yang dicakup oleh grid (m²0)

ZW = kedalaman penanaman (m)

Selanjutnya

Tahanan jenis tanah

Tahanan jenis tanah sangat menentukan tahanan pentanahan dari elektroda – elektroda pentanahan. Tahanan jenis tanah diberikan dalam satuan Ohm-meter.

Bagi yang penasaran boleh dibaca

Avo meter cara mengukur dan menghitung hasil pengukuran arus tegangan tahanan dengan akurat

Ada beberapa hal yang mempengaruhi tahana tanah dalam sistem tahanan pentanahan. Tidak hanya tergantung pada jenis tanah saja, melainkan dipengaruhi oelh kandungan moistur, kandungan mineral, dan suhu (suhu tidak berpengaruh bila diatas titik beku air)

Pada kesimpulannya, tahanan jenis tanah dapat dibedakan sesuai dengan tempatdimana beradanya tanah tersebut. Sebagai pedoman, tabel berikut ini berisikan tahanan jenis tanah yang ada di negara kita tercinta indonesia.....

Tahanan jenis tanah tabel.....

Tabel diatas akan sangat penting khususnya bagi para perancang sistem pentanahan. Ada satu hal yang penting sobat ketahui, yaitu sifat – sifat tanah bisa berubah antara musim yang satu dengan musim yang lain. Dan tentu hal tersebut harus benar – benar dipertimbangkan bagi sobat yang hendak memasang sistem pentanahan

Dan tabel dibawah ini dapat digunakan sebagai acuan kasar harga tahanan pentanahan pada tanah dengan tahanan jenis tanah tipikal berdasarkan jenis dan ukuran elektroda

Selanjutnya ada tabel yang memuat ukuran – ukuran elektroda pentanahan yang umum digunakan dalam sistem pentanahan. Selain itu, tabel dibawah ini juga dapat digunakan sebagai petunjuk tentang pemilihan jenis, bahan dan luas penampang elektroda pentanahan

Selanjutnya, ada juga tabel berikut ini memberikan petunjuk tentang luas penampang minimum dari beberapa jenis kondisi hantaran pengaman.

Pengukuran Tahanan pentanahan (Earth Tester)

Maksud dari pengukuran ini adalah pengujian, pengujian yang dimaksud sebenarnya adalah  pengukuran tahanan elektroda pentanahan yang dilakukan setelah pemasangan elektroda atau setelah perbaikan atau secara periodik setiap satu tahun sekali

Pada saat ini telah banyak beredar dipasaran alat ukur tahanan pentanahan yang biasa disebut Earth tester atau Ground Tester. Dari yang untuk beberapa fungsi sampai dengan yang banak fungsi dan kompleks.

Pada instrukment cara pengukuran terbagi menjdi dua yaitu Pengukuran Normal (metode 3 kutub), dan pengukuran praktis (metode 2 kutub)

Berikut saya coba sajikan bagaimana cara mengukurnya

Cara pengukuran normal (metode 3 kutub)

Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal Earth tester pada 3a,

Cek tegangan baterai! (Range saklar : BATT, aktifkan saklar /ON). Jarum harus dalam range BATT

Cek tegangan pentanahan (range saklar : - V, matikan saklar / OFF)

Cek tahanan pentanahan bantu (range saklar : C&P, matikan saklar 0)

Ukurlah tahanan pentanahan (range saklar : x1Ω ke x1000 Ω) dengan menekan tombol pengukuran dan memutar selektor, sehingga diperoleh jarum pada galvometer seimbang / menunjukan angka Nol. Maka hasil pengukuran adalah angka yang ditunjukan pada selektor dikalikan dengan posisi range saklar (x1 Ω) atau (x1000 Ω)

Agar lebih jelas, silahkan perhatikan gambar dibawah ini

Dan bagi sobat yang masih bingun dengan cara pengukuran dan menghitung hasil pengukuran, boleh baca

Apa itu Avo meter? Disini jawabannya

Selanjutnya

Cara pengukuran Metode 2 kutub (praktis)

Jika pada metode 3 kutub, saklar berposisi pada 3a, maka untuk pengukuran praktis adalah dengan memposisikan saklar terminal pada 2a

Jika jalur pentanahan digunakan sebagai titik referensi pengukuran bersama, maka semua sambungan yang terhubung dengan pentanahan itu selelu terhubung dengan tanah. Jika terjadi bunyi bippp, maka putuskan dan cek lagi

Cek tegangan baterai dan cek bagian tegangan pentanahan. Caranya hampir sama dengan metode pengukuran normal, hanya pengecekan tekanan tahanan bantu tidak diperlukan

Ukur tahanna pentanahan (range saklar : saklar (x1 Ω) atau (x1000 Ω) dan hasil pengukuran = Rx + Ro

Perhatikan gambar dibawah ini

Berdasarkan pengukuran diperoleh V = 20 V dan I = 1 A, maka tahanan elektroda adalah :

                R = V/I = 20/1 = Ohm

Prinsip pengukuran tahanan elektroda pentanahan menggunakan metode jatuh tegangan – 3 titik

Catatan penting bagi sobat

Dalam pengukuran yang menggunakan alat ukur tahanan pentanahan, tidak dilakukan pengukuran satu per satu seperti diatas, namuan alat ukur telah dilengkapi sistem internal sehingga memungkinkan pembacaan secara langsung dan mudah

Selain 2 metode pengukuran diatas, ada satu mode pengukran yang caranya agak cukup berbeda yaitu :

Cara Pengukuran elektroda pentanahan metode 62%

Pengukuran ini digunakan setelah mempertimbangkan beberapa hal yaitu grafis dan setelah dilakukan pengujian. Metode 62% adalah metode pengukuran yang paling akurat namun hanya terbatas pada elektroda tunggal.

Metode 62% ini hanya dapat digunakan untuk elektroda – elektroda yang tersusun berjajar secara garis lurus dan pentanahannya menggunakan elektroda tunggal, pipa, atau pelat, dan lain – lain

Agar lebih paham silahkan perhatikan gambar

Dan gambar gambar dibawah ini adalah gambar daerah resistansi efektif tumpang tidih

Apakah sobat masih belum paham dengan pembahasan diatas? Yah jujur saja, saya juga kurang memahaminya hehe... saya menyalin dan mengambil referensi 90% dari buku Teknik Pemanfaatan energi listrik jilid 1, dan 10% dari wikipedia