JARINGAN DISTRIBUSI TEGANGAN RENDAH
Tiang Saluran Tegangan Rendah
1 Jenis Tiang
Pada umumnya tiang listrik yang sekarang digunakan pada SUTR terbuat dari beton bertulang dan tiang besi. Tiang kayu sudah jarang digunakan karena daya tahannya (umumnya) relatif pendek dan memerlukan pemeliharaan khusus. Sedang tiang besi jarang digunakan karena harganya relative mahal dibanding tiang beton, disamping itu juga memerlukan biaya pemeliharaan rutin.
Dilihat dari fungsinya, tiang listrik dibedakan menjadi dua yaitu tiang pemikul dan tiang tarik. Tiang pemikul berfungsi untuk memikul konduktor dan isolator, sedang tiang tarik fungsinya untuk menarik konduktor. Sedang fungsi lainnya disesuaikan dengan kebutuhan sesuai dengan posisi sudut tarikan konduktor nya. Bahan baku pembuatan tiang beton untuk tiang tegangan menengah dan tegangan rendah adalah sama, hanya dimensinya yang berbeda.
2 Menentukan/memilih Panjang Tiang
Tiang beton untuk saluran tegangan menengah dan tegangan rendah dipilih berdasarkan spesifikasi sebagai berikut:
Pada jaringan tegangan rendah yang menggunakan tiang bersama dengan jaringan tegangan menengah maka jarak gawang (Span) harus di jaga agar tidak lebih dari 60 meter.
Di dalam menentukan panjang tiang beberapa faktor yang harus dipertimbangkan adalah;
1) jarak aman antara saluran tegangan menengah dan tegangan rendah,
2) Posisi trafo tiang, dan 3) tinggi rendahnya trafo dengan penyangga dua tiang. Gambar menunjukkan jarak aman yang diperlukan untuk menentukan panjang tiang. Pada gambar tersebut diperlihatkan bahwa panjang tiang minimum untuk tegangan menengah 11 meter (9,2 meter diatas tanah) dan untuk tegangan rendah 9 meter ( 7,5 meter diatas tanah).
3 Jarak Aman Tiang Tegangan Rendah
Dari tabel 5-1 disebutkan bahwa tiang 9 meter type 200 daN dapat digunakan sampai jarak tiang 60 meter, sedang tiang 9 meter type 100 daN dapat digunakan terbatas sampai jarak tiang 40 meter, bahkan lebih pendek dengan pengurangan beban kawat, karena batas ketahanan momen hampir nol pada pada jarak(span) 40 meter, bila Batas minimum penggunaan tiang beton Pada jaring SUTR – TIC khusus.
tekanan angin pada konduktor dan tiang mendekati momen ketahanan sebesar 724 kgm. Hal ini dapat di rinci sebagai berikut:
A: Momen pembengkok oleh tekanan angin pada konduktor = 522 kgm untuk jarak tiang 40 meter.
B: Momen pembengkok oleh tekanan angin pada tiang = 214 kgm
A + B = 736 kgm ÷ 724 kgm.
Ini berarti batas momen ketahanan tidak terlampaui untuk penurunan kawat. Tabel 5-2 menunjukkan batas minimum penggunaan tiang beton pada jaring SUTR –TIC khusus.
4. Merencanakan dan mempersiapkan mendirikan tiang
Untuk menentukan jumlah (kebutuhan) dan jenis tiang pada suatu lokasi, diperlukan data survai jaringan yang akan dipasang. Dari gambar situasi jaringan dapat ditentukan jenis dan perlengkapan tiang untuk lokasi tersebut, yaitu jumlah tiang TR dan penunjangnya. Tiang beton untuk Tegangan Rendah digunakan ukuran 9 meter, Gambar 4-5 dan gambar berikutnya menunjukkan konstruksi tiang beton dengan perlengkapannya sesuai dengan kebutuhan di lokasi.
Telah diuraikan diatas, jarak antar tiang ditetapkan sebesar 40-60 meter, namun jarak tersebut masih perlu disesuaikan dengan kondisi lokasi (masih bisa digeser). Dari gambar situasi jaringan dapat ditentukan jenis dan perlengkapan yang diperlukan (Material Distribusi Utama) untuk lokasi tersebut, yaitu jumlah tiang beton, konduktor, Kabel tanah dan Udara, serta isolator dan perlengkapannya.
Setelah mengetahui jumlah tiang beton yang diperlukan, selanjut-nya mempersiapkan peralatan minimal yang diperlukan (yang harus disediakan oleh pemborong) untuk pekerjaan mendirikan tiang adalah sebagai berikut:
a. Tool kit lengkap g. Kantong kerja
b. Sabuk Pengaman h. Tas kerja
c. Derek-tangan i. Topi pengaman
d. Besi kaki tiga j. Tampar 16 mm
e. Bor tanah k. Linggis dan lain-lain.
f. Gerobak (untuk mengangkut tiang) l. Tangga
5 Mendirikan/menanam Tiang
Bagian tiang yang harus ditanam di bawah permukaan tanah adalah 1/6 dari panjang tiang. Jadi kedalaman lubang tergantung panjang/tinggi tiang yang akan dipasang. Pada tanah yang lembek bagian bawah tiang harus di pasang bantalan (beton blok) agar bagian tiang yang tertanam dalam tanah tetap 1/6 panjang tiang. Dari gambar 4-1 tampak bahwa untuk panjang tiang 13 meter bagian yang berada diatas tanah adalah 10,2 meter, untuk panjang tiang 11 meter bagian yang berada diatas tanah adalah 9,2 meter, dan untuk panjang tiang 9 meter bagian yang berada diatas tanah adalah 7,5 meter.
Pekerjaan mendirikan tiang beton diawali dengan menyiapkan gambar rencana penempatan tiang. Dari gambar rencana dapat ditentukan jumlah tiang yang diperlukan dan ditentukan pula letak dimana tiang akan didirikan (ditandai dengan patok). Selanjutnya untuk mendiri-kan tiang dapat dilakukan langkah–langah sebagai berikut:
1) Mempersiapkan alat-alat kerja dan perlengkapan yang diperlukan untuk mendirikan tiang tersebut,
2) Mendistribusikan tiang-tiang tersebut ke lokasi dimana letak tiang akan didirikan,
3) Menggali lubang pada setiap tempat yang akan didirikan tiang,
4) Jika galian sudah siap, maka kegiatan mendirikan tiang dapat dilakukan.
Mendirikan tiang beton tegangan rendah (9 meter) dapat dilakukan dengan dua cara; pertama secara manual (konvensional), yaitu menggunakan derek-tangan dan dengan menggunakan penyangga (tangga). Cara ini dilaksanakan terutama pada lokasi-lokasi penanaman tiang yang sulit dijangkau dengan mobil derek. Pada tiang tegangan rendah (9 meter) hal ini sangat mungkin terjadi. Mendirikan tiang dengan cara manual dilakukan sebagai berikut:
1) Sebelum tangga untuk penyangga tiang ditinggikan, terlebih dahulu tiang beton diangkat dengan derek-tangan,
2) Mengikatkan rantai derek-tangan pada bagian tengah tiang. Derek-tangan ini digantungkan pada besi kaki tiga yang disiapkan untuk pekerjaan ini.
3) Jika tiang beton sudah mulai dinailkkan, maka diikuti dengan tangga atau penopang yang lain untuk mendorong ke atas.
4) Disamping itu untuk mengendalikan arah tiang beton pada saat diangkat, dipasang tali tampar sebanyak 4(empat) atau 3(tiga) direntangkan ke arah berbeda, diikatkan pada posisi (15-20) % dari ujung atas tiang, untuk mengendalikan arah tiang pada saat diangkat.
5) Selanjutnya tiang ditarik/didorong ke atas sambil dikendalikan dari arah tali tampar tersebut, sampai bagian pangkal tiang mendekati dan masuk lubang.
6) Untuk tiang beton bertulang sebelum diuruk tanah, perhatikan arah lubang baut untuk penempat an croos arm.
7) Jika arah lubang belum sesuai putarlah tiang dengan mengikatkan tali pada tiang, kemudian tiang diputar sesuai dengan arah lubang tempat baut yang diinginkan.
Selanjutnya uruk dengan tanah pada sekitar tiang sampai padat. Untuk tanah yang lembek pada pangkal tiang perlu dipasang pondasi atau diberi bantalan. Kedua, mendirikan tiang dengan alat pengangkat lebih cepat dan praktis, tidak memerlukan banyak tenaga manusia.
2 Saluran Tegangan Rendah
Saluran Tegangan Rendah terdiri dari 3(tiga) macam, yaitu Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR), Saluran Kabel Udara Tegangan rendah (SKUTR), dan Saluran Kabel Tanah Tegangan Rendah.
2.1 Saluran Udara Tegangan Rendah
Saluran Udara Tegangan Rendah (SUTR) dengan LVTC (Low Voltage Twistad Cable), saat ini sudah dikembangkan, hal ini untuk mempertinggi keandalan, faktor keamanan dan lain-lain. Untuk kabel LVTC ini pemasangannya,
1) di bawah SUTM (Underbuilt) dan
2) khusus LVTC (JTR murni). Spesifikasi kabel LVTC.
- Accesoreis twisted cable terdiri dari :
1. Suspension assembly
2. Large angle assembly
3. Dead end assembly
4. Insulated tap connector berbagai ukuran
5. Insulated Nontension joint
6. Insulated tension joint.
7. Guy set / stay set SUTR
Pemakaian guy set pada SUTR digunakan type ringan, pada stay set SUTR ini tidak mempergunakan guy insulator.
Spesifikasi material guy set sesuai dengan gambar standar, sedang kawat baja galvanisnya sbb. :
1. Ultimate load : 17 kN
2. Penampang : 22 mm2
3. Material : baja
Dalam pemasangan Saluran Udara, konduktor harus ditarik tidak terlalu kencang dan juga tidak boleh terlalu kendor, agar konduktor tidak menderita kerusakan mekanis maupun kelelahan akibat tarikan dan ayunan, dilain pihak dicapai penghematan pemakaian konduktor. Dalam pemasangan kabel udara setelah tiang berdiri, sambil menggelar kabel dari haspel terlebih dahulu dipasang perlengkapan bantu (klem service), pengikat, pemegang dan sebagainya. Untuk kabel penghantar berisolasi, bagian yang diikat pada pemegang di tiang adalah penghantar Nol, baik untuk dua kabel (sistem satu fasa) maupun empat kabel (sistem tiga fasa). Penarikan kabel dimulai dari salah satu tiang ujung, kemudian ditarik dengan alat penegang (hand tracker. Setelah tarikan dianggap cukup kuat, maka pada setiap tiang kabel Nol diikat dengan pemegang yang telah disiapkan.
Sebagaimana diketahui bahwa harga konduktor berkisar 40% dari harga perkilometer jaringan. Batasan-batasannya adalah sebagai berikut:
a) Tarikan AAAC yang diijinkan maksimum 30% dari tegangan putus (Ultimate tensile strength).
b) Tarikan Twisted cable yang diijinkan maksimum 35% dari tegangan putus dari kawat penggantung.
c) Andongan yang terjadi pada SUTR dengan jarak gawang 35-50 meter, tidak boleh lebih dari 1 meter.
Pada kontruksi jaringan tegangan rendah atau menengah harus diperhatikan lintasan yang akan dilewati saluran kabel, misalnya pada saat kabel udara melintasi jalan umum, kabel udara yang dipasang di bawah pekerjaan konstruksi, kabel udara melintasi sungai, dan lintasan- lintasan lain yang perlu perhatian sehubungan dengan keamanan kabel dan keselamatan mereka yang berada di sekitar kabel tersebut. Berikut ini adalah beberapa contoh bentuk saluran kabel udara yang melewati lokasi tersebut, dan ukuran-ukuran jarak aman terhadap lingkungan yang tercantum dapat digunakan sebagai acuan dalam melaksanakaan tugas pemasangan kabel.
2.2 Memasang Saluran Kabel Udara Tegangan Rendah
1) Pemakaian perkakas kerja dengan tepat.
Apabila kita dapat menggunakan perkakas kerja dengan tepat, maka di dalam melaksanakan pekerjaan tersebut akan memperoleh manfaat sebagai berikut;
1) Efisiensi kerja meningkat,
2) Jumlah pemakaian/pengerahan tenaga kerja yang berkurang,
3) waktu pelaksanaan menjadi lebih pendek / pekerjaan cepat terselesaikan,
4) Kualitas pekerjaan lebih baik,
5) Pembiayaan menurun,
6) Menaikkan daya saing.
2) Efisiensi akibat penggunaan perkakas sederhana.
Perlu diketahui bahwa untuk melaksanakan pekerjaan besar dengan hanya memakai alat yang sederhana sudah tak efisien lagi. Contoh:
a) Untuk melaksanakan koneksi kabel pada suatu gardu kontrol dimana jumlah kabel mencapai ratusan jalur, maka pengupasan kabel dengan pisau akan memerlukan waktu sangat lama, karena itu harus memakai tang pengupas kabel.
b) Untuk pemasangan label yang tertanam di dalam rumah dengan volume pekerjaan yang sangat besar, maka penggalian saluran kabel dengan memakai alat konvensional seperti
cangkul, sekop atau linggis saja, hasilnya sangat tidak efisien. Untuk menanggulangi hal ini maka penggalian harus memakai alat pengeruk yang berkapasitas besar (misalnya menggunakan Back Hoe).
c) Pemasangan transformator tenaga dengan daya puluhan Mega Watt membutuhkan bantuan mobil derek dan mobil trailer dengan daya angkat puluhan ton.
Perlu diketahui bahwa dalam melaksanakan proyek/pekerjaan di Indonesia, banyak alat kerja yang cepat rusak, hal ini disebabkan karena pemakai, kurang tahu cara pemakaian atau pemakainya yang serampangan, serta tata cara pemeliharaan yang kurang diperhatikan. Contoh:
a) Membuat lubang besar pada plat besi dengan memakai bor listrik dengan mata bor yang kecil dengan menggoyang-goyangkan mata bornya, hal ini akan merusak mesin bor listrik tersebut.
B) Mengukur arus besar suatu beban listrik dengan memakai Ampere Meter yang mempunyai kapasitas arus kecil akan merusak alat ini.
3) Kemampuan menggunakan perkakas kerja.
Mengingat harga peralatan relatif mahal, bahkan kadang-kadang harus dipesan dari luar negeri dan memerlukan waktu yang cukup lama, apabila alat mengalami kerusakan dan tidak bisa dipakai, akan mengganggu jalannya pekerjaan. Oleh karenanya kemampuan orang yang menggunakan alat tersebut harus memadai benar-benar terlatih. Untuk pemakaian alat kerja khusus, dimana diperlukan ketelitian dan rumit, misal : mencari lokasi gangguan kabel tanah dengan menggunakan Jembatan Wheatstone, maka calon pemakai harus dilatih terlebih dahulu mengenai cara pemakaian alat tersebut. Hal penting yang harus diperhatikan, alat kerja di lapangan harus dikelola dengan baik, terutama pada proyek-proyek besar, dimana alat kerja harus dikelola oleh pengelola material (Material Controller) dan pengatur alat kerja (Tool Kipp) mulai dari pemesanan, penerimaan
barang, pemakaian keluar masuk gudang dan pemeliharaan alat kerja tersebut.
Untuk menanggulangi hal tersebut diatas, tenaga kerja bidang teknik listrik harus mampu memakai alat dengan baik, demikian juga dalam memeliharanya.
4) Pengelompokan dan penggunaan perkakas kerja.
Perkakas kerja dapat dikelompokkan menjadi 4(empat), yaitu Perkakas, Alat Ukur dan Tes, Alat Pengaman, dan Alat Bantu. Untuk mempermudah pengelompokan/pemilahan alat kerja suatu proyek, berikut ini diberikan nama dan gambar peralatan untuk berbagai pekerjaan. Suatu proyek besar memerlukan alat kerja khusus yang tidak terdapat di lokasi. Oleh karena itu pengadaan alat tersebut harus dijadwalkan dengan tepat waktu.
Tekniksi listrik yang memasang instalasi listrik dalam bangunan, dituntut keterampilan dalam berbagai bidang pekerjaan di bangunan tersebut. Hal ini meliputi teknik menandai, memotong, memahat dan menggergaji.
5) Berikut ini adalah gambar-gambar alat perkakas yang harus disiapkan oleh pelaksana sebelum melaksanakan pekerjaan penanaman kabel tanah. Alat kerja yang tercantum disini cukup lengkap, tetapi untuk pemakaian di proyek disesuaikan dengan kebutuhan.
3 Memasang Instalasi Pembumian
3.1 Definisi-Definisi Sistem Pembumian
Sesuai dengan PUIL 2000 (Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000) terdapat beberapa definisi yang perlu diperhatikan, yaitu :
- Bumi (Earth) adalah massa konduktif bumi yang potensial listriknya di setiap titik manapun menurut konvensi, sama dengan nol.
- Elektrode Bumi (Earth Electrode) adalah bagian konduktif atau kelompok bagian konduktif yang membuat kontak langsung dan memberikan hubungan listrik dengan bumi.
- Gangguan Bumi (Earth Fault) merupakan :
1). Kegagalan isolasi antara penghantar dan bumi atau kerangka.
Gangguan yang disebabkan oleh penghantar yang terhubung ke bumi atau karena resistansi isolasi ke bumi menjadi lebih kecil dari pada nilai tertentu.
- Isolasi (Insulation) adalah :
1). (Sebagai bahan) merupakan segala jenis bahan yang dipakai untuk menyekat sesuatu.
2). (Pada kabel) merupakan bahan yang dipakai untuk menyekat penghantar dari penghantar lain dan dari selubungnya, jika ada,
- Elektrode Batang adalah elektrode dari pipa logam, baja profil atau batang logam lainnya yang dipancangkan ke bumi.
- Pembumian (Earthing) adalah penghubung suatu titik sirkit listrik atau suatu penghantar yang bukan bagian dari sirkit listrik dengan bumi menurut cara tertentu.
- Penghantar pembumian (Earthing Conductor) adalah :
1). Penghantar berimpedasi rendah yang dihubungkan ke bumi.
2). Penghantar proteksi yang menghubungkan terminal pembumian utama atau batang ke elektrode bumi.
- Rel pembumian adalah batang penghantar tempat menghubungkan beberapa penghantar pembumian.
3.2 Jenis Tanah
Jenis tanah menurut PUIL 2000 dibagai atas :
1). Tanah rawa,
2). Tanah liat dan tanah ladang,
3). Pasir basah,
4). Krikil basah,
5). Pasir dan kerikil kering,
6). Tanah berbatu.
3.3 Tahanan Jenis Tanah
Masing-masing jenis tanah mempunyai nilai tahanan jenis tanah yang berbeda-beda dan bergantung dari jenis tanahnya, dapat dilihat dalam tabel dibawah ini, merupakan nilai tipikal.
3.4 Tahanan pembumian
Tahanan pembumian dari elektrode bumi, tergantung pada jenis tanah dan keadaan tanah serta ukuran dan susunan elektrode.
3.5 Perencanaan pemasangan peralatan
3.5.1 Tujuan Pembumian Peralatan
Pembumian peralatan adalah pembumian bagian dari peralatan yang pada kerja normal, tidak dilalui arus.
Tujuan pembumian peralatan adalah :
a). Untuk membatasi tegangan antara bagian-bagian peralatan yang tidak dilalui arus dan antara bagian-bagian ini dengan bumi sampai pada suatu harga yang aman (tidak membahayakan) untuk semua kondisi operasi normal.
b). Untuk memperoleh impedansi yang kecil/rendah dari jalan balik arus hubung singkat ke tanah.
Kecelakaan pada personil, timbul pada saat hubung singkat ke tanah terjadi. Jadi bila arus hubung singkat ke tanah itu dipaksanakan mengalir melalui impedansi tanah yang tinggi, akan menimbulkan perbedaan potensial yang besar dan berbahaya. Juga impedansi yang besar pada sambungan-sambungan pada rangkaian pembumian dapat menimbulkan
busur listrik dan pemanasan yang besarnya cukup menyalakan material yang mudah terbakar.
3.5.2 Pemasangan dan Susunan Elektrode Bumi
Untuk memilih macam elektrode bumi yang akan dipakai, harus diperhatikan terlebih dahulu kondisi setempat, sifat tanah dan tahanan pembumian yang diijinkan. Permukaan elektrode bumi harus berhubungan baik dengan tanah sekitarnya. Batu dan kerikil yang langsung mengenai elektrode bumi, akan memperbesar tahanan pembumian. Elektrode batang, dimasukkan tegak lurus ke dalam tanah dan panjang disesuaikan dengan tahanan pembumian yang diperlukan.
Tahanan pembumian sebagian besar tergantung pada panjangnya dan sedikit bergantung pada ukuran penampangnya. Jika beberapa elektrode diperlukan untuk memperoleh tahanan pembumian yang rendah, maka jarak antara elektrode tersebut minimum harus dua kali panjangnya. Jika elektrode tersebut tidak bekerja efektif pada seluruh panjangnya, maka jarak minimum antara elektrode, harus dua kali panjang efektifnya. Penghantar bumi harus dipasang sambungan yang dapat dilepas untuk keperluan pengujian tahanan pembumian, pada tempat yang mudah dicapai dan sedapat mungkin memanfaatkan sambungan yang karena susunan instalasinya memang harus ada. Sambungan penghantar bumi elektrode bumi, harus kuat secara mekanis dan menjamin hubungan listrik dengan baik, misalnya dengan menggunakan las, klem atau baut kunci yang tidak mudah lepas. Klem pada elektrode pipa, harus menggunakan baut dengan diameter minimal 10 mm.
3.5.3 Alat Ukur dan Pemeliharaan Tahanan Pembumian
a) Alat Ukur Tahanan Pembumian
Untuk mengukur nilai tahanan pembumian dengan cara :
1). Memakai model empat terminal (Motode Wenner) dengan generator putar tangan (DC).
2). Pengukuran tahanan pembumian dengan menyambungkan terminal C1 ke E yang akan diukur, terminal P2 ke P dan terminal C2 ke R. Jarak E – P – R di buat berjarak sama pada satu garis lurus. Meter akan memberikan pembacaan langsung dalam tahanan dan tahanan pembumian dihitung dengan rumus :
ρ (Rho) = 2 . Π . a . R (ohm-m) dimana :
ρ (Rho) = resistivitas tanah (ohm-m)
a = jarak antara electrode (meter)
R = tahanan (ohm)
Π (Phi ) = 3,14
3). Memakai Earth Tester (analog) berdasarkan harga potensial.
E (elektrode tanah) yang akan diukur dan elektrode bantu P serta elektrode bantu R diletakkan pada satu garis lurus dengan elektrode E. Volt meter aka menunjuk pada potensial E – P. Menurut hukum Ohm, beda potensial akan berbanding langsung dengan tahanan pembumian.
Terlihat bahwa tahanan membesar dengan kedudukan P semakin jauh dari E, dan kenaikan tersebut dengan cepat berkurang dan bahkan pada jarak tertentu dari E, kenaikan dapat diabaikan karena sangat kecil.
Persyaratan yang harus diperhatikan adalah :
a). Elektrode R harus cukup jauh dari elektrode E, sehingga daerah tahanan tidak saling menutup (over lap).
b). Elektrode P harus ditempatkan di luar dua daerah tahanan, dalam hal ini ditempatkan pada daerah datar dari kurva.
c). Elektrode P harus terletak diantara elektrode-elektrode R dan E, pada garis penghubungnya.
3.5.4 Pemeliharaan Tahanan Pembumian
Pemeliharaan pembumian (pentanahan) dilaksanakan minimal sekali dalam setahun diadakan pengukuran nilai pembumian pada musim kemarau. Diambilnya pengukuran pada musim kemarau, karena pada kondisi tersebut nilai tahanan pembumian akan menunjukkan nilai sebenarnya. Jika nilai tahanan pembumian, pada pengukuran di musim kemarau sudah kecil, maka dimusim penghujan akan semakin kecil. Untuk mengetahui nilai tahanan total pembumian, dipakai rumus :
1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ........................... + 1/Rn (Ohm)
bersambung ......
