Pada peralatan listrik umumnya terdapat “name plate” atau sebuah plat yang terdapat penjelasan mengenai karakteristik dari peralatan tersebut, seperti tegangan kerja, arus, frekuensi, tingkat isolasi dan lainnya, juga tertera simbol atau logo yang berhubungan dengan tindakan pengamanan, lihat gambar-1.

Simbol pada peralatan listrik tersebut dibagi menjadi 3 tingkatan/klas, yaitu:

• Klas I memberikan keterangan bahwa badan alat harus dihubungkan dengan pentanahan.
• Klas II menunjukkan alat dirancang dengan isolasi ganda dan aman dari tegangan sentuh.
• Klas III peralatan listrik yang menggunakan tegangan rendah yang aman, contoh mainan anak-anak.

Motor listrik bahkan dirancang oleh pabriknya dengan kemampuan tahan terhadap siraman langsung air, lihat gambar-2. Motor listrik jenis ini tepat digunakan di luar bangunan tanpa alat pelindung dan tetap bekerja normal dan tidak berpengaruh pada kinerjanya. Name plate motor dengan IP 54, yang menyatakan proteksi atas masuknya debu dan tahan masuknya air dari arah vertikal maupun horizontal. Ada motor listrik dengan proteksi ketahanan masuknya air dari arah vertikal saja gambar-3a, sehingga cairan arah dari samping tidak terlindungi. Tapi juga ada yang memiliki proteksi secara menyeluruh dari segala arah cairan gambar-3b. Perbedaan rancangan ini harus diketahui oleh teknisi karena berpengaruh pada ketahanan dan umur teknik motor, disamping harganya juga berbeda.

Simbol Indek Proteksi Alat Listrik





Kode IP (International Protection) peralatan listrik menunjukkan tingkat proteksi yang diberikan oleh selungkup dari sentuhan langsung ke bagian yang berbahaya, dari masuknya benda asing padat dan masuknya air. Contoh IP X1 artinya angka X menyatakan tidak persyaratan proteksi dari masuknya benda asing padat. Angka 1 menyatakan proteksi tetesan air vertikal. Contoh IP 5X, angka 5 proteksi masuknya debu, angka X tidak ada proteksi masuknya air dengan efek merusak. Tabel-1 merupakan contoh simbol Indek proteksi alat listrik yang dinyatakan dengan gambar.

Kode IP (International Protection), ada juga yang mengartikan sebagai “Ingress Protection” terdiri dari huruf IP yang kemudian diikuti oleh dua angka dan terkadang diikuti juga oleh sebuah atau dua huruf tambahan. Sebagaimana didefinisikan dalam standar internasional IEC 60529, dimana IP rating tersebut mengklasifikasikan derajat atau tingkat perlindungan yang diberikan dari suatu peralatan listrik, contohnya motor listrik seperti telah dijelaskan pada artikel sebelumnya disini.

Perlindungan tersebut merupakan perlindungan terhadap gangguan:
• Benda padat (termasuk bagian tubuh manusia seperti tangan dan jari).
• Debu.
• Hubungan/kontak langsung.
• Air.

Dua digit angka setelah huruf IP menunjukkan kondisi yang sesuai dari peralatan tersebut berdasarkan klasifikasinya. Dan jika tidak ada rating perlindungan sehubungan dengan salah satu kriteria, maka angka diganti dengan huruf X, contoh IP4X atau IPX6.

Kode Tingkat Perlindungan




Kode Utama

Digit Pertama, menunjukkan tingkat perlindungan peralatan terhadap benda padat termasuk perlindungan terhadap akses ke bagian berbahaya (misalnya, konduktor listrik dan bagian-bagian yang bergerak)

0. Tidak ada perlindungan terhadap kontak dan masuknya objek.

1. Perlindungan dari benda dengan ukuran >50 mm, seperti tangan, tapi tidak ada perlindungan terhadap kontak langsung yang disengaja dengan bagian tubuh (contoh tanpa sengaja tersentuh oleh tangan).

2. Perlindungan dari benda dengan ukuran >12,5 mm, seperti jari atau benda semacam itu.

3. Perlindungan dari benda dengan ukuran >2,5 mm, seperti alat-alat, kabel tebal, dll

4. Perlindungan dari benda dengan ukuran >1 mm, seperti sekrup, baut, kabel, dll

5. Perlindungan dari masuknya debu dan perlindungan lengkap terhadap kontak langsung. Pada tingkatan ini debu masih dapat dijinkan masuk namun dalam batas normal selama tidak mengganggu pengoperasian peralatan.

6. Perlindungan secara ketat dari masuknya debu dan perlindungan lengkap terhadap kontak langsung.

Digit kedua, menunjukkan tingkat perlindungan peralatan terhadap masuknya air.

0. Tidak dilindungi.

1. Perlindungan terhadap tetesan air yang jatuh langsung secara vertikal.

2. Perlindungan terhadap tetesan air yang jatuh langsung dengan kemiringan 15°.

3. Perlindungan terhadap percikan air yang jatuh dengan kemiringan 60°.

4. Perlindungan terhadap percikan air yang datang dari segala arah.

5. Perlindungan terhadap semprotan air yang datang dari segala arah, contohnya semprotan air dari pipa air atau keran.

6. Perlindungan terhadap semprotan air bertekanan yang datang dari segala arah, contohnya semprotan air dari water jet.

7. Perlindungan akibat perendaman dalam air pada kedalaman air antara 15 cm sampai dengan 1 m.

8. Perlindungan akibat perendaman dalam air yang bertekanan dan dilakukan dalam jangka waktu tertentu ataupun terus-menerus. Biasanya, ini berarti bahwa alat ini tertutup rapat. Namun, pada beberapa jenis peralatan, itu dapat berarti bahwa air bisa masuk tetapi hanya dalam sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan efek yang berbahaya.

Kode Tambahan

Digit ketiga, merupakan kode tambahan pertama berupa notasi huruf yang menunjukkan perlindungan bagian-bagian berbahaya dari akses manusia.
• A - Tangan

• B - Jari

• C - alat-alat

• D - kabel

Digit keempat, merupakan kode tambahan kedua juga berupa notasi huruf ntuk memberikan informasi tambahan kepada pengguna yang terkait dengan perlindungan peralatan tersebut.

• H - perangkat tegangan tinggi.

• M - perangkat bergerak (selama uji air).

• S - perangkat diam (selama uji air).

• W- kondisi cuaca

Kode IK

Kode IK, merupakan kode nomor tambahan yang digunakan untuk menentukan ketahanan peralatan untuk dampak mekanis. Dampak mekanis ini diidentifikasi dengan energi yang diperlukan untuk memenuhi syarat tingkat ketahanan yang ditentukan, yang diukur dalam joule (J), didasarkan pada EN 50102 - VDE 0470 Part 100 dan EN 62262 dan telah menggantikan standar kode IP untuk ketahanan peralatan yang dinotasikan dengan angka 0 s/d 9.

Kode IP untuk menentukan tingkat ketahanan (termasuk kategori kode lama)
• 0 - Tanpa perlindungan

• 1 – Perlindungan sampai dengan 0,225 J, setara dengan benda seberat 150 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 15 cm.

• 2 - Perlindungan sampai dengan 0,375 J, setara dengan benda seberat 250 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 15 cm.

• 3 - Perlindungan sampai dengan 0, 5 J, setara dengan benda seberat 250 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 20 cm.

• 5 - Perlindungan sampai dengan 2 J, setara dengan benda seberat 500 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

• 7 - Perlindungan sampai dengan 6 J, setara dengan benda seberat 1,5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

• 9 - Perlindungan sampai dengan 20 J, setara dengan benda seberat 5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

Kode IK

• 00 - Tanpa Perlindungan

• 01 - Perlindungan sampai dengan 0,150 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 7,5 cm.

• 02 - Perlindungan sampai dengan 0,200 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 10 cm.

• 03 - Perlindungan sampai dengan 0,350 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 17,5 cm.

• 04 - Perlindungan sampai dengan 0,500 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 25 cm.

• 05 - Perlindungan sampai dengan 0,700 J, setara dengan benda seberat 200 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 35 cm.

• 06 - Perlindungan sampai dengan 1 J, setara dengan benda seberat 500 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 20 cm.

• 07 - Perlindungan sampai dengan 2 J, setara dengan benda seberat 500 gr yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

• 08 - Perlindungan sampai dengan 5 J, setara dengan benda seberat 1,7 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 29,5 cm.

• 09 - Perlindungan sampai dengan 10 J, setara dengan benda seberat 5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 20 cm.

• 10 - Perlindungan sampai dengan 20 J, setara dengan benda seberat 5 kg yang dijatuhkan dari ketinggian 40 cm.

Semoga bermanfaat, http://dunia-listrik.blogspot.com

Tabel Kode IP dan IK

Pada Sistem Tenaga Listrik terdapat penggunaan komponen elektronika yang umumnya dipakai dalam rangkaian pengaturan motor-motor listrik. Komponen-komponen elektronika yang dipergunakan pada sistem tenaga listrik pada prinsipnya harus mampu menghasilkan daya yang besar atau mampu menahan disipasi daya yang besar.

Elektronika daya meliputi switching, pengontrolan dan pengubah (konversi) blok-blok yang besar dari daya listrik dengan menggunakan sarana peralatan semikonduktor. Dengan demikian elektronika daya secara garis besar terbagi menjadi 2 (dua) bagian yaitu :

1. Rangkaian Daya
2. Rangkaian kontrol

Pada gambar berikut menunjukkan hubungan antara kedua rangkaian diatas yang terintegrasi menjadi satu, dimana keduanya banyak memanfaatkan peralatan semikonduktor.



Rangkaian daya terdiri dari komponen Dioda, Thyristor dan Transistor Daya. Sedangkan rangkaian kontrol terdiri atas Dioda, Transistor dan rangkaian terpadu (Integrated Circuit / IC).

Dengan menggunakan peralatan-peralatan yang serupa keandalan dan kompatibilitas dari perlengkapan (sistem) akan dapat diperbaiki. Elektronika daya merupakan bagian yang penting dalam industri-industri, yaitu dalam pengontrolan daya pada sistem, proses elektronika dan lain-lain.

I. DIODA

Dioda merupakan penyatuan dari lapisan P dan N sebagaimana gambar struktur dan simbol lapisan.



Syarat dioda dalam keadaan ON adalah Vak positip sedangkan untuk OFF adalah Vak negatif.



Karateristik tersebut menggambarkan hubungan antara arus dioda (IR dan IF) agar Vak dalam kondisi menahan arus (OFF) maupun dalam keadaan mengalir (ON). Dalam keadaan OFF, Vak = Vr = negatif, maka dioda menahan arus namun terdapat arus bocor Ir yang kecil.

Dalam keadaan ON, Vak = Vf = positif, dioda mengalirkan arus namun terdapat tegangan jatuh pada dioda = ∆ Vf, dan jika ∆ Vf ini makin besar untuk arus dioda yang makin tinggi, berarti rugi konduksi If * ∆ Vf naik. Terlihat pula pada karateristik dioda diatas bahwa bila Vr terlalu tinggi dioda akan rusak.

Karateristik Switching

Karateristik ini menggambarkan sifat kerja dioda dalam perpindahan keadaan ON ke OFF dan sebaliknya.



Dioda akan segera melalukan arus jika Vr telah mencapai lebih dari Vf minimum dioda kondusif dan pada saat OFF terjadi kelambatan dari dioda untuk kembali mempunyai kemampuan memblokir tegangan reverse. Dari gambar diatas tgerlihat adanya arus balik sesaat pada dioda, dimana arus balik ini terjadi pada saat peralihan keadaan dioda dari kondisi ON ke kondisi membloking tegangan reverse.

Dengan adanya sifat arus balik, maka diperoleh dua jenis penggolongan dioda yaitu :
1. Dioda Cepat, yaitu dioda dengan kemapuan segera mampu membloking
tegangan reverse yang cepat, orde 200 ns terhitung sejak arus forward dioda
sama dengan 0 (nol).

2. Dioda Lambat, yaitu untuk hal yang sama dioda memerlukan waktu lebih lama,
Q32 > Qs1.

Terminologi karateristik dioda

Trr : Reverse Recovery Time, waktu yang diperlukan dioda untuk bersifat membloking tegangan forward.
Tjr : Waktu yang diperlukan oleh Juction P-N untuk bersifat membloking.
Tbr : Waktu yang diperlukan daerah perbatasan Junction untuk membentuk zone bloking.
Qs : Jumlah muatan yang mengalir dalam arah reverse selama perpindahan status dioda ON ke OFF.

Dioda jenis lambat banyak digunakan pada rangkaian konverter dengan komutasi lambat/natural, seperti rangkaian penyearah. Sedangkan Dioda jenis Cepat dipergunakan pada konverter statis dengan komutasi sendiri seperti misalnya pada DC Chopper, konverter komutasi sendiri dll.

Kemampuan Tegangan
Dioda bersifat memblokir tegangan reverse, ternyata mampu menahan tegangan tersebut tergantung pada karateristik tegangan itu sendiri.



VRWM = Puncak tegangan kerja normal.
VRRM = Puncak tegangan lebih yang terjadi secara periodik.
VRSM = Puncak tegangan lebih tidak periodik.

Kemampuan Arus Dioda

Adanya tegangan jatuh konduksi ∆ Vf menyebabkan rugi daya pada dioda yang keluar dalam bentuk panas. Temperatur junction maksimum terletak antara 110°C - 125°C. Panas yang melebihi dari temperatur ini akan menyebabkan dioda rusak. Temperatur maksimum ini dapat dicapai oleh bermacam-macam pembebanan arus terhadap dioda.



If (AV) : Arus rata-rata maksimum yang diijinkan setiap harga arus rata-rata akan menghasilkan suatu harga temperatur akhir pada junction dioda. Batas If (AV) ini juga tergantung pada temperatur ruang dan jenis sistem pendinginan (Heat-sink).

If (RMS) : Harga effektif maksimum arus dioda. Harga rata-rata yang di bawah If (∆V) maksimum, belum menjamin keamanan operasi dioda terutama arus beban dioda dengan form factor yang tinggi. ( Rate Mean Square )

If (RM) : Harga puncak arus lebih periodik yang diijinkan.

If (SM) : Harga puncak arus lebih non periodik yang diijinkan

T : Batas integral pembebanan arus dimana dioda masih mampu mengalaminya.

Besaran ini berlaku untuk ½ cycles atau 1 ms dan merupakan pedoman dalam pemilihan pengaman arus.

Contoh data Fast Dioda Type MF 70
Maximum repetitive peak reverse voltage, Vdrm = 1200 Volt.
Mean forward current, If (AV) = 70 A
RMS forward current, Irms max = 110 A
Non repetitive forward current, If (ms) = 700 A
Forward V-Drop, Vfm=V, pada Ifm = 210 A
Peak reverse current, Irm = 5 mA
Reverse recovery time, trr = 200 ns
Stored, charger, Qrr = T µc (Qs)
Thermal resistance, Rth-jc = 0,37°C/w

Pada artikel lanjutan akan dibahas mengenai: SCR (Silicon Controlled Rectifier), TRIAC (Trioda Alternating Current Switch), DIAC (Bilateral Trigger Dioda) dan UJT (Uni-Juntion Transistor).

Semoga bermanfaat,

Seperti telah kita ketahui, bahwa untuk pelaksanaan penyaluran energi listrik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu berupa saluran udara dan kabel tanah. Pada saluran Udara, terutama hantaran udara telanjang biasanya banyak menggunakan kawat penghantar yang terdiri atas: kawat tembaga telanjang (BCC, singkatan dari Bare Cooper Cable), Aluminium telanjang (AAC, singkatan dari All Aluminium Cable), Campuran yang berbasis aluminium (Al-Mg-Si), Aluminium berinti baja (ACSR, singkatan dari Aluminium Cable Steel Reinforced) dan Kawat baja yang berisi lapisan tembaga (Cooper Weld).

Sedangkan pada saluran kabel tanah, biasanya banyak menggunakan kabel dengan penghantar jenis tembaga dan aluminium, perkembangan yang sangat dominan pada saluran kabel tanah adalah dari sisi bahan isolasinya, dimana pada saat awal banyak menggunakan isolasi berbahan kertas dengan perlindungan mekanikal berupa timah hitam, kemudian menggunakan minyak ( jenis kabel ini dinamakan GPLK atau Gewapend Papier Lood Kabel yang merupakan standar belanda dan NKBA atau Normal Kabel mit Bleimantel Aussenumheullung yang merupakan standar jerman, dan jenis bahan isolasi yang terkini adalah isolasi buatan berupa PVC (Polyvinyl Chloride) dan XLPE (Cross-Linked Polyethylene). Jenis bahan isolasi PVC dan XLPE pada saat ini telah berkembang pesat dan merupakan bahan isolasi yang andal.

Di waktu yang lalu, bahan yang banyak digunakan untuk saluran listrik adalah jenis tembaga (Cu). Namun karena harga tembaga yang tinggi dan tidak stabil bahkan cenderung naik, aluminium mulai dilirik dan dimanfaatkan sebagai bahan kawat saluran listrik, baik saluran udara maupun saluran kabel tanah. Lagipula, kawat tembaga sering dicuri karena bahannya dapat dimanfaatkan untuk pembuatan berbagai produk lain.

Suatu ikhtisar akan disampaikan dibawah ini mengenai berbagai jenis logam atau campurannya yang dipakai untuk kawat saluran listrik, yaitu:

• Tembaga elektrolitik, yang harus memenuhi beberapa syarat normalisasi, baik mengenai daya hantar listrik maupun mengenai sifat-sifat mekanikal.

• Brons, yang memiliki kekuatan mekanikal yang lebih besar, namun memiliki daya hantar listrik yang rendah. Sering dipakai untuk kawat pentanahan.

• Aluminium, yang memiliki kelebihan karena materialnya ringan sekali. Kekurangannya adalah daya hantar listrik agak rendah dan kawatnya sedikit kaku. Harganya sangat kompetitif. Karenanya merupakan saingan berat bagi tembaga, dan dapat dikatakan bahwa secara praktis kini mulai lebih banyak digunakan untuk instalasi-instalasi listrik arus kuat yang baru dari pada menggunakan tembaga.

• Aluminium berinti baja, yang biasanya dikenal sebagai ACSR (Aluminium Cable Steel Reinforced), suatu kabel penghantar aluminium yang dilengkapi dengan unit kawat baja pada inti kabelnya. Kawat baja itu diperlukan guna meningkatkan kekuatan tarik kabel. ACSR ini banyak digunakan untuk kawat saluran hantar udara.

• Aldrey, jenis kawat campuran antara aluminium dengan silicium (konsentrasinya sekitar 0,4 % – 0,7 %), Magnesium (konsentrasinya antara 0,3 % - 0,35 %) dan ferum (konsentrasinya antara 0,2 % - 0,3 %). Kawat ini memiliki kekuatan mekanikal yang sangat besar, namun daya hantar listriknya agak rendah.

• Cooper-weld, suatu kawat baja yang disekelilingnya diberi lapisan tembaga.

• Baja, bahan yang paling banyak digunakan sebagai kawat petir dan juga sebagai kawat pentanahan.

Berdasarkan ikhtisar diatas, dapat dikatakan bahwa bahan yang terpenting untuk saluran penghantar listrik adalah tembaga dan aluminium, sehingga kedua bahan tersebut banyak digunakan sebagai kawat pengantar listrik, baik saluran hantar udara maupun kabel tanah.