Transcript penggunaan alat ukur

BIODATA
NAMA
N.I.P
JABATAN
UNIT KERJA
STATUS KEL.
ALAMAT
: DRS. AMRAN GAMBUT.MA
: 130692557
: DOSEN FT UNP
: FT UNP
: K 04 – 02 / 75
: KOMP. DOSEN FT UNP
Jl. BELIBIS A/2 AIR TAWAR
PADANG
Tlp. 0751 - 7055884
I.1. UMUM
PENGENALAN ALAT UKUR
Sebelum melaksanakan pengukuran, terlebih dahulu kita harus
memahami peralatan yg akan di ukur, kita dapat memilih dan
menggunakan alat ukur dengan metode yang benar, sehingga
pada pelaksanaannya tidak terjadi kesalahan dan dapat diperoleh
hasil pengukuran dengan akurasi dan optimasi yang tinggi.
Berikut dijelaskan tentang alat² ukur tersebut.
Menurut macam arus :
• Arus searah
• Arus bolak-balik
• Arus searah dan arus bolak-balik
Menurut tipe/ jenis :

Tipe jarum petunjuk
Harga yang kita baca adalah yang ditunjuk oleh jarum petunjuk, harga tersebut
adalah harga sesaat pada waktu meter tersebut dialiri arus listrik.
 Tipe recorder
Harga yang kita baca adalah harga yang ditulis/dicatat pada kertas , pencatatan
ini dilakukan secara otomatis dan terus menerus selama meter tersebut dialiri
arus listrik.
 Tipe integrator
Harga yang kita baca adalah harga dari hasil penjumlahan yang dicatat pada
selang waktu tertentu selama alat tersebut digunakan (misal :
 Tipe
digital : harga yang dibaca adalah harga sesaat.
KWH meter).
1.2. PRINSIP KERJA BESI PUTAR (ELEKTROMAGNIT)
Alat ukur dg prinsip kerja besi putar, disebut juga sistem elektromagnit
adalah alat ukur yang mempunyai kumparan tetap dan besi putar.
Bila sebuah kumparan didalamnya terdapat besi, maka besi tersebut
akan menjadi magnit. Jika didalam kumparan tersebut diletakkan dua
batang besi maka ke dua² nya akan menjadi magnit sehingga kedua
batang besi tersebut akan saling tolak-menolak, karena ujung² kedua
batang besi tersebut mempunyai kutub yang senama.
Arah arus
2 batang besi
berdamoingan
Arah arus
1.3. PRINSIP KERJA KUMPARAN PUTAR
Alat ukur sistem kumparan ini adalah alat ukur yang
mempunyai kutub magnit permanen dan kumparan putar.
+
+
Besi magnit adalah magnit permanen berbentuk kaki kuda
yang pada kutub²nya dilengkapi dengan lapis² kutub dan
didalam lapng mgnetis antar lapisan kutub tersebut
dipasangkan sebuah kumparan yang dapat berkeliling poros.
+
+
-
S
S
U
U
-
a
-
b
SISTEM INDUKSI ( Kwh meter )
Alat ukur dengan sistem induksi atau dikenal juga dengan sistem
ferraris ini mempunyai prinsip kerja sebagai berikut :
Bila didalam medan magnit dengan garis gaya magnit arah yang
berputar, dipasang sebuah tromol berbentuk silinder, tromol tsb
akan berputar menurut arah putaran garis² gaya magnit tadi,
medan magnit ini dinamakan alat ukur medan putar atau induksi,
biasa disebut alat ukur ferraris.
I2
Tromol
B
I1
A
Q1
Q2
C
Q
D
Gambar - Azas alat ferraris atau alat induksi
SISTEM ELECTRO DINAMIS
Alat ukur electro dinamis yang mempunyai kumparan
tetap dan kumparan putar.
-
Sistem kerjanya sama dg sistem kumparan berputar
tetapi magnit tetap diganti dg magnit listrik.
++
+
Arah gerakan
S
+
-
U
U
U
jarum
Arah gerakan
+
-
S
S
jarum
-
Bila arah arus terbalik
Bila arah arus terbalik
Tegangan benar
Tegangan terbalik
Alat ukur tipe electro dinamis ini, dpt digunakan untuk arus bolak balik, atau
arus searah, dan dpt dibuat dg presisi yg baik, dan telah pula banyak
digunakan dimasa masa yg lalu. Akan tetapi pemakaian daya sendirinya
tinggi, sedangkan alat ukur prinsip yg lain telah dpt pula dibuat dg presisi
tinggi, maka pd saat ini alat ukur electro
dinamis kurang sekali digunakan
sbg
alat ukur ampere maupun volt, akan tetapi penggunaanya masih sangat
luas sbg alat ukur daya atau disebut watt.
0
F1
M
F2
Seperti lihat pd gb suatu kump putar M
ditempatkan diantara kump.-kump putar
F1 dan F2 bila arus i1 melalui kump tetap
dan arus i2 melalui kump putar, maka
kepada kump putar akan dikena kan
gaya electromagnitis,yg ber banding
lurus dg hasil kali I1 dan I2
Misalkan sekarang, bahwa kump yg putar terdapat dlm medan magnit
hampir² rata yg dihasilkan oleh kump² tetap.
PRINSIP KAWAT PANAS
Jika sepotong kawat logam dialiri arus listrik yg cukup besar, kawat tsb
akan menjadi panas, oleh sebab itu akan memuai ( menjadi lebih
panjang ). Pemuaian tadi dipakai untuk menggerakan jarum petunjuk.
Pd gb berikut terlihat sepotong kawat logam campuran dari logam
platina dan iridium yg direntangkan pd A – B, pd waktu tiada arus
( I = 0 ) jarum petunjuk tepat ditengah tengah angka 0 .
Jika kita alirkan arus searah dari A – B sehingga kawat A – B menjadi
memuai dan lebih panjang, ternyata tidak menunjuk 0, tetapi
menyimpang kearah kanan ( sesuai gb ) .
Hal ini disebabkan karena kawat A – B menjadi lebih panjang dan
ditarik oleh pegas sehingga memutar poros jarum. Baik arus searah tsb
mengalir dari A – B maupun dari B – A jarum tetap menyimpang kearah
kekanan .
Kesimpulan : prinsip ini dapat dipakai untuk arus searah/ bolak balik
Keterangan :
A – B = Baut terminal
0
A
X
B
C = Tempat
pengikat
D = Ikatan Tali
m
a
P
P = Pegas
D
n
a = Poros
penggulung
m = Kawat penarik
n = Tali penarik
x = Kawat panas
ALAT UKUR SISTEM ELECTRONIK
Sesuai dg perkembangan dan kemajuan teknologi
khususnya dlm bidang electronik tak tertinggal pula
kesertaan dari pd alat alat ukur electronik, pd
laboratorium dan industri indutri banyak menggunakan
alat ukur tipe ini, karena memerlukan kecermatan dlm
penunjukan, untuk harga relatif mahal dibandingkan dg
alat ukur yg bukan electronik, pd umumnya alat ukur
electronik adalah digital, karena penunjukannya berupa
nilai angka, maka penggunaan dlm pembacaan sangat
sederhana, mudah dicerna.
Keuntungan alat ukur electronik
- Portable
-- Kecermatan tinggi mencapai faktor kesalahan 0,1 -0,5 %
-- Kedudukan atau posisi alat ukur tidak mempengaruhi
penunjukan
Kelemahannya
-- Dapat dipengaruhi oleh temperatur ruangan yg tinggi
-- Tidak boleh ditempatkan pd ruangan yg lembab / basah
-- Harga relatif mahal
ALAT UKUR PENAHAN TANAH
Cara kerjanya :
I1
M
I2
I1
I2
~S
ER
A
Q
P
Q’
T
X
EX
Z
Y
I1
Pada penahan Ohm PQ digeser kontak
geser Q’ yg tersambung pada tanah
pembantu Y melalui telepon kepala T.
Titik A dan P disambung terus untuk
memastikan bahwa titik² tersebut benar²
mempunyai satu tegangan yang sama.
Besarnya tegangan antara titik P dan
tanah pembantu Y tergantung dari letak `
kontak geser Q’, jadi tergantung dari
besarnya penahan R antara titik P dan
kontak geser Q’
Menitik arah aliran I1 di dlm Rx dan aliran
I2 di dlm R itu, teranglah bahwa Ex dan
Er harus bertengan arahnya.
PENGGUNAAN ALAT UKUR
Penggunaan alat ukur listrik yg dimaksud adalah penggunaan
yang biasa dan umum digunakan pada jaringan listrik PLN
MENURUT SIFAT PENGGUNAAN
Portable :
Alat ini mudah dipergunakan dan dibawa pergi ke mana² sesuai
kebutuhan
Papan hubung / Panel
Alat ini dipasang pada panel secara permanen atau tempat²
tertentu.
MENURUT MACAM ALAT UKUR
Tanda
Satuan
Rangkaian
Penggunaan
Keterangan
Arus
A
AC / DC
U/R
Volt Meter
Tegangan
E
AC / DC
I.R
Watt Meter
Daya
W
AC / DC
kWH Meter
Energi
kWH
AC / DC
U.R , U.I cos
Q
kVARH Meter
Energi
kVARH
AC / DC
Getaran
Hz
AC
-
-
-
Nama Alat
Ukur
Ampere Meter
Frek Meter
Dan sbg nya
Besaran Yg
Diukur
U.I.t, U.I.t cos
Cos Phi meter banyak digunakan dan terpasang pada :
Panel pengukur mesin pembagkit , Panel gardu induk , gardu induk
Alat pengujian , penerangan dll
FREKWENSI METER
Frekwensi meter digunakan untuk mengetahui frekwensi atau
gelombang sinusoidal arus bolak balik yg merupakan jumlah siklus
gelombang sinusoidal tersebut perdetiknya ( cycle / second )
Cara penyambungannya :
P
P
~
Sumber
daya
Hz
beban
~
Sumber
daya
beban
Hz
Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting untuk mensin
kronisasikan ( paralelkan ) 2 unit mesin pembangkit dan stabilnya
frekwensi merupakan petunjuk kestabilan mesin pembangkit.
WATT METER
Alat ukur ini u/ mengetahui besarnya daya nyata ( daya aktif ) .
Pada watt meter ter dpt spoel arus dan spoel tegangan ,
sehingga cara penyambungan watt pd umumnya merupakan
kombinasi dari volt meter dan ampere
W
P
P
~
Sumber
daya
beban
~
Sumber
daya
beban
W
Jenis lain dari watt meter adalah
KW meter ( kilo watt meter )
MW meter ( mega watt meter
KWH METER
KWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yang
menentukan
besar
kecilnya
rekening
listrik
pemakai.
Mengingat sangat pentingnya arti kwh meter, baik bagi PLN maupun
sipemakai maka perlu diperhatikan benar² cara penyambungannya.
DIAGRAM PENGAWATAN
METER KWH 1 FASE
Menentukan Pembatas ( Zekring )
1
L
N
3 4
6
A = VA : V = 900 : 220 = 4,09 A
DIPILIH
= 4 A
1
3
4
6
7
9
10
12
R
S
T
N
MENENTUKAN PEMBATAS ( ZEKRING )
Daya tersambung = 33 kVA
Tegangan
= 220/ 380 V
Besar Arus
= …… A
A=
VA
VPP x V3
DIPILIH
=
33.000
380 x 1,73
= 50 A
= 50,19 A
DIAGRAM PENGAWATAN KWH METER TARIF GANDA DAN KVARH METER
kVarh Meter
kWh Meter
1
3
4
9 10 12
6 7
R
S
T
N
Time Switch
M
7
8
1
2
3
13
15
1
3
4
6
7
9
MEGGER
Megger digunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari
alat² listrik atau instalasi² tenaga listrik misalnya : kabel
,trafo , OCB, Jaring SUTM dll,.
Tegangan alat ukur ini umumnya tegangan Tinggi arus
searah yang besarnya berkisar 500 s/ 10.000 Volt
Tegangan megger dipilih berdasar tegangan kerja
daripada sistem tegangan kerja peralatan atau instalasi
yang akan diuji
Hasil pengujian ditetapkan bahwa harga penahan isolasi
minimum = 1000 X tegangan kerja peralatan yang akan
diuji
GAMBAR RANGKAIAN DALAM MEGGER
R
A
- D
X
P
E
Cara kerjanya
Ώ
+
Penahan isolasi dipasang pada
apitan A dan E
Tangkai generator D diputar
dengan cepat
Saklar P dipijat hingga jarum petunjuk menyimpang kekanan ke
angka Nol
Bila kondisi ini sudah tercapai saklar P dilepas, sambil memutar
terus tangkai generator dg kecepatan yang sama.
Maka jarum akan bergerak kembali dan berhenti pada suatu harga
penahan isolasi dengan satuan M.Ohm
ALAT UKUR DENGAN CT
Alat ukur mempunyai 2 type penunjukan
a. Pembacaan langsung = alat ukur yang mempunyai batas kuat
hantar arus lebih tinggi dari besaran arus yang akan diukur
b. Pembacaan tidak langsung = untuk mengukur besaran arus
yang lebih dari kemampuan batas kuat hantar arus dari alat
ukur tersebut. Maka perlu ditambah alat bantu ( CT )
A
BEBAN
Phasa squence
Alat ini untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phasa system teg.
Listrik 3 Ph . Ini sangat penting khususnya dalam penyambungan
gardu² atau konsumen listrik, karena kesalahan urutan phasa dapat
menimbulkan :
 Kerusakan pada peralatan / mesin antara lain putaran motor terbalik
 Putaran piringan kWH meter menjadi lambat atau berhenti dll
Phasa Squence
RST
R
S
T
Sumber daya/
tegangan
BATAS UKUR PADA ALAT ² UKUR LISTRIK
Setiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukur
tersebut hanya mampu mengukur sampai harga max. tertentu dimana
jarum petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas maximal
dari pada skala yang tersedia.
Pada alat ukur cermat yang dipakai untuk mengukur ber- macam²
rangkaian , biasanya dilengkapi dengan dua, tiga atau lebih batas ukur
Contoh sebuah Volt Meter
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
V
0 2
5 10 15
BU
Anngka penunjukan
Angka skala max
Angka batas ukur
CARA MEMBACANYA
HS =
P
SM
X BU