Transfer listrik tanpa kabel

Listrik Tanpa Kabel

Transfer Listrik Tanpa kabel

Apakah anda pernah membayangkan, semua instalasi listrik di rumah anda menggunakan sistem wireless atau instalasi listrik tanpa kabel, tanpa ada kabel berseliweran atau menempel di dinding sedikitpun. Mirip dengan teknologi bluetooth atau wireless yang sudah di terapkan pada berbagai perangkat elektronika saat ini.

Dan kayaknya semua itu bukanlah mustahil, sebab baru– baru ini dari sumber yang terpercaya menyebutkan, telah ada penelitian atau lebih tepatnya para peneliti telah mengembangkan dan sedang menguji coba teknologi ini pada rangkaian listrik. Dan jika hal itu telah 100% berhasil dan mulai di distribusikan massal, maka tak ayal lagi rumah anda akan benar- benar steril dari sistem perkabelan seperti saat sekarang.

Proyek yang telah di mulai sekitar satu dekade yang lalu, tepatnya tahun 2006 oleh para profesor atau peneliti dari Massachusetts Institute of Technology atau MIT sepertinya saat ini sudah mulai menampakkan hasil. Proyek yang di namai witricity ini pada tahun 2007 juga mendapat dukungan dari perusahaan raksasa intel. Mereka sangat antusias dan yakin akan keberhasilan proyek tersebut beberapa tahun mendatang. Dan dapat sepenuhnya di rasakan manfaatnya oleh masyarakat banyak.

Pemancaran Energi Listrik Tanpa Kabel

Dalam sebuah ajang teknologi, yang diprakarsai oleh Intel, (Intel Developer Forum atau IDF), Chief Technology, Justin Rattner, mendemonstrasikan teknologi sederhana pemancaran listrik tanpa kabel ini ini dengan menyalakan lampu, dengan jarak kurang lebih satu meter tanpa memakai kabel. Dan sejak itu, pada kesempatan – kesempatan berikutnya intel menunjukkan bahwa teknologi ini dapat terus di kembangkan, seperti misalnya pada suatu kesempatan intel mendemonstrasikan pengoperasian netbook tanpa menggunakan baterai atau bahkan mengoperasikan speaker tanpa menggunakan kabel, hanya dengan merubah sinyal suara jadi sinyal listrik.

Prinsip Kerja Listrik Tanpa Kabel

Pada dasarnya cara kerja listrik tanpa kabel (nirkabel) ini hampir sama dengan saat kita berteriak memakai gelas. Yang mana getaran yang keluar dari pita suara mengalir lewat udara, kemudian diserap ruang udara hingga ke dalam gelas sehingga ikut bergetar.

Prinsip dasar dari transfer listrik tanpa kabel ini sangat berhubungan erat dengan fenomena resonansi. Sebuah receiver dapat menangkap energi dari medan magnet berkat koil, dan di pancarkan melalui frekuensi yang sama dari sebuah transmitter. Untuk mendapatkan impedansi yang optimal, maka dipergunakan gulungan kabel di kedua sisi- sisinya.

Pada teknologi listrik nirkabel ini secara garis besar hanya terdiri dari empat komponen utama, yaitu rangkaian untuk pemancar (listrik), antena buat memancarkan/pemancar atau transmitter, antena untuk penerima atau receiver serta rangkaian untuk penerima.

Bukti jika teknologi listrik tanpa kabel ini aman, adalah ketika pernah di uji coba-kan suatu transfer listrik yang menembus air di akuarium, dan hasilnya tanpa ada ikan yang terluka atau bereaksi tidak normal. Padahal jika kita pikir secara awam, air itu merupakan konduktor. Maka seharusnya secara teori, arus listrik yang mengalir di antena pemancar sudah cukup untuk membuat ikan-ikan pada akuarium tersebut tersetrum hingga mati. Tapi fakta-nya, tidak begitu yang terjadi.

Sejarah Penemuan Listrik Tanpa Kabel

Ide dasar atau perintis utama teknologi ini adalah Nikola Tesla. Seorang ilmuwan Kroasia yang brilian yang mungkin tidak banyak dikenal oleh masyarakat luas. Namun sayangnya pada Januari 1943 ilmuwan ini meninggal dunia, dan bersamaan dengan itu pula penemuannya tersebut ikut terkubur tanpa ter-publikasi dan dikembangkan lebih lanjut. Sebab laboratorium tempat penelitian beliau, beserta catatan atau data- datanya telah terbakar. Banyak yang mengakui bila tesla merupakan salah satu ilmuwan brilliant. Tapi sayangnya karena penemuannya tersebut berlawanan dengan kekuatan kapitalis saat itu, maka namanya pun terkucil dan tenggelam di antara para ilmuwan lainnya.

Sebab seperti yang kita ketahui, jika waktu itu penemuan Tesla tentang listrik nirkabel ini sukses, maka para kalangan kapitalis (pengusaha- pengusaha besar pembangkit serta industri kabel) akan bangkrut, dan ribuan pekerja akan terancam kehilangan pekerjaan.

Dan terlebih pada waktu itu Thomas Alfa Edison terus menerus membuat pernyataan tentang kecemasan-nya mengenai bahaya akan listrik nirkabel penemuan Tesla ini. Memang bisa dimaklumi jika Thomas melakukan itu, karena dirinya didukung para pengusaha industri yang bermodal besar, menunggu berbagai penemuannya yang mungkin akan kalah bersaing jika sampai penemuan teknologi nirkabel Tesla di akui dan dikembangkan secara besar- besaran.

Bersyukur saat sekarang ini teknologi transfer listrik nirkabel yang telah dirintis Tesla telah mulai di pakai, dan terus dikembangkan. Seperti contohnya saat ini telah banyak beredar pengisian baterry ponsel nirkabel, dan mungkin saat mendatang rumah kita bisa benar- benar bebas dari kabel, atau bahkan, pengisian mobil listrik pun bisa di lakukan tanpa baterry dan kabel sedikitpun. Semoga dan kita tunggu saja.

Tegangan 3 Phase

Perbedaan Tegangan 1 Phase Tegangan Tiga Phase

Sebagian besar pasokan domestik di Indonesia adalah phase tunggal AC dengan jalur phase dan kawat netral. Namun, sebagian besar listrik yang dihasilkan dan di-transmisi-kan tetap menggunakan transmisi tegangan tiga phase AC.

Phase tunggal memiliki coil ratating tunggal dalam sebuah medan magnet,  sementara  generator  tiga phase memiliki tiga kumparan tetap di setiap posisi  120 derajat satu dengan kumparan yang  lain, sehingga menghasilkan tiga tegangan.  Sehingga bisa di artikan bahwa ketiga tegangan adalah hasil dari tiga sirkuit terpisah.

Keterangan gambar diatas adalah :

Phase biasanya disebut:

•     Merah (R),
•     Kuning (Y) dan
•     Biru (B)

atau

•     Jalur 1 (L1),
•     Jalur 2 (L2) dan
•     Jalur3 (L3),

atau kalau di Amerika Serikat mereka menyebut :

•     A-phase,
•     B -phase dan
•     C-phase.

Keterangan gambar:

1. Generator
2. Wave diagram
3. Pashor diagram

Keuntungan menggunakan tegangan tiga phase AC untuk transmisi dan distribusi daya listrik adalah:

1. Penghematan penampang  tembaga / cooper (atau mungkin pemakaian aluminium) yang diperlukan untuk penghantar / konduktor pada sistem tiga phase untuk menyalurkan daya yang dihasilkan pada tegangan yang diberikan lebih dari jarak tertentu daripada untuk sistem fasa-tunggal yang sederhana.
2. Motor tiga phase memiliki banyak keunggulan dibandingkan motor phase tunggal, termasuk ukurannya yang lebih kecil, keluaran torsi yang stabil, dan kemampuan untuk self-start.
3. Ketika terhubung secara paralel, generator phase tunggal banyak kekurangan / kesulitan, ini yang tidak terjadi dengan tiga phase generator.

Tegangan Tiga Phase

Dari diagram gelombang / wave dan fasor diagram pada gambar diatas maka jelas bahwa : Jika tegangan tiga phase ditambahkan bersama-sama hasilnya adalah bahwa pembatalan tegangan  satu sama lain dan dinyatakan sebagai :

VR + VY + V B = 0V

Oleh karena itu , jika salah satu ujung dari setiap kumparan (R1, Y2 dan B3) yang terhubung bersama-sama ke jalur netral maka akan mendapatkan potensial nol hasil ini disebut 4-wire 3-phase supply.

Dasar-dasar perancangan instalasi listrik

Sebelum melakukan instalasi listrik, sebaiknya harus memahami betul perhitungan-perhitungan yang bersifat teknis yang berhubungan dengan pelaksanaan perancangan instalasi listrik tersebut.

Tujuan dari pemahaman tersebut tentunya untuk mendapatkan kualitas instalasi listrik yang baik, pemakaian standar yang berlaku dan tentunya penyesuaian dengan pengadaan material serta anggaran instalasi.

1. Mengetahui perhitungan antara kuat arus dan luas penampang pengantar ( luas penampang kabel)

Luas penampang kabel / pengantar sangat berpengaruh dalam daya hantar arus listrik yang melaluinya.

Dalam menghitung kebutuhan besar kabel dalam istilah luas penampang kabel perlu dibedakan menjadi dua jenis , yaitu:

1. Perhitungan luas penampang kabel untuk fasa tunggal, dan
2. Perhitungan luas penampang kabel untuk tiga fasa.

a. Rumus untuk menghitung kebutuhan luas penampang kabel satu fasa adalah:

I = P / (E x Cos Phi)

Sebelum menentukan luas penampang kabel, perlu di hitung KHA-nya lebih dahulu, KHA adalah Kemampuan Hantar Arus.
 
KHA = 125% x I nominal

Contoh pertanyaan:

Suatu instalasi listrik rumah tangga atau industri memiliki kapasitas 900Watt, cos phi sebesar 0,8, tegangan yang dipakai adalah 220Volt. Tentukan besarnya kemampuan hantar arus (KHA) untuk menentukan kabel yang dipakai?

Jawaban:

    I = P / (V x cos phi)

    I = 900 / (220 x 0,8)

Hasil KHA adalah = 125% x 5,114 A = 6,3925 A = 6,39A

Kemudian cari pada tabel kemampuan kabel yang mampu mengantarkan arus sebesar 6,39  Ampere. Tabel bisa saya update di posting selanjutnya saja, tapi anda bisa browsing dengan pencarian “tabel kemampuan penampang kabel “.

b. Rumus untuk menghitung kebutuhan luas penampang kabel tiga fasa adalah:

I = P / (√3 x E x Cos Phi)

Dimana:

• I = Arus beban listrik dalam satuan Ampere.
• P = Beban yang dibutuhkan dalam Watt.
• E = Tegangan antar fasa dalam Volt.
• Cos Phi = Faktor Daya

Contoh pertanyaan:
Suatu instalasi listrik industri (asumsi industri untuk pemakaian 3 phase) memiliki kapasitas 20.000 Watt, cos phi sebesar 0,8, tegangan antar phase yang dipakai adalah 415Volt.
Tentukan besarnya kemampuan hantar arus (KHA) untk menentukan kabel yang dipakai?

√3 = 1,73

Jawaban:

I = P / (√3 x E x Cos Phi)
I = 20.000 / (√3 x 415 x 0,8)
I = 20.000 / (1,73 x 332)
I = 20.000 / 574,36
I = 34,83 Ampere

Hasil KHA adalah = 125% x 34,83 A = 43,53 Ampere

Cari dalam tabel kemampuan kabel dengan satuan mm2 seperti soal pertama, yang mampu dilalui arus sebesar 43,53 Ampere.

Dalam menyesuaikan atau menentukan luas penampang kabel (besar kabel ) yang dibutuhkan perlu perhitungan teoritis dulu seperti diatas yang kemudian di sesuaikan dengan luas penampang atau besar kabel yang telah tersedia di pasaran.

Namun dalam hal ini lebih baik memilih besaran kabel lebih besar yang tersedia dilapangan, sebagai contoh dalam perhitungan teoritis dibutuhkan luas penampang kabel 2mm2, maka perlu pembelian kabel dengan diameter 2,5mm yang tersedia di pasaran.

2. Mengetahui perhitungan susut tegangan / rugi tegangan

Kenapa terjadi susut tegangan? Mungkin itu pertanyaan yang sering muncul.

Susut tegangan atau rugi tegangfan terjadi karena adanya pergeseran arus listrik dengan saluran yang di aliri arus listrik tersebut.

Dalam pengantaran arus listrik disepanjang kabel pengantar akan terjadi pergesekan yang mengakibatkan kalor / panas yang terjadi yang membutuhkan sekian volt untuk hal tersebut.

Karena pengantar utama terdiri dari hantaran yang memiliki hambatan serta induktansi maka secara matematis terjadi susut tegangan atau rugi tegangan.

Besaran rugi atau susut tegangan dapat dihitung dengan rumus berikut:

∆V = √3.I.L (R’L Cos Phi + X’L sin Phi )

Dimana:

• V = Susut tegangan.
• I = Arus beban penuh pada pengantar (Ampere).
• L = Panjang pengantar (m).
• R’L = Resistensi pengantar (Ω/m).
• X’L = Reaktansi pengantar (Ω/m).
• Cos Phi = Faktor Daya.

Toleransi susut tegangan atau rugi tegangan pada instalasi listrik penerangan adalah sebesar 2% dari tegangan kerja, sementara untuk instalasi tenaga adalah 5% dari tegangan kerja.
Contoh pertanyaan dan jawaban akan saya posting tersendiri karena penjelasannya lumayan panjang menyangkut material pengantar karena setiap material memiliki perbedaan nilai resistansi pada setiap diameternya dengan tabel khususnya.

Dalam sebuah instalasi listrik , susut tegangan atau rugi tegangan tidak dapat di hindarkan lagi , tetapi bisa dibatasi, usaha pembatasan ini untuk menghasilkan mutu listrik yang baik.
Dalam peraturan yang tertera dalam PUIL 2000 bahwa disebutkan total rugi tegangan antara terminal dan sembarang titik instalasi tidak boleh lebih dari 50% dari tegangan penegnal pada terminal konsumen.
Artikel tentang hubungan listik dan hukum Ohm : Hukum Ohm dalam ilmu listrik

3. Mengetahui cara menentukan nilai kebutuhan lampu pada sebuah ruangan.

Luas dan ketinggian ruangan menjadi pertimbangan penting dalam pemilihan daya penerangan yang akan diterapkan, tentunya dalam keputusan pemakaian jumlah lampu penerangan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi perhitungan penerangan sebuah ruangan dapat dihitung dengan rumus sebagaiu berikut:

n = Em . p . I /øl . ᶯr . d

Dimana:

• n = Jumlah titik lampu.
• Em = Kuat penerangan yang dibutuhkan dalam suatu ruangan.
• Øl = Illuminasi cahaya (lumen).
• p = Panjang ruangan.
• ᶯr = Faktor penggunaan ruangan (utility).
• d = Faktor depresiasi.

Tingkat kuat penerangan ( Em) memiliki kelas-kelas atau kategori yang berbeda tergantung pada jenis aktifitas yang dilakukan.

Untuk menentukan harga ᶯ harus dicari lebih dahulu harga K yaitu room indek yang tergantung pada tinggi rendahnya suatu lampu dari level lantai kerja dimana untuk penyinaran langsung, semi langsung dan merata yang bisa menggunakan rumus berikut:

K = p . I / h ( p + I)

Dimana:

• K = Room Indek.
• h = Tinggi sumber cahaya diatas bidang kerja (m).
• p = Panjang ruangan (m).
• I = Lebar ruangan (m).

Lebih jelas tentang simbol dalam ilmu listrik : Unit dan simbol dasar ilmu listrik

4. Mengetahui cara menentukan kebutuhan daya lampu penerangan

Perlu mengetahui rumus dasar menentukan daya listrik dari lampu sebagai berikut:

Wtotal = N Lampu x W1

Dimana:

• Wtotal = Total daya lampu.
• N Lampu = Jumlah Lampu.
• W1 = Daya setiap lampu.

Perancangan instalasi sangat diperlukan sebelum melakukan pekerjaan sehingga hasil yang diharapkan akan sesuai dengan yang diharapkan, memiliki kualitas yang standar dan tentunya akan mempermudah dalam perawatan selanjutnya.

Mengapa harus menggunakan kabel gland dalam instalasi kabel?

Beberapa alasan mendasar mengapa kabel gland di perlukan dalam instalasi kabel.

• Agar kabel tidak bergerak/ diam dalam kondisi apapun sehingga menghindari kelecetan/cacat pada kulit kabel.
• Untuk memastikan kabel aman karena di lindungi oleh lapisan khusus dalam kabel gland.
•  Untuk memastikan grounding yang lebih baik/sempurna antara armour kabel dan box peralatan.
•  Untuk mengisolasi udara antara ruang dalam box dan udara luar sehingga tidak ada kemungkinan kebakaran yang di akibatkan oleh sirkuit/terminasi di dalam box/peralatan memicu kebakaran di luar box/peralatan.

KABEL GLAND

Menentukan kabel gland yang tepat:

1. Memperhatikan bahan lapisan pengaman kabel gland, reaksi dari bahan lapisan dapat dipengaruhi oleh getaran dan suhu ruangan dalam waktu tertentu sesuai letak penempatan.
2. Memenuhi standard perlindungan yang baik.
3. Sertifikasi untuk penempatan area hazardous/ berbahaya,
4. Ketepatan ukuran dengan lobang peralatan yang akan di tempatkan,
5. Ketepatan dengan ukuran kabel yang akan di masukkan.

ukuran kabel gland

 Apakah yang di maksud Barrier Gland?

     Adalah jenis kabel gland yang di khususkan untuk memisahkan dua ruangan yang berbeda statusnya, satu ruang yang berstatus sebagai area hazardous dan satu area lagi sebagai area biasa/tidak berbahaya. Sehingga di perlukan isolasi udara diantara kedua ruangan.

Kapan kabel gland di gunakan/diperlukan?

    Sesuai BS EN60079-14 tentang peralatan listrik/elektrik untuk gas mudah terbakar, Pemasangan di area hazardous/area berbahaya, untuk memisahkan dua ruang yang berbeda status keamanannya.

UKURAN KABEL BERDASARKAN AMPERE NYA

TABEL UKURAN KABEL BERDASARKAN AMPERE

 

Di bawah ini adalah tabel ukuran kabel berdasarkan ampere, konduktor terpakai adalah kawat tembaga.

Ukuran Kabel		Maksimum Ampere
Jenis (AWG)	mm2	A
30	0,05	0,5
28	0,08	0,8
26	0,13	1
24	0,20	2
22	0,32	3
20	0,52	5
18	0,82	7
16	1,3	10
14	2,1	15
12	3,3	20
10	5,3	30
8	8,4	50
6	13,3	65
4	21,2	85
3	26,6	100
2	33,6	115
1	42,4`	130
1/0	53,5	150
2/0	67,4	175
3/0	85	200
4/0	107	230
250	127	255
300	152	285
350	177	310
400	203	335
500	253	380
600	304	420
700	355	460
750	380	475
800	405	490
900	456	520
1000	507	545
1250	633	590
1500	760	625
1750	887	650
2000	1010	665

Ukuran diameter kawat untuk luas penampang kabel

Hubungan antar penampang induktor dalam mm² dengan ukuran AWG.

Luas penampang (mm3)	Ukuran kawat AWG
0,5	20
0,75	18
1,0	–
1,5	16
2,5	14
4	12
6	10
10	8
16	6
25	4
35	2

KABEL LISTRIK ADALAH

Kabel listrik menurut Wikipedia adalah media untuk menyalurkan energi listrik. Sebuah kabel listrik terdiri dari isolator dan konduktor..
Fungsi dari isolator adalah untuk membatasi atau penyekat arus listrik yang melewati penghantar/ konduktor.
Konduktor berfungsi sebagai penghantar arus listrik, penghantar dalam kabel listrik menggunakan bahan dari tembaga (cu) dan aluminium (al).

Kabel NYA

Macam-macam kabel listrik:

1. Kabel NYA
Merupakan jenis kabel berinti tunggal dan dilapisi isolator berbahan PVC, jenis kabel ini banyak digunakan untuk memasang instalasi listrik rumah. ( rumah jaman dulu ) dengan memasukkan kabel kedalam paralon, tapi untuk saat ini kabel NYA biasanya untuk instalasi kabel grounding.
Harga kabel NYA menurut instalatir lebih murah dari kabel NYY. Untuk instalasi listrik rumah sekarang menggunakan kabel NYM yang mutu dan keamanannya lebih baik di bandingkan kabel NYA.

2. Kabel NYM
Merupakan jenis kabel berinti lebih dari satu, Artinya dalam sebuah kabel ada 2 , 3 atau lebih penampang kawat didalamnya dan masing-masing kawat berisolasi. Jadi kabel NYM ini secara umum memiliki 3 lapisan isolator.( isolasi konduktor, Innersheth, outersheath). Kabel jenis ini biasa kita gunakan untuk instalasi dalam ruangan. Biasanya kalau dirumah-rumah kita gunakan sebagai instalasi penerangan. Hal ini karena lapisan isolatornya yang bagus sehingga tidak mudah terkelupas maupun putus. Sebagai catatan kabel NYM warna isolasi layer luar berwarna putih. Harga kabel NYM lebih mahal di bandingkan kabel NYA.

3. Kabel NYY
Kabel jenis NYY sebenarnya mirip dengan kabel NYM, hanya saja kebanyakan ukurannya yang lebih besar dan memiliki isolator yang lebih kuat dan tebal. Itulah sebabnya kabel ini banyak digunakan untuk instalasi gedung, apartemen pabrik dan sebagainya. Hal ini karena kabel ini cukup tahan terhadap berbagai macam cuaca. Untuk membedakan kabel NYM dan kabel NYY adalaha kabel NYY berisolasi layer luar berwarna hitam, harga kabel NYY lebih mahal dari pada kabel NYM.

4. Kabel NYRGBY/ NYFGBY
Kabel NYRGBY/NYFGBY merupakan kabel yang hampir mirip dengan kabel NYY hanya saja di lapisan isolasi layer dalam ( innersheath ) di lapisi armour. Armour berfungsi sebagai pelindung kabel dari hantaman, benturan, tekanan dan tekukan.
Untuk pemasangannya biasanya ditanam didalam tanah. Namun ada juga yang langsung dicor dalam bangunan dengan dilapisi pasir . Harga kabel NYFGBY/ NYRGBY lebih mahal dari kabel NYY.