Ayo Kita Mengenal Listrik Part-2

Seperti yang saya janjikan, saya akan melanjutkan artikel tentang mengenal listrik, dalam artikel ini kita akan melanjutkan pembahasan kita mengenai listrik.

Jenis Arus Listrik

Arus listrik itu dibagi dua macam dilihat dari gelombang yang terbentuk yaitu :

  1. Arus AC (Alternating Current) atau yang kita kenal dengan arus bolak-balik.
  2. Arus DC (Direct Current) atau yang dikenal dengan arus searah
Gelombang Listrik Arus AC dan DC
Gelombang Listrik Arus AC dan DC

Dilihat dari gambar di atas, perbedaan yang paling mudah antara listrik AC dan DC adalah dalam polaritasnya, yaitu listrik AC mempunyai polaritas yang berubah antara positif dan negatif beberapa kali dalam satu period (bentuk gelombang sinusoidal) dan listrik DC mempunyai polaritas tetap sepanjang waktu. Secara sederhana listrik AC mah bolak balik gelombang nya bisa dilihat di gambar, sedangkan listrik DC lurus-lurus saja.

Arus listrik yang dibangkitkan oleh Pembangkit Listrik di Indonesia adalah arus AC dengan frekuensi 50 Hz, jadi arus yang disalurkan oleh PLN ke rumah kita adalah arus AC. Arus AC dan DC mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Mengapa arus AC yang dipakai dalam penyaluran listrik di Indonesia disebabkan karena beberapa faktor, diantaranya karena sejarah sejak jaman dulu ketika listrik pertama ada di Indonesia dengan adanya pembangkit arus AC 50 Hz, lalu dari aspek ekonomis, arus AC lebih mudah di naik-turunkan tegangannya untuk mengurangi rugi penyaluran listrik dan banyak faktor lainnya yang bisa anda cari di mbah gugel. Intinya arus dari PLN ke rumah kita adalah arus AC.

Tapi beberapa peralatan elektronika di rumah kita membutuhkan arus DC, maka untuk merubah arus AC menjadi DC digunakan rectifier. Anda tidak usah repot-repot mencarinya karena biasanya pabrikan alat elektronik sudah menyiapkan itu, contoh nya charge atau cas-an smartphone atau laptop kita memakai arus DC karena baterai itu arusnya DC, pabrik sudah menyiapkan charge khusus yang sudah dirancang sedemikian rupa sesuai spesifikasi dan didalamnya ada recifier jadi kita tinggal menggunakannya saja. Dan jika kita menemukan kasus ingin merubah arus DC menjadi AC seperti sekarang banyak mau men-charge Smartphone di mobil, karena mobil memakai Accu atau dibaca nya Aki yang arusnya DC sama seperti baterai, maka digunakanlah alat yang bernama Inverter, 

Aplikasi Listrik AC dan DC

Listrik AC adalah listrik yang digunakan sehari-hari di sistem instalasi listrik rumah kita yang disuplai oleh PLN. Sedangkan listrik DC biasa digunakan pada baterai, accu atau sel surya. Dan karena sifat yang bolak-balik itulah maka hal yang membedakan lainnya adalah bila kita memasukkan colokan listrik ke stop kontak di rumah, maka tidak masalah bila di-colok terbalik-balik. Sedangkan untuk listrik DC harus secara jelas mencantumkan yang mana terminal positif (+) dan negatif (-) dan tidak boleh terbalik.

Fasa, Netral dan Ground

Dalam arus DC kita mengenal kutub positif dan negatif yang tidak boleh terbolak-balik, nah pada arus AC sebenarnya ada dua juga yaitu bagian fasa dan netral, makannya colokan di rumah kita ada dua lubangnya, bahkan ada satu lagi sebenernya yaitu ground (colokan di luar negeri ada 3 lubang). Fasa adalah bagian yang berlistrik atau dialiri listrik, sedangkan bagian netral adalah bagian yang tidak teraliri arus listrik. Listrik bisa mengalir apabila beban dihubungkan oleh kedua bagian ini sehingga menjadikannya sistem rangkain tertutup. Nah maka dari itu jika kita hanya memegang bagian fasa saja (tanpa menyentuh netral dan TANAH, lantai atau alas apapun) maka kita tidak akan kesetrum atau teraliri listrik, apalagi hanya memegang netral, mau nyentuh tanah juga tidak apa-apa soalnya tidak teraliri arus listrik di bagian netral itu.

Sedangkan ground adalah bagian untuk mengamankan peralatan listrik dimana bagian ini dihubungkan langsung ke tanah. Bagian ground ini sangat penting, namun di beberapa instalasi rumah ground tidak dipasang, hanya dipasang di kWh meter yang ada di depan rumah saja.

Sistem Listrik Tiga Fasa dan Satu Fasa

Sistem kelistrikan di Indonesia mengenal 3 fasa dan 1 fasa, kenapa tidak dua fasa, empat fasa, ada jawabannya tapi akan sangat panjang, anda bisa mencari tahu sendiri, karena disini saya hanya menjelaskan listrik dasar secara umum agar mudah dipahami. Listrik arus AC merupakan bentuk gelombang sinusoidal (seperti terlihat pada gambar tadi) yang membentuk satu gelombang penuh 360 derajat. Nah antar fasa-fasa memiliki perbedaan yaitu terletak pada sudutnya yang berbeda 120 derajat antar fasa.

Pembangkitan, Penyaluran (Transmisi) hingga Distribusi listrik di Indonesia menggunakan sistem tiga fasa. Mengapa demikian, Karena pertama, Generator pembangkitan di Indonesia semua memakai generator tiga fasa; kedua, daya yang dihasilkan oleh tiga fasa lebih besar; ketiga, banyak motor listrik industri yang memakai motor tiga fasa yang membutuhkan daya yang besar; keempat  Industri atau hotel memerlukan daya listrik yang besar sehingga memerlukan line yang banyak, sehingga diberikan tiga fasa oleh PLN. Tapi pada output terakhir untuk pemakaian hanya memerlukan satu fasa (memilih salah satu dari 3 fasa).

Kode umum yang dipakai untuk fasa-fasa ini adalah R untuk fasa 1, S untuk fasa 2, T untuk fasa 3 dan jika ada netral diberi kode N. Pada mesin mesin listrik seperti trafo, generator, motor listrik kode yang dipakai biasa ya U, V, dan W. Pada penyaluran listrik dari pembangkitan hingga distribusi primer tidak ada netral karena tidak dibutuhkan (netral dibutuhkan jika ada beban langsung). Netral ada di trafo terakhir pada distribusi sekunder sebelum ke rumah kita (dengan trafo hubung delta-bintang– jika tidak mengerti abaikan saja, jika penasaran bisa cari referensi di mbah gugel, yang jelas poinnya disini tentang netralnya saja).

Walaupun listrik yang disalurkan sampai distribusi itu tiga fasa (bisa dilihat di jaringan listrik PLN ada tiga kawat atau ada 4 kabel yang dipilin jika ada netralnya), namun untuk pemakaian rumah tangga dengan daya yang tidak terlalu besar hanya digunakan satu fasa saja, jadi rumah kita itu menggunakan listrik satu fasa. Nah bisa saja rumah kita menggunakan fasa R, sedangkan tetangga kita menggunakan fasa S, dan sebelahnya lagi fasa T. namun pembagian fasa ini harus seimbang (walau kenyataannya tidak akan seimbang sempurna, karena beban tiap rumah berbeda) jadi perbedaan fasa antar rumah-rumah berdekatan ini agar mengatur keseimbangan beban agar tidak terjadi gangguan, diantaranya gangguan arus netral (jadi netral yang harusnya arusnya nol alias tidak nyetrum jadi ada arusnya karena tidak seimbang beban antar fasanya).

Pada pusat bisnis seperti mall, hotel dan industri biasanya mereka di supply listrik oleh PLN dengan listrik tiga fasa pertama untuk industri mungkin punya motor listrik 3 fasa, juga pemakaian daya listrik mereka besar sehingga diberi tiga fasa dan pembagian fasa nya di atur oleh mereka sendiri dan harus seimbang antar fasa nya. Begitupun di mall atau hotek pasti memerlukan daya yang besar.

Nilai tegangan dari PLN (tegangan yang sudah siap pakai) Untuk sistem 3 fasa berbeda jika dihitung antar fasa dan dihitung fasa ke netral, tegangan antar fasa nya adalah 380 V (R-S, R-T, S-T). Sedangkan untuk tegangan fasa ke netral adalah 220 V (R-N, S-N, T-N). Cara sederhana menghitungnya adalah bahwa Tegangan (kita lambangkan V) antar fasa adalah Vnetral dikali √3. Tegangan listrik yang disambungkan ke rumah-rumah adalah 220 V. Karena hanya satu fasa.

Sedangkan tegangan untuk penyaluran di transmisi maupun distribusi primer biasanya dikenal tegangan nominalnya yaitu 150 kV, 70 kV untuk tegangan tinggi, 500 kV tegangan ekstra tinggi, dan 20 kV tegangan menengah. Tegangan itu adalah tegangan antar fasa karena pada penyaluran tidak ada netral nya. Untuk mengetahui tegangan terhadap netral tinggal dibagi  √3 saja.

Gangguan Fasa-Fasa

Fasa akan mengalami gangguan jika menyentuh tanah yang disebut Ground Fault atau gangguan tanah, begitu pun jika fasa langsung terhubung dengan netral (tanpa beban) maka akan terjadi gangguan hubung singkat (short circuit) yang mengakibatkan arus berlebih. Dan apabila antar fasa yang berbeda bersentuhan ini akan terjadi gangguan juga karena antar fasa itu beda sudut 120 derajat, gangguan ini dinamakan phase to phase fault atau gangguan fasa ke fasa. Maka dari itu hindari kontak langsung antara fasa tanah, fasa netral tanpa beban dan antar fasa.

Sifat lain Listrik

Hal yang harus diperhatikan dari sifat listrik ini adalah kecenderungannya mengalir dari tegangan yang lebih tinggi menuju tegangan yang lebih rendah atau menuju tanah. Dari sifat ini dapat dijelaskan mengapa orang bisa “kesetrum”, yaitu karena adanya aliran listrik yang mengalir melewati tubuh kita dari suatu sumber listrik menuju tanah atau material penghantar listrik lainnya.

Tubuh kita sebagian besar mengandung air yang merupakan penghantar listrik. Akibatnya bisa fatal, karena dapat merusak organ dalam dari tubuh kita termasuk membuat jantung berhenti berdenyut alias meninggal.

Karena itu sangat penting memastikan bahwa kita tidak tersentuh sumber listrik dari kabel telanjang atau terkelupas, dan juga menggunakan alas karet saat mencabut colokan listrik atau memasang ke stop kontak, dan cepat mematikan sumber listrik bila peralatan yang dipakai tersiram air dan lain-lain.

Nah sudah mengenal listrik itu apa kan, jadi Listrik itu sangat bermanfaat ya, tapi  hati-hati menggunakannya karena dapat membahayakan. Semoga artikel ini bermanfaat untuk pembaca secara umum.

Artikel Terkait

Latest posts by Ramdan Febriana (see all)