FME KHUSUS

In Field Training Management Trainee

BAB II. KAJIAN KHUSUS

II. 1. Lampu fluoresen (TL) tabung

Gambar 2.1 Lampu TL tabung Lampu fluoresen tabung sebagian besar cahayanya dihasilkan oleh bubuk fluoresen pada dinding bola lampu yang diaktifkan oleh energi ultraviolet dari pelepasan energi elektron. Umumnya lampu ini berbentuk panjang yang mempunyai elektroda pada kedua ujungnya, berisi uap merkuri pada tekanan rendah dengan gas inert untuk penyalaannya. Jenis fosfor pada permukaan bagian dalam tabung lampu menentukan jumlah dan warna cahaya yang dihasilkan. Lampu fluoresen mempunyai diameter antara lain 26 mm dan 38 mm, mempunyai bermacam-macam warna; merah, kuning, hijau, putih, daylight dan lain-lain serta tersedia dalam bentuk bulat (TLE). Bentuk lampu fluoresen dapat berbentuk miniatur dan ada yang dilengkapi dengan balast dan starter dalam satu selungkup gelas dan kaki lampunya sesuai dengan kaki lampu pijar. Lampu ini memakai balast elektronik atau balast konvensional dan disebut lampu fluoresen kompak. Lampu ini mengkonsumsi hanya 25% energi dibandingkan dengan lampu pijar untuk fluks luminus yang sama serta umurnya lebih panjang. I.1.1. Komponen-komponen lampu TL A. Starter. Fungsi. Untuk menyalakan lampu TL diperlukan starter. Starter diperlukan untuk pemanasan awal/preheat dari elektroda lampu dan memberikan tegangan puncak yang tinggi. Sehingga cukup untuk memicu pelepasan elektron di dalam lampu. Setelah penyalaan terjadi, starter harus berhenti menghasilkan tegangan puncak tersebut.

Gambar 2.2 Starter Lampu TL tabungLaporan In Field Training Management di Seksi ME Operational ( Periode : 23 Juni s/d 4 Juli 2011 Oleh Pressa Perdana ) 8


Jenis Starter. Ada dua jenis Starter untuk lampu fluoresen, yaitu Glow switch starter dan Starter elektronik. 1). Glow Switch starter. Starter terdiri dari satu atau dua elektrode bimetal berada didalam tabung gelas yang tertutup berisi gas mulia. Starter dipasang paralel terhadap lampu sedemikian sehingga jika starter terhubung maka arus pemanas awal dapat melalui elektrodaelektroda lampu. Pada saat pembukaan kembali, arus melalui balast diinterupsi, yang menyebabkan tegangan puncak pada elektroda-elektroda cukup tinggi untuk menyalakan lampu. Tegangan puncak minimal yang dipersyaratkan adalah 800 V dan nilai rata-rata tegangan puncak antara 1000V dan 1200V.Jika elektroda lampu tidak cukup panas atau tegangan puncak tidak cukup tinggi, starter glow switch akan memulai lagi proses penyalaan sampai lampu menyala. Jika lampu tidak menyala (misalnya pada akhir umur lampu) starter akan terus berkedip sampai tegangan listrik putus atau sampai elektroda dari glow switch starter melekat bersama. Starter dilengkapi dengan kapasitor yang parallel dengan elektrode starter untuk mencegah interferensi radio. 2). Starter elektronik. Bekerjanya starter elektronik sama seperti starter jenis glow switch starter. Switsing tidak berasal dari elektroda bimetal tetapi dari komponen elektronik didalam balast. Sirkit elektronik dalam starter memberikan waktu pemanasan awal yang tepat (1,7 detik) untuk elektroda lampu dan sesudah itu didapat tegangan pemanas yang tepat yang menjadikan penyalaan lampu secara optimum. Starter elektronik mempunyai sirkit integrasi yang membuat starter tidak bekerja setelah beberapa kali percobaan penyalaan yang tidak berhasil, maka hal ini disebut keadaan tanpa kedip (Flicker free). Starter elektronik juga mempunyai alat pendeteksi pemanasan lebih, yang memutuskan starter jika terlalu panas. Starter elektronik dapat memperpanjang umur lampu fluoresen hingga 25%. Umur dari starter fluoresen dinyatakan dalam jumlah kali penyalaan (switches). Pada saat ini glow switch starter mempunyai umur 15.000 switches atau lebih, sedangkan starter elektronik mempunyai umur 100.000 switches atau lebih. B. Balast. Balast berfungsi sebagai komponen pembatas arus, serta untuk membangkitkan suatu tegangan induksi kejut yang tinggi untuk memulai penyalaan tabung. Daya yang diperlukan ballast tergantung dari jenis dan daya tabungnya. Daya yang diperlukan untuk seluruh rangkaian adalah daya tabung ditambah dengan daya kumparan hambatnya. Jenis balast terdiri dari : Balast resistor. Pada kondisi kerja yang stabil, balast ini memerlukan pasokan tegangan dua kali lebih besar dari kebutuhan tegangan lampu. Hal ini berarti 50% daya listrik diboroskan oleh balast dan akhirnya penggunaannya menjadi tidak ekonomis.

Laporan In Field Training Management di Seksi ME Operational ( Periode : 23 Juni s/d 4 Juli 2011 Oleh Pressa Perdana )

9


Balast induktif atau choke.

Gambar 2.3 Balast Lampu TL tabung (a). Balast induktif (choke) terdiri dari sejumlah lilitan kawat tembaga pada inti besi yang dilaminasi, bekerjanya dengan prinsip induktansi sendiri. (b). Impedansi balast harus dipilih sesuai pasokan tegangan listrik, frekuensi, jenis dan tegangan lampu, agar arus lampu berada pada nilai yang tepat. Dengan kata lain, setiap jenis lampu mensyaratkan tegangan pada chokenya sendiri untuk memperoleh impedansi balast yang diinginkan. (c). Rugi panas terjadi melalui resistansi ohmik dari lilitan dan histerisis pada inti besi. (d). Keuntungan pemakaian balast ini sebagai berikut : (1) Rugi daya cukup rendah dibandingkan jenis balast resistor. (2) Sirkit lebih sederhana dimana balast dihubungkan seri dengan lampu. (e). Kerugian pemakaian balast ini : (1) Adanya ketinggalan fasa dari arus terhadap tegangan, sehingga diperlukan koreksi faktor daya. (2) Arus awal cukup tinggi yaitu 1,5 kali lebih besar dari arus pengenal. (3) Peka terhadap fluktuasi tegangan (tegangan listrik naik turun, menyebabkan arus masuk ke lampu juga bervariasi). Penandaan dan spesifikasi. (1) Setiap balast yang akan digunakan harus mencantumkan : i) Tanda keaslian, seperti nama pabrik, model, nomor referensi, negara asal dan kode produksi. ii) Pasokan tegangan, frekuensi dan arus nominal. iii) Jenis lampu dengan daya pengenal. iv) Jenis penyalaan dengan diagram instalasi dan tegangan puncak bila melebihi 1500 V. v) Temperatur lilitan (Tw ) dan kenaikan temperatur yang diijinkan (T). vi) Penampang maksimum kabel listrik. Contoh : 4 berarti 4 mm2. , vii) Simbol resmi yang dikenal dari badan sertifikasi seperti : SNI (Indonesia), VDE (Jerman), KEMA (Belanda). Bila diperlukan tanda CE untuk keselamatan. viii) Tanda sF jika balast memenuhi persyaratan IEC-F, yang berarti balast dapat dipasang langsung pada permukaan yang dapat menyala normal. (2) Dalam brosur atau sejenisnya, harus mencantumkan : i) Berat. ii) Ukuran keseluruhan dan pemasangan. iii) Faktor daya (PF atau cos ). iv) Nilai kompensasi kapasitor dan tegangannya untuk cos =0,85. Arus utama nominal dan arus kerja (running up) dengan atau tanpa koreksi faktor daya.Laporan In Field Training Management di Seksi ME Operational ( Periode : 23 Juni s/d 4 Juli 2011 Oleh Pressa Perdana ) 10


Balast elektronik. Balast ini bekerja pada sistem frekuensi tinggi (High Frequency=HF). Sistem balast elektronik terintegrasi dalam suatu kotak, yang di dalamnya terdapat komponen - komponen elektronik yang terdiri dari beberapa blok, yaitu low pass filter, konverter AC/DC, generator HF dan pengendali lampu. (a). Low pass filter, mempunyai 4 (empat) fungsi : (1) Membatasi distorsi harmonik. (2) Membatasi radio harmonik. (3) Memproteksi komponen elektronik terhadap tegangan listrik yang tinggi. (4) Membatasi arus inrush. (b). Konverter AC/DC, terdiri dari jembatan dioda yang berfungsi mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Konverter juga berisi buffer capacitor yang diperlukan oleh tegangan DC. Buffer capacitor menentukan bentuk arus lampu dan arus listrik. (c). Generator HF, berfungsi menguatkan tegangan DC menjadi tegangan HF. Modulasi dalam suatu frekuensi tinggi dapat mengganggu kendali jarak jauh infra merah (remote control infra red) yang digunakan pada TV, Video, Audio, sistem transmisi dan komunikasi data. Oleh karena itu frekuensi operasi untuk lampu fluoresen HF tidak boleh lebih kecil dari 18 kHz dan tidak boleh lebih besar dari 36 kHz. Pemilihan frekuensi kerja biasanya diambil 28 kHz. Disamping standar balast HF, ada juga balast HF yang bisa diredupkan, yang kemungkinan dapat memberikan tambahan penghematan energi. C. Armatur. Armatur adalah rumah lampu yang digunakan untuk mengendalikan dan mendistribusikan cahaya yang dipancarkan oleh lampu yang dipasang didalamnya, dilengkapi dengan peralatan untuk melindungi lampu dan peralatan pengendalian listrik. Pemilihan Armatur. Untuk memilih armatur yang akan digunakan, perlu dipertimbangkan faktor-faktor yang berhubungan dengan pencahayaan, sebagai berikut : a). distribusi intensitas cahaya. b). efisiensi cahaya. c). koefisien penggunaan. d). perlindungan terhadap kejutan listrik. e). ketahanan terhadap masuknya air dan debu. f). ketahanan terhadap timbulnya ledakan dan kebakaran. g). kebisingan yang ditimbulkan.


11

In Field Training Management Trainee I.1.2. Cara kerja lampu TLPEMANASAN FILAMENT COIL OLEH ARUS LISTRIK

ELEKTRON EMITER TERPANCAR

ELEKTRON EMITER MENUMBUK SALAH SATU ATOM GAS

ArBREAKDOWN PHASE ATOM Ar MENJADI METASABLE

Hg

ELEKTRON ATOM Hg BELUM TEREKSITASI

TERBENTUK MEDAN ELEKTROMAGNET DI SEKITAR ATOM Ar

ATOM Ar MENUMBUK ATOM Hg TERJADI ARUS LISTRIK DI DALAM TUBE

ELEKTRON TERLUAR ATOM Hg TERIONISASI

RUN UP PHASE LAJU ELEKTRON EMITER SEMAKIN TINGGI ELEKTRON EMITER MUNUMBUK ATOM Hg ELEKTRON TERLUAR ATOM Hg TEREKSITASI ELEKTRON YANG TEREKSITASI KEMBALI KE ORBIT SEMULA SAMBIL MELEPASKAN ENERGI DALAM BENTUK RADIASI UV RADIASI UV DIUBAH MENJADI CAHAYA TAMPAK OLEH LAPISAN PHOSPOR

Gambar 2.4 Flowchart kerja lampu TL 1) Fase I Breakdown Phase: a. Elektron emitter mempunyai energi yang cukup besar karena beda potensial supply yang besar di kedua ujung filamen coil. b. Elektron emitter terpencar dan menumbuk salah satu gas di dalam tabung lampu (gas Ar atau Hg). Pada lampu sangat kecil kemungkinan elektron langsung menumbuk atom gas Hg sebab persentase uap atom Hg dalam tabung sangat sedikit yaitu sekitar 0,1%, dan kalaupun terjadi maka tumbukan langsung antara elektron dengan atom Hg sulit menghasilkan radiasi sinar UV. c. Pada saat elektron menumbuk atom Ar terjadi kondisi metastable yaitu kondisi yang terjadi akibat transfer energi 11,56eV dari elektron emiter yang menumbuk atom Ar. Energi ini sudah cukup untuk mengionisasi atom Hg (energi ionisasi


12

In Field Training Management Trainee atom Hg sebesar 10,43eV) yang terjadi dalam proses tumbukan. Kondisi metastable ini berlangsung selama 0,001 0,01 detik d. Terjadi peningkatan temperature gas akibat peristiwa metastable Ar dan ionisasi Hg e. Belum terjadi radiasi sinar UV (berspektrum 235,7 nm), lampu belum menyala

2) Fase II Run Up Phase a. Energi elektron emitter berkurang karena beda potensial supply yang berkurang b. Sangat kecil kemungkinan elektron emitter langsung menumbuk atom Hg (kalaupun terjadi, sulit menghasilkan sinar UV) c. Setelah laju elektron dipercepat oleh medan magnetik yang dihasilkan oleh atom Ar metastable, maka elektron emitter bisa menumbuk atom Hg dan menghasilkan eksitasi. Peristiwa eksitasi atom Hg adalah berpindahnya elektron terluar Hg ke orbit yang lebih tinggi, kemudian kembali lagi ke orbit semula dengan melepaskan energi dalam bentuk radiasi UV 235,7 nm. Energi yang dibutuhkan untuk mengeksitasi atom Hg adalah sebesar 4,8 eV. d. Proses eksitasi Hg terjadi terus menerus selama lampu menyala dan menghasilkan radiasi UV yang kemudian diubah menjadi cahaya tampak oleh lapisan Phosphor pada tabung kaca lampu. e. Radiasi sinar UV yang dihasilkan dapat berada pada 2 garis spektrum: i.185 nm (jumlahnya sangat sedikit) ii.253,7 nm (dominan)

Gambar 2.5 Aliran elektron dalam lampu TL


13

In Field Training Management Trainee II. 2. Konfigurasi Tranformator 3 x 1 Fasa Tiga transformator berfasa satu dapat dihubungkan untuk membentuk transformator 3 fasa (susunan 3 fasa = 3 phase bank) dengan salah satu cara dari berbagai cara menghubungkan belitan transformator. Pada tiga buah transformator satu fasa yang dipakai sebagai transformator tiga fasa setiap kumparan primer dari satu transformator dihubungkan dengan kumparan sekundernya.Hendaknya dicatat bahwa pada transformator tiga fasa ini besar tegangan antar fasa (VL-L) dan daya transformator (KVA) tidak tergantung dari hubungan belitannya. Akan tetapi tegangan fasa netral (VL-N)

Transformator 1 fasa

P = Vf x If Vp = 220 V Vs = 110 V

Gambar 2.6 Transformator 1 fasa 3 x Transformator 1 fasa 380 V

190 V


14


Gambar 2.7 Transformator 3 x 1 fasa

Daya total = 3 x P1fasa

= 3 x Vf x If

Hubungan Y-Y Vp = 380 V Vs = 190 V

= 3 x 1/3 x VL x IL = 3 x VL x ILII. 3. Pengaruh Frekuensi pada Konstruksi Motor Induksi Motor induksi adalah suatu mesin listrik yang merubah energi listrik menjadi energi gerak dengan menggunakan medan listrik dan mempunyai slip antara medan stator dan medan rotor. Motor induksi merupakan motor yang paling banyak kita jumpai dalam industri. Motor induksi dapat digolongkan menjadi dua bagian utama, yaitu stator dan rotor. Stator Bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur-alur sebagai tempat meletakkan kumparan.

Gambar 2.8 Stator motor Rotor Rotor sangkar Yaitu, bagian dari mesin yang berputar bebas dan letaknya di bagian dalam. Terbuat dari besi laminasi yang mempunyai slot dengan batang alumunium / tembaga.Laporan In Field Training Management di Seksi ME Operational ( Periode : 23 Juni s/d 4 Juli 2011 Oleh Pressa Perdana ) 15

In Field Training Management Trainee Rotor Kumparan Yaitu, kumparan dihubungkan bintang di bagian dalam dan ujung yang lain dihubungkan dengan slipring ke tahanan luar. Kumparan dapat dikembangkan menjadi pengaturan kecepatan putaran motor.

II.3.1. Perencanaan Perancangan Motor Penentuan name plate pada motor sangat dipengaruhi oleh konstruksi dan perancangan pembuatan motor. Dalam perancangan motor induksi, parameter-parameter yang perlu diperhatikan antara lain adalah 1. Electrical design Berupa perhitungan komponen kelistrikan seperti resistansi konduktor. 2. Magnetic design Menentukan besarnya fluks magnet dan rapat fluks magnet pada slot dan gerigi. 3. Insulation design Menentukan kelas isolasi berdasarkan suhu kerja motor. 4. Thermal design Aliran panas dan pengaturan pendinginan atau ventilasi. 5. Mechanical design Pengaturan perancangan mekanik

II.3.2. Perancangan Motor dan Rumus yang digunakan Design dimensi Penentuan jumlah kutub mesin

Penentuan diameter stator


16

In Field Training Management Trainee Penentuan panjang inti stator

Penetuan panjang celah udara

Pada design stator Perhitungan arus yang mengalir pada stator

Jumlah putaran lilitan per fasa stator

(Dari rumus di atas dapat kita lihat bahwa besar frekuensi motor menentukan jumlah lilitan pada setiap fasa stator)

Perhitungan slot stator

Gambar 2.9 Slot motor Ukuran slot panjang

-

lebar17




18

In Field Training Management Trainee II. 4. Daftar Kode Kelistrikan No. 1 2 3 4 5 6 TYPE LS-6 FCF2-3 MY4-TU LY4-TU H3CR-A8 H3CR-G8L ITEM Lamp Fuse Auxilary Relay Auxilary Relay Timer Timer NAME ACB MCCB DETAIL 6.3 V 1 W 3A AC 220V Tropicalization DC 24V Tropicalization AC 220V AC 220V MODEL AT32 NF800CS SPECIFICATION 3P 3000A with AL Tropicalization 3P 800A AL, AX (SLT Type) Tropicalization Sensitive current 0,1-0,8 A Respond time 0,1-0,2s Rating Voltage 110 V Vp = 220 V Vs = 105 V 1 = 10 KVA Vp = 440 V Vs = 110 V Rating Current 3A 3 , 4 Wire 3 , 4 Wire 600/150 V 3000/5 A 3000/5 A 40VA Rating Voltage 380V 150KW Coil Voltage 220V Thermal relay sensitive Current 305 A Coil Voltage 220V Tropicalization Coil Voltage 220V Tropicalization Rating Voltage 380V 170KW Current 3. 6 A Tropicalization Rating Voltage 440V 300KW Tropicalization Coil voltage 220 V Coil Voltage 220/240V Tropicalization 4C Contacts

NO. MARK 7 52M 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 52 51GL T PT FCF2-3 VS AS V A CT 88, 49

Overcurrent Ground LEG-108LA Relay Transformer Potential Transformer Catridge Fuse Voltage change over switch Current change over switch Voltmeter Am-meter Current Transformer Electromagnetic switch Electromagnetic contactor Electromagnetic contactor Thermal relay TSB-10KLG PE-50F BN..7X BN..3AN ACF..10 ACF..10 CW-40LM MSO K300 KP 5K300 5-N10 THN20HZKPSR ATH 4300 1032 MY4-TU

19 20 21 22 23 24

6 73 49 AT

Switching transformer BL Alarm Bell SS, 3X, Auxilary Relay 88X, 49X, 49Y, 30X, 52X,43RX


19

In Field Training Management Trainee 25 26 27 28 SS, 43A SR BSD INV change over switch 25 , Alternate type 1A-1B Overlap Contact Alternating Alarm Point Sensor Input AC 1-5 A Respond Time 1-5 secon Bell Slip Detector TSP-100 AC 200/220V Delay time 0,1-3 s Start time 0,4-20 s Inverter FR A240E Power : 1,5 kW 1.5K Input: 6,9A; 3 ; 380V; 50 Hz Output: 4A; 3 ; 380V; 0-400Hz Alternating Current FR BAAL Rating 0,75 KW Reactor 110 .75K Fluorescent Lamp M1110 AC 100V 10W Door Pushbutton ABS 30 INB 25 , MOMENTARY Type Switch 16 Contact (Black Globe) ASS22RN118 Current SA H 631T

29 30 31

ACL FL DS


20


BAB III. KESIMPULANIII.1. Kesimpulan Dari in field training yang telah dilakukan selama masa training di Seksi ME Operational (FME) dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Seksi ME sebagai ujung tombak dari sistem operasional pabrik bertanggung jawab untuk memastikan bahwa kegiatan operational dapat berjalan dengan baik sehingga dapat mendukung proses produksi agar berjalan dengan lancar. 2. Semua anggota seksi ME bisa mengoperasikan semua peralatan sesuai dengan bidang dan area kerjanya. 3. Bila ada kerusakan, ME mengeluarkan hipotesis awal kerusakan peralatan dan untuk tindaklanjutnya ME bisa meminta bantuan ElectrA bila kerusakan yang terjadi cukup besar dan sulit diperbaiki. 4. Fungsionalitas ME dalam melakukan finding sangat berguna dalam menentukan indikasi awal dari ketidaknormalan peralatan. Sehingga kerusakan peralatan dapat dicegah lebih awal. III.2. Saran Dari hasil in field training pada seksi ME Operational, ada beberapa saran, yaitu : 1. Sebagai ujung tombak operasional pabrik, kemampuan personel ME harus dijaga dan ditingkatkan melalui pemberian training-training yang terjadwal. 2. Perlu meningkatkan kesadaran akan keselamatan kerja dengan menyediakan peralatan keselamatan seperti helm, sarung tangan dan masker di tempat yang mudah dijangkau saat akan bertugas seperti di dekat pintu keluar. 3. Perlu meningkatkan komunikasi dan kerja sama dengan Bagian ElectrA dan Bagian Maintenance dalam hal trouble shooting. Dan bagian yang bersangkutan diharapkan menindaklanjuti temuan ME. 4. Perlu menyediakan penggunaan alat keamanan tambahan berupa safety belt yang layak seperti pada gambar berikut saat bekerja di atas ketinggian lebih dari 3 meter.

Gambar 2.10 Safety belt


21


5. Secara umum, Manufactur telah mendesain motor agar bisa beroperasi tanpa menyebabkan kerusakan berat bila dibebani sampai 115% dari beban nominal. Namun, keadaan tersebut hanya boleh terjadi dalam jangka waktu yang cukup pendek yaitu selama beberapa detik saja. Sehingga hal itu menuntut pengecekan terhadap arus beban dan suhu motor setiap beberapa jam sekali untuk memastikan keadaan motor. 6. Perlu disediakan fasilitas ruangan tertutup untuk personel yang berjaga di ruang kompressor. Sehingga hal-hal yang tidak diinginkan terjadi pada telinga dapat dicegah. Selain itu, suara bising dapat meningkatkan stress.


22

Documents

FME KHUSUS