Penyelesaian Konvolusi Sinyal Waktu Diskrit secara Grafis

 

Penyelesaian Konvolusi Sinyal Waktu Diskrit secara Grafis

 

Oleh: Drs. Abdul Mukti, MT

Widyaiswara Departemen Elektro PPPPTK BOE Malang

 

 

 

Abstrak:

Konvolusi dikenal juga dengan cross corelation adalah operasi antar dua fungsi sehingga menghasilkan fungsi ketiga yang merupakan modifikasi dari kedua fungsi aslinya.Dalam analisis sebuah sistem, masukan dan keluaran merupakan sebuah sinyal yang dapat dinyatakan dalam bentuk tabel, fungsi matematis ataupun grafis. Sistem mengolah sinyal masukan dan mengeluarkan sinyal keluaran.Pada kesempatan ini akan dijelaskan secara grafis konvolusi dari dua buah sinyal.

Kata kunci: Konvolusi, sinyal, cross corelation, sistem.


Pendahuluan

Sinyal adalah besaran yang diamati dalam selang waktu tertentu. Dalam selang waktu yang dimaksud, biasanya besaran berubah secara dinamis. Dalam keseharian dikenal sinyal suara atau sinyal gambar yang besarannya senantiasa berubah terhadap waktu. Namun besaran yang tidak berubah terhadap waktu secara teknis disebut sinyal juga asalkan merupakan pengamatan dalam selang waktu tertentu. Sehingga cahaya yang keluar dari sebuah lampu (meskipun intensitasnya tetap) disebut sinyal cahaya. Dalam analisis sebuah sistem, masukan dan keluaran merupakan sebuah sinyal yang dapat dinyatakan dalam bentuk tabel, fungsi matematis ataupun grafis. Sistem mengolah sinyal masukan dan mengeluarkan sinyal keluaran. Akibat pengolahan sistem, fungsi matematis sinyal berubah.

 

 

Sinyal Waktu Diskrit

 

Sinyal waktu diskrit merupakan fungsi dari argument yang hanya bernilai pada bagian diskrit dari waktu x[n] dimana n  {...-2,-1,0,1,2,3,4...}

 

Nilai x bisa real ataupun kompleks 

 

 

 

Konvolusi (Convolution)

 

Konvolusi dikenal juga dengan cross corelation adalah operasi antar dua fungsi sehingga menghasilkan fungsi ketiga yang merupakan modifikasi dari kedua fungsi aslinya. Secara matematis, konvolusi adalah integral yang mencerminkan jumlah lingkupan dari sebuah fungsi a yang digeser atas fungsi sehingga menghasilkan fungsi c. Konvolusi dilambangkan dengan asterisk ( *). konvolusi terus dievaluasi pada setiap pergeseran n dengan perkalian x[k] dan h[n-k] untuk semua nilai n, yang berjalan dari minus tak berhingga (-∞) sampai plus tak berhingga (+∞).

Proses konvolusi sangat berguna untuk menggambarkan beberapa efek yang terjadi secara luas dalam pengukuran , seperti pengaruh dari low-pass filter pada sinyal listrik atau pengaruh spektral bandpass pada spektrometer dalam bentuk spektrum.

 

 

 

 

Konvolusi sinyal waktu diskrit

 

 

Konvolusi dari dua buah sinyal waktu diskrit, x[n] dan h[n] secara matematis dinyatakan dalam rentang batas :

 

y[n]=x[n]*h[n]=

                          

 

 

Menghitung Konvolusi secara Grafis

 

 Jika dua buah sinyal diskrit x[n] dan h[n] mempunyai representasi sebagai berikut:

 dan         

 

 

Agar dapat menyelesaikan permasalahan ini dilakukan tahapan – tahapan berikut :

 

 

 

 

 

1. Gambarkan terlebih dahulu bentuk sinyal x[k] yang sama dengan x[n] dan h[k] yang sama dengan h[n]

 

       

 

 

 

 

2. Cerminkan / putar sinyal h[k], sehingga menjadi h[n-k]

 

 

   

 

3. Susun sinyal x[x] dan h[n-k], lalu lakukan perkalian x[x] dan h[n-k] pada setiap pergeseran n.

 

 

Hitung untuk n=0 ày[0]= = 1*1 =1. Gambarkan y[0]=1

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Geser h[n-k] ke kanan 1 step, lalu hitung untuk n=1à y[1]=1*1+1*2=3. Selanjutnya gambarkan        y[1]=3.

 

 

 

 

 

 5.  Geser h[n-k] ke  kanan 1 step, lalu  hitung untuk n = 2  à y[1] = 1*1+1*2 + 1*3 = 6. Selanjutnya

       gambarkan y[2]=6.

 

 6. Geser h[n-k] ke kanan 1 step, lalu hitung untuk n=3à y[1]=1*1+1*2+1*3+1*2=8. Selanjutnya gambarkan y[3]=8.

 

7. Geser h[n-k] ke kanan 1 step, lalu hitung untuk n=4à y[1]=1*1+1*2+1*3+1*2+1*1=9. Selanjutnya gambarkan y[4]=9.

 

 8. Geser h[n-k] ke kanan 1 step, lalu hitung untuk n=5à y[5]=1*2+1*3+1*2+1*1=8. Selanjutnya gambarkan y[5]=8.

 

9. Geser h[n-k] ke kanan 1 step, lalu hitung untuk n=6à y[6]=1*3+1*2+1*1=6. Selanjutnya gambarkan y[6]=6.

 

10. Geser h[n-k] ke kanan 1 step, lalu hitung untuk n=7à y[7]=1*2+1*1=3. Selanjutnya     gambarkan y[7]=3.

 

11. Geser h[n-k] ke kanan 1 step, lalu hitung untuk n=8à y[8]=1*1=1. Selanjutnya gambarkan    y[8]=1

 

  

 

Sehingga diperoleh dari posisi akhir sinyal adalah seperti berikut :

 

 

Implementasi

 

Proses konvolusi banyak dijumpai pada aplikasi engineering dan matematik, salah satu diantaranya yaitu pada teknik listrik. Dalam suatu sistem Linier Time Invariant (LTI), konvolusi dari  satu sinyal input dengan impulse menghasilkan output (respon) . Pada  saat tertentu, output tersebut adalah efek akumulasi dari semua nilai-nilai sebelumnya dari fungsi input. Dengan menghitung konvolusi sebuah sinyal dapat ditentukan cara kerja transformasi wavelet kontinyu (TWK) pada sebuah jendela modulasi setiap waktu dari setiap skala yang diinginkan. Proses ini umumnya digunakan di dalam penelitian ilmiah seperti respon transient, respon impulse, analisis nilai jenuh, dan pengenalan suara dlsb.

 

 

Kesimpulan


Sinyal diskrit adalah sinyal yang digunakan dalam domain teknik engineering berbasis digital. Banyak cara untuk menyelesaikan konvolusi sinyal diskrit, salah satu diantaranya adalah secara grafis. Cara ini yang paling mudah difahami secara visual, serta perhitungannya tidak membutuhkan matematik tingkat tinggi.

 

Referensi 

http://ensiklopediseismik.blogspot.com/2007/06/konvolusi-convolution.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Convolution

http://www.sfu.ca/~truax/conv.html

Delta Modulasi Sebagai Solusi Mengatasi Gangguan Transmisi Sinyal

Delta Modulasi

Sebagai Solusi Mengatasi Gangguan Transmisi Sinyal

 

Oleh: Herry Sudjendro, M.T

Widyaiswara PPPPTK BOE Malang

 

ABSTRAK

 

Delta modulasi dirancang untuk mengatasi gangguan pada sistem komunikasi analog dengan menerapkan sistem komunikasi digital 1 bit yang merupakan model paling sederhana. Level informasi sinyal analog akan dikodefikasi menjadi kedudukan sederetan bit yang merupakan hasil perubahan level analog ke pulsa digital. Pada reproduksi, sederetan pulsa delta modulasi akan diterjemahkan oleh rangkaian integrator sebagai informasi naik atau menurun, sehingga dihasilkan sinyal informasi sesuai sumbernya.

 

Kata kunci: delta modulasi, komunikasi digital, integrator

 

Pendahuluan 

Delta modulasi adalah sistem komunikasi digital dengan kecepatan bit yang relatif rendah.Sistem ini dikembangkan untuk mengatasi sistem komunikasi analog yang rentan terhadap gangguan sinyal pada transmisi, di mana sinyal yang diterima di penerima mengalami gangguan seperti dengung dari noise, sinyal informasi menjadi sangat lemah. Akibatnya antara pengirim dan penerima informasi sangat terganggu. Gangguan tersebut bisa jadi karena adanya petir, percikan pengapian dari kendaraan bermotor yang masih menggunakan platina atau gangguan fisik lainnya.

Untuk mengatasi hal tersebut, tentunya sinyal informasi yang berupa sinyal analog harus dirubah menjadi sinyal digital. Sinyal digital terbebas dari gangguan sinyal, karena informasi yang dikirim hanyalah informasi level pulsa high dan low saja. Apabila saluran transmisi sangat panjang, maka informasi sinyal level high dan low bisa di-regenerasikan menjadi level-level pulsa yang tegas antara high dan low.

Delta Modulator

Pada sistem delta modluasi, informasi berupa sinyal input analog akan diolah menjadi pulsa-pulsa digital, bukan melalui rangkaian analog to digital converter (ADC), melainkan melalui sebuah rangkaian komparator detektor level.

Sinyal input analog sebagai sinyal referensi dikomparasikan dengan sinyal clock melalui sebuah rangkaian komparator.

Gambar.1 Delta modulator

Sinyal clock akan mengikuti pola sinyal analog sebagai referensi  dengan cara selalu mengikuti gerakan sinyal analog.

·   Pada saat sinyal analog memiliki amplirudo yang meningkat naik, maka sinyal clock akan mengikutinya. Pada kondisi ini keluaran dari komparator adalah pulsa-pulsa clock memiliki level positif.

·         Pada saat kondisi sinyal analog tidak ada perubahan level sinyal yang cukup besar, maka sinyal clock akan berada secara kontinyu pada level di atas dan di bawah tegangan referensi analog secara periodik, sehingga keluaran dari rangkaian komparator adalah pulsa-pulsa sinyal clock dengan polaritas positif dan negatif bergantian secara periodik.

·         Pada saat sinyal referensi analog menurun level tegangannya, maka akan diikuti oleh gerakan sinyal clock. Pada kondisi ini, keluaran dari komparator adalah pulsa-pulsa dari sinyal clock yang memiliki level negatif.

Gambar 2. Pola komparasi antara sinyal analog (referensi) dan sinyal clock

Dengan demikian, keluaran pulsa-pulsa dari komparator adalah sederetan pulsa yang mengandung informasi level tegangan. Pulsa-pulsa tersebut siap dikirim ke penerima melalui medium dengan kualitas reproduksi yang lebih bagus, karena pada prinsipnya pulsa-pulsa digital hanya mengenal logik high dan low. Sehingga pada penerima, sejelek apapun kualitas sinyal digitsl ysng diterima, akan diperbaiki melalui sebuah rangkaian regenerator dengan menguatkan pulsa-pulsa digital tersebut. Dengan demikian akan didapatkan informasi yang jelas tentang kedudukan pulsa (high maupun low), untuk dikembalikan (demodulasi) ke dalam bentuk informasi awal (sinyal referensi).

                             Modulator ini terdiri dari quantizer yang mengubah perbedaan antara sinyal input dan rata-rata dari langkah-langkah sebelumnya. Dalam bentuk yang paling sederhana, quantizer dapat diwujudkan dengan pembanding direferensikan ke 0 (dua tingkat quantizer), yaitu output 1 jika sinyal input positif atau  0 negatif.

 Gambar 3. Sinyal dari delta modulation

 

Delta Demodulator

Pada sisi penerima, pulsa-pulsa dari delta modulasi akan diolah kembali ke dalam sinyal analog. Pengolahan ini tidak dilakukan dengan menggunakan rangkaian digital to analog converter (DAC), melainkan melalui sebuah integrator yang dibentuk dengan sebuah Low Pass Filter (LPF)

Sinyal digital hasil reproduksi tersebut diterjemahkan kembali oleh rangkaian delta demodulator, yang bisa dibangun dengan rangkaian paling sederhana berupa rangkaian integrator untuk didapatkan kembali sinyal informasi.

            

 Gambar 4.  Delta demodulator (Integrator)

 

Gambar 5. Proses reproduksi sinyal delta demodulator

Gambar 5 di atas menunjukkan proses reproduksi pulsa-pulsa delta modulasi dikembalikan ke bentuk sinyal aslinya melalui rangkaian integrator yang berupa low pass filter. Dari hasil percobaan laboratorium, bisa dilihat bentuk sinyal reproduksi seperti pada gambar 6 di bawah.

 Gambar 6. Sinyal reproduksi delta modulasi dilihat dengan CRO

 

Demodulator hanyalah sebuah integrator (seperti yang ada di loop umpan balik) yang output naik atau turun dengan masing-masing 1 atau 0 yang diterima. Integrator sendiri merupakan bentuk low-pass filter. Untuk memperhalus sinyal reproduksi, maka diperlukan rangkaian Low Pass Filter dengan tingkatan yang lebih tinggi, bisa melalui LPF orde 2 alatu lebih.

 

Kesimpulan:

·         Delta modulasi merupakan prinsip yang paling dasar dari sistem digital modulasi, yang kemudian dikembangkan lebih luas dalam bentul Pulse Code Modulation (PCM) melalui proses modulasi-demodulasi yang lebih rumit.

 

·         Delta modulasi mampu mengatasi gangguan-gangguan transmisi sinyal yang muncul pada sistem komunikasi analog.

 

Referensi:

1.  Hiokoi Waren, Telecommunications, 3rd edition, Prentice Hall International Inc, 1998

2. Heinrich Hubscher, Elektrotechnik Fachhstufe 2 Nachrichtentechnik,Braunschweig; Westermann, 1986

3.     Peter Zastrow, Fernsehempfangstechnik, Cetakan ke 6, Frankfurter; Fachverlag, 1987.

 

 

Pembangkit Listrik Tenaga Angin

PENGENALAN KOMPONEN DAN PRINSIP KERJA SISTEM

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN/BAYU (PLTB)

Oleh: S. Susa’at (WI Madya, Departemen Elektro);  P4TK BOE/VEDC Malang

 

Abstrak:

Pembangkit listrik tenaga angin merupakan salah satunya energi terbarukan (renewable energy) di Indonesia yang layak untuk dikembangkan, karena Indonesia mempunyai luas lautan yang hampir dua sepertiga dari daratan, sehingga sumber angin dari laut sangat memungkinkan untuk memutar generator sebagai pembangkit tenaga listrik tenaga angin (PLTB).Secara prinsip mesin pembangkit listrik tenaga angin (PLTB) adalah sebuah generator untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik, dimana tenaga mekanik ini dihasilkan oleh angin yang akan memutar baling-baling yang berbentuk sudu-sudu blade dan porosnya dikopel dengan mesin generator pembangkit. Mesin pembangkitlistrik di sini dilengkapi beberapa komponen utama seperti baling-baling penera angin yang biasa disebut blades, hub untuk penghubung baling-baling yang berdiameter besar dengan poros utama (main shaft), transmisi gearbox untuk mempercepat putaran mesin, suatu pengarah penyimpangan untuk memutar pencarian arah kecepatan angin pada  menara, tower penyanggauntuk kedudukan mesin generator dan perlengkapannya, poros kecepatan tinggi (high speed shaft), lalu komponen yang terpenting yaitu mesin generator sebagai pembangkit listrik. Kemudian sebuah frame bagian luar yang melindungi dalam mesin generator atau pembangkit padabagian eksternal dari suatu mesin generator yang biasa disebut housing dari mesin baling-baling yang berdiameter besar atau kipas penera angin tersebut. Mesin pembangkit ini juga dilengkapi frame internal untuk mendukung dan mendistribusikan  ke beban. Sedangkan gearbox yang dikopel pada poros mesin pembangkit di sini untuk meningkatkan kecepatan poros, hal ini berkebalikan dengan mesin motor listrik, dimana gearbox biasanya justru mereduksi putaran mesin untuk mengangkat beban yang berat. Adapun kapasitas daya listrik (Watt/ kilo Watt/ Mega Watt) yang dihasilkantergantung dari besar kecilnya generator dan kemampuan angin dalam memutar poros (shaft) dari mesin generator pembangkit, serta komponen pelengkap yang lainnya, seperti sistem transmisi gearbox, sistem mekanik lainnya.

 

Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB)

          Sistem pembangkit listrik tenaga angin (PLTB) umumnya terdapat mesin pembangkit listrik yang mempunyai bagian penting seperti gambar di bawah ini, diantaranya turbin angin dengan bagian-bagian komponen utama baling-baling kipas (blades), penghubung baling-baling kipas dengan poros mesin (hub), transmisi pemercepat putaran poros (gearbox), suatu pengarah penyimpangan untuk memutar menara (Nacelle), mesin pembangkit listrik (generator), dan menara (tower).

 Gambar 1. Bagian Komponen Penting Turbin PLTB

 

Adapun detail gambar area dan arah putaran sudu baling-baling kipas untuk menera angin adalah seperti gambar berikut.

                                                             Gambar 2. Area dan Arah Putaran Kipas Baling-baling PLTB

 

           Sedangkan bagian komponen dan lay out  penting yang lain seperti gambar di samping dan gambar di bawahnya berikut merupakan istilah di PLTB terdapat Nacelle untuk mengarahkan putaran menara yang terdiri dari sebuah frame bagian luar untuk melindungi bagian dalam mesin dari lingkungan luar (eksternal), dan sebuah  frame internal untuk mendukung dan mendistribusikan  berat/beban mesin.

Kemudian sebuah gearbox untuk meningkatkan kecepatan poros, sebuah generator untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik, dan suatu pengarah penyimpangan untuk berpu-tarnya menara pada  Nacelle.

 

 Gambar 3. Bagian Komponen

Tidak kalah pentingnya komponen lain  lagi seperti baling-baling penera angin yang sering digunakan pada sistem PLTA biasanya dengan 4 (empat) model seperti gambar di bawah berikut.

   

                                                  Gambar 4. Macam Model Baling-baling

Sedangkan komponen turbin pembangkit tenaga angin secara detail seperti gambar berikut

  

  Gambar 5. Detail Komponen Mesin Turbin Listrik Tenaga Angin

Sesuai susunan dan fungsi dari beberapa komponen penting dalam turbin pembangkit listrik tersebut, maka dapat diuraikan tugas dan fungsinya masing-masing.

 

Low- and High-Speed Shaft:

Mentransmisikan gerakan rotasi dari poros/pusat kegiatan baling-baling kepada gearbox dan dari gearbox kepada generator (gambar 1h. di samping bagian atas

Gearbox:

Mengkonversi putaran kecepatan rendah dari poros masukan baling-baling kecepatan tinggi ke poros generator yang merupakan poros kecepatan tinggi.Gear box pada turbin angin  menggunakan suatu roda gigi dengan sistem perplanetan (gambar 1h di samping bagian bawah).

Kopling:

 

Menggabungan  gearbox kepada generator. Kopling yang digunakan Gambar 6.Model Shaft flexibell karena  untuk mengurangi beban osilasi yang bisa menyebabkan kerusakan komponen.

 

 Gambar 6. Model Shaft dan Gear box

Bearing:

 Sejumlah bearing diperlukan untuk poros, gearbox, yaw mekanis, generator, dan komponen berputar lain seperti gambar 7.

Rem mekanis:

 Adalah suatu gesekan mekanis mengerem dan sistem hidroliknya menghentikan atau menahan  baling baling turbin selama pemeliharaan dan over haul. Suatu rem-cakram hidrolik pada yaw mekanis  menjaga posisi nacelle ketika nacelle  pada posisinya (gambar 8). 

            Gambar 7. Model Bearing

Generator Elektrik:

 Mengkonversi poros kecepatan tinggi menjadi energi listrik. Sesuai prinsip generator, bahwa generator akan membangkitkan listrik yang besar jika putaran poros oleh adanya angin semakin tinggi kecepatannya (gambar 9).

Unit Pendingin:

Fan besar menggerakkan udara ke generator dan gearbox dan membuang panas dari nacelleSaluran pipa udara dingin langsung kepada generator (lihat gambar 10).

               Gambar 8. Rem Mekanis

 

Yaw Mekanisme dan Four-Point Bearing:

Perputaran  turbin secara langsung oleh angin dalam rangka menghasilkan tenaga maksimum. Empat sensor yaw memonitor arah angin danmengaktipkan yaw motor untuk mengatur posisi nacelle. Four-point bearing (gambar 7) menghubungkan nacelle ke  menara. Yaw mekanis (gambar 9) memutar mata pisau/baling baling  90 derajat  di bawah angin kencang untuk mengurangi tekanan pada komponen internal dan menghindari kondisi over speed.

Gambar 9. Rem Mekanis

Elektronik  Controller:

Suatu pengontrol dasar, ditempatkan di dasar dari  menara, menggunakan PC dan serat optik untuk memonitor dan merekam data capaian, seperti halnya untuk memudahkan komunikasi kedua sub-controllersUntuk pengontrol nacelle berfungsi  memonitor aktivitas nacellePengontrol poros, yang berkomunikasi secara langsung dengan  pengontrol agar nacelle lebih presisi dalam  memonitor aktivitas baling-baling.

 

 Gambar 10. Model Generator Elektrik                           Gambar 11. Fan Pendingin

Sensor:

Sebuah anemometer, ditempatkan pada atas menara, untuk mengukur kecepatan angin dan pengiriman data kepada yaw mekanismeSebuah  pengukur arah angin yang mengirimkan data kepada yaw mekanisme. Sebuah sensor untuk memonitor di dalam menara dan untuk menentukan jika turbin tengah menyimpang (arah) untuk suatu periode waktu tertentu. Suatu thermocouple temperatur di dalam badan nacelle

Gambar 11. Model Yaw mekanis dan 4-Point Bearing

    

Gambar 12. Model Sensor dan Unit Control

Sedangkan Model Rotor seperti gambar 13  terdiri dari beberapa komponen, dintaranya:

Gambar 13. Model Rotor

Baling baling:

Baling-Baling menggunakan prinsip mengangkat untuk mengkonversi energi dari  angin ke dalam daya mekanis. Stall-regulated blades membatasi momentum pada saat kecepatan angin terlalu tinggi untuk mencegah kerusakan mesin. Variable-Pitch pada mata pisau berputar untuk memperkecil area permukaan mereka bertujuan  mengatur kecepatan putaran.

 

Pitch Drive:

Sistem Ini mengendalikan pitch/jarak  dari  mata pisau untuk mendapatkan sudut optimal pada kecepatan yang diinginkan.

      Extenders:

 Komponen baja ini berfungsi mendukung rotor dan mengamankan rotor dalam berkoneksi.

 Sedangkan model bentuk menara (tower) seperti (gambar 1p) di atas dengan panjang ketinggian disesuaikan sesuai daerah sumber angin berada.Biasanyatinggi menara bisa mencapai 60-100 m dengan beban 200 – 400 ton (gambar 14).

Gambar 14. Model bentuk Menara (Tower)

     Menara (Tower):

Komponen ini secara khas dibuat dari baja digulung, berbentuk pipa, dan dirakit perbagian karena besarnya ukuran dan bebannya. Didalam tower terdapat tangga yang berguna untuk maintenance mesin.

 

 

Kesimpulan

 1.  Clean and inexhaustible fuel.

Energi angin tidak menghasilkan emisi/ pancaran dan  tidak bisa habis. Sebuah single turbin angin 1 MW yang bekerja selama 1 tahun mampu menggantikan lebih dari1,500 ton karbon dioksida 6.5 ton sulfur diksida 3.2 ton Nitrogen doiksida dan 60 pound mercury.

2.  Local Economic Developtment

Lokasi pembangkit dapat secara signifikan menaikkan pendapatan dari pemilik tanah yang membiarkan tanah mereka untuk pengembangan pembangkit ini., yang kemudian akan meningkatkan pendapatan baagi masyarakat lokal.

3.  Energi Price Stability

Energi angin memiliki kelebihan diantaranya mengurangi ketergantungan terhadap bahan baker, yang harganya tidak stabil.

4.  Reduced reliance on imported fuels

 Pemanfaatan energi angin ini tidak memerlukan bahan baker lain, sehingga mengurangi ketergantungann atau import bahan bakar, sehingga mengurangi ketergantungan terhadap kebijakan global tentang bahan baker, sert ketergantungan jepada negara negara penghasil minyak.

 

Referensi

1.  Manwell, J.F; Mc Gowan, J.G; and Rogers, A.L. 2009. Wind Energy Explained: Theory, Design and Application: Second Edition. Chippenham, Wiltshire: Wiley & Sons, Ltd.

2.  www.greenpeace.org. Pembangkit Listrik Tenaga Angin: (terjemahan), diakses 12 Februari 2014 melalui www.vedcmalang.com.

3.    www.tribunews.com. Pembangkit Listrik Tenaga Angin untuk Masyarakat Fukushima, Jepang, diresmikan November 2013, diakses 14 Februari 2014 melalui www.vedcmalang.com

 

 

Kode Dalam Sistem Komunikasi Data

KODE DALAM SISTEM KOMUNIKASI DATA

Djoko Sugiono

 

Abstrak

Dalam sistem komunikasi data yang dikirimkan sering mengalami 3 hal, yaitu data yang dikirim tidak sampai atau hilang pada saluran, data yang dikirim dapat diterima dengan baik dan kemungkinan ke tiga data diterima tetapi data rusak atau error. Untuk mengantisipasi kejadian yang ke tiga yaitu data dalam kondisi error maka diterapkan pengkodean terhadap pengiriman data.

Oleh karena data yang dikirimkan adalah dalam bentuk sinyal digital maka untuk pengkodean data yang dikirimkan dilakukan dengan membentuk pola data dengan metode tertentu. Terdapat banyak sistem pengkodean yang dibuat diantaranya adalah 2B1Q Unipolar Line Coding, Polar Line Coding,  Manchester, Diferensial Manchester, Bipolar Line Coding, Kode Blok (Block Coding), Kode ASCII

Tujuan dari pengkodean terhadap pesan atau yang dikirimkan adalah untuk menjamin bahwa pada akhirnya pesan dapat diterima sesuai dengan pesan yang dikirimkan oleh pengirim baik dari sisi reliabilitas maupun dari integritas data.

Kata kunci: Unipolar Line Coding, Polar Line Coding,  Manchester, Diferensial Manchester, Bipolar Line Coding, Kode Blok (Block Coding), Kode ASCII

 

 

PENDAHULUAN

Berbicara kode komunikasi tentunya banyak sekali hal yang harus dipikirkan karena kode harus dapat dimengerti oleh minimal 2(dua) orang atau 2(dua) peralatan yang saling digunakan untuk komunikasi, kode adalah simbol yang memberikan makna tertentu untuk menyatakan suatu pernyataan tertentu sesuai dengan kandungan maksud dari pengirim atau penerima.

Pengkodean terhadap pesan atau kode yang dikirimkan dilakukan dengan berbagai macam metode, yang pada akhirnya agar data berupa pesan dapat dijaminkan bahwa pesan dapat diterima sesuai dengan pesan yang dikirimkan oleh pengirim baik dari sisi reliabilitas maupun dari integritas data.

Pada saat pengiriman data atau pesan dalam kaitan komunikasi data hal yang paling sering ditemui adalah data yang dikirim tidak sampai atau hilang pada saluran, data yang dikirim dapat diterima dengan baik dan kemungkinan ke tiga data diterima tetapi data rusak atau error. Dengan alasan inilah para ahli mengembangkan sistem kode guna mengkomunikasikan data antar peralatan elektronik, yaitu untuk mengantisipasi kejadian pertama dan ke tiga yaitu data hilang atau dalam kondisi rusak (error).

Oleh karena data yang dikirimkan adalah dalam bentuk sinyal digital maka untuk pengkodean data yang dikirimkan dilakukan dengan membentuk pola data dengan metode tertentu. Terdapat banyak sistem pengkodean yang dibuat diantaranya adalah 2B1Q Unipolar Line Coding, Polar Line Coding,  Manchester, Diferensial Manchester, Bipolar Line Coding, Kode Blok (Block Coding), Kode ASCII

Sedangkan sinyal digital tersebut tersusun dari sederetan bit biner dan setiap bit memiliki 2(dua) kondisi yaitu logika 0, sebagai contoh untuk merepresentasikan angka 185 desimal maka secara biner akan tersusun 1011 1001 dan untuk merepresen-tasikan angka 202 desimal maka secara biner akan tersusun 1100 1010. Bentuk kode biner 1 dan 0 tersebut pada saat dikirimkan melalui media transmisi diubah menjadi format sinyal digital secara serial, kode yang digunakan untuk membentuk data tersebut dikenal dengan istilahi line-code.

 

UNIPOLAR LINE CODING

Kode ini menggunakan hanya satu non-zero dan satu zero level tegangan, yaitu untuk logika 0 memiliki level zero dan untuk logika 1 memiliki level non-zero. Implementasi unipolar line coding merupakan pengkodean sederhana, akan tetapi terdapat dua permasalahan utama yaitu akan muncul komponen DC dan tidak adanya sikronisasi untuk sekuensial data panjang baik untuk logika 1 atau 0. Secara diagram pulsa ditunjukan pada gambar berikut:

 

 

POLAR LINE CODING

Kode ini menggunakan dua buah level tegangan untuk non-zero guna merepresentasikan kedua level data, yaitu satu positip dan satu negatip. Permasalahan yang muncul adalah adanya tegangan DC pada jalur komunikasi, untuk pengkodean polar terdapat 4 macam jenis kode polar seperti ditunjukan pada gambar berikut:

 

 

a. Non Return to Zero (NRZ)

Terdapat dua jenis kode NRZ yang meliputi:

Level-NRZ, level sinyal merupakan representasi dari bit, yaitu untuk logika 0 dinyatakan dalam tegangan positip dan untuk logika 1 dinyatakan dalam tegangan negatip. Kelemahan kode ini memiliki sinkronisasi rendah untuk serial data yang panjang baik untuk logika 1 dan 0.

Invers-NRZ, merupakan kode dengan ciri invers level tegangan merupakan nilai bit berlogika 1 dan tidak ada tegangan merupakan nilai bit berlogika 0. Untuk logika 1 dalam sederetan data memungkinkan adanya sinkronisasi, walaupun demikian untuk sekuensial yang panjang untuk data berlogika 0 tetap terdapat permasalahan.

 

Berdasarkan diagram pulsa di atas ternyata untuk pengkodean dengan NRZ-I masih lebih baik dibanding pengkodean dengan NRZ-L, walupun demikian keduanya tetap tidak memberikan sinkronisasi yang lengkap. Oleh sebab itu penerapan kode ini dapat memberikan sinkronisasi yang lengkap apabila setiap untuk setiap bit terjadi perubahan sinyal.

 

b. Return to Zero (RZ)

Kode RZ level sinyal merupakan representasi dari bit, yaitu untuk logika 0 dinyatakan dalam tegangan negatip dan untuk logika 1 dinyatakan dalam tegangan positip, dan sinyal harus kembali zero untuk separuh sinyal berdasarkan interval dari setiap bit, artinya bila waktu untuk satu bit bik logika 1 atau logika 0 sama dengan 1 detik maka pernyataan logika 1 dengan level tegangan positip adalah 0,5 detik dan 0,5 detik berikutnya level tegangan kembali ke nol volt (zero). Demikian juga untuk pernyataan logika 0  level tegangan negatip adalah 0,5 detik dan 0,5 detik berikutnya level tegangan kembali ke nol volt (zero).

 

Penggunaan kode ini memiliki sinkronisasi sempurna, untuk kode balik bit dilakukan dengan perubahan 2 sinyal, kecepatan pulsa adalah 2x kecepatan kode NRZ dan diperlukan bandwidth sekuensial bit yang lebih lebar.Sebagai awal sebuah bit data dapat digunakan level non-zero.

 

MANCHESTER

Pada kode Manchester terjadi inversi level sinyal pada saat sinyal bit berada di tengah interval, kondisi ini digunakan untuk dua hal yaitu sinkronisasi dan bit representasi. Kondisi logika 0 merupakan representasi sinyal transisi dari positip ke negatip dan kondisi logika 1 merupakan representasi sinyal transisi dari negatip ke positip serta memiliki kesempurnaa sinkronisasi. Selalu terjadi transisi pada setiap tengah (middle) bit, dan kemungkinan satu transisi pada akhir setiap bit. Baik untuk sekuensial bit bergantian (10101), tetapi terjadi pemborosan bandwidth untuk kondisi jalur berlogika 1 atau berlogika 0 untuk waktu yang panjang, kode digunakan untuk IEEE 802.3 (Ethernet)

 

 

Diferensial Manchester

Pada kode Diferensial Manchester inversi level sinyal pada saat berada di tengah interval sinyal bit digunakan untuk sinkronisasi, ada dan tidaknya tambahan transisi pada awal interval bit berikutnya merupakan identifikasi bit, dimana logika 0 jika terjadi transisi dan logika 1 jika tidak ada transisi, memiliki kesempurnaan sinkronisasi. Baik untuk jalur berlogika 1 pada waktu yang panjang, tetapi terjadi pemborosan bandwidth untuk kondisi jalur berlogika 0 untuk waktu yang panjang, kode digunakan untuk IEEE 802.5 (Token Ring).

Gambar berikut menunjukan contoh format pengkodean bit biner data ke dalam metode pengkodean dalam bentuk diagram pulsa, yaitu pengkodean biner ke unpolar NRZ (Non Return Zero), biner ke format polar NRZ, dari biner ke unipolar RZ (Return Zero), dari biner dikodekan ke bipolar RZ (Return Zero) dan dari biner ke kode manchester.

 

 

BIPOLAR LINE CODING

Kode bipolar menggunakan dua level tegangan yaitu non-zero dan zero guna menunjukan level dua jenis data, yaitu untuk logika 0 ditunjukan dengan level nol, untuk logika 1 ditunjukan dengan pergantian level tegangan positip dan negatip, jika bit pertama berlogika 1 maka akan ditunjukan dengan amplitudo positip, bit kedua akan ditunjukan dengan amplitudo negatip, bit ketiga akan ditunjukan dengan amplitudo positip dan seterusnya.

Dalam menggunakan jalur saat melakukan pengiriman data membutuhkan lebih sedikit bandwidth dibanding dengan kode Manchester untuk sekuensial bit logika 0 atau logika 1, kemungkinan terjadi kehilangan sinkronisasi untuk kondisi jalur berlogika 0.

 

 

PENGKODEAN  2B1Q

Pengkodean dengan cara ini adalah dengan melakukan pengkodean 2 (dua) biner untuk dijadikan 1 (satu) kuarter, pola data yang terdiri dari 2 bit dikodekan menjadi sebuah elemen sinyal yang merupakan bagian dari sinyal berlevel empat. Sedangkan data dikirim dengan kecepatan 2 (dua) kali lebih cepat dibanding dengan pengkodean NRZ-L, dan pada bagian penerima memiliki empat threshold untuk melayani penerimaan data terkirim.

 

  • Jika level sebelumnya adalah positip maka untuk nilai bit berikutnya 00 levelnya adalah +1, untuk bit 01 levelnya adalah +3, bit 10 levelnya adalah -1 dan bit 11 levelnya adalah -3.
  • Jika level sebelumnya adalah negatip maka untuk nilai bit berikutnya 00 levelnya adalah -1, untuk bit 01 levelnya adalah -3, bit 10 levelnya adalah +1 dan bit 11 levelnya adalah +3.

 

Konversi positip dan negatip pulsa tersebut dapat digambarkan diagram pulsanya sebagai berikut:

 

 

KODE BLOK (BLOCK CODING)

Tidak seperti kode jalur yang dijelaskan di atas, untuk kode blok ini beroperasi pada sebuah formasi stream bit informasi. Berikut beberapa hal terkait dengan kode blok yang beroperasi berdasarkan formasi blok bit informasi.

  1. Bit redundan ditambahkan ke setiap blok informasi, hal ini dilakukan untuk memberikan kepastian sinkronisasi dan pendeteksian kesalahan (error).
  2. Setiap 4 bit data dikodekan menjadi kode 5-bit.
  3. Kode 5-bit normalnya digunakan untuk penggunaan kode invers NRZ.
  4. Pemilihan kode 5-bit seperti halnya setiap kode berisi tidak lebih satu bit 0 sebagai bit awal dan tidak ada lagi lebih dari dua buah logika 0.

Oleh karena itu, ketika kode 5-bit dikirim secara sekuensial maka tidak akan terlihat tiga buah bit berlogika 0 lagi. Kode 4B/5B digunakan pada sistem komunikasi dengan media transmisi fiber optik (FDDI). Tabel 1 berikut merupakan tabel konversi 4 bit menjadi 5 bit.

Tabel 1 Konversi Data 4B/5B

 

Data

Kode

Data

Kode

0000

11110

1000

10010

0001

01001

1001

10011

0010

10100

1010

10110

0011

10101

1011

10111

0100

01010

1100

11010

0101

01011

1101

11011

0110

01110

1110

11100

0111

01111

1111

11101

 

 

KODE ASCII

Sebuah standar Amerika untuk menunjuk sebuah karakter diberi nama American Standard Code for Information Interchange (ASCII), standar ini dapat digunakan untuk membuat kode sejumlah 128 buah karakter. Kode ASCII pertama diguna¬kan tahun 1963, karena ada penambahan kode beberapa karakter maka kode ini disempumakan pada tahun 1967.

Setiap kode ASCII dinyatakan dalam bilangan heksa, kode ini merupakan cikal bakal sistem komunikasi digital antar perangkat komputer dan merupakan sistem kode yang pertama kali digunakan dalam sistem komputer dan komunikasinya. Sampai saat ini setiap komputer yang diproduksi menggunakan kode ASCII, baik pada komputer personal, laptop maupun jenis komputerb lainnya.

Tabel 2 berikut merupakan sistem kode ASCII yang disusun secara matrik, bit ke 1 sampai bit ke 4 menunjukan kode belakang dan bit ke 5 sampai bit ke 7 menunjukan kode depan. Kode ASCII berdasarkan tabel 1.2 tersebut merupakan bilangan heksa desimal, jadi untuk karakter A (kapital) dari kolom menunjukan 100 berarti sama dengan 4 dan dari baris menunjukan 0001 yang berarti nilai 1 sehingga kode huruf A adalah 41 dalam bilangan heksa.

Misal ditanyakan berapa kode huruf b dalam heksa berdasarkan kode ASCII, maka jawabnya dilihat pada tabel dari kolom = 110 dan dari baris diperoleh 0010 sehingga diperoleh kode 110 0010 = 62 dalam heksa.

Kode ASCII yang terdiri dari 7 bit akan memiliki pengkodean karakter sejumlah 27 = 128, yaitu mulai dari 000 0000 sampai dengan 111 1111. Pemanfaatan kode ASCII dalam transmisi data adalah dengan menambahkan 1(satu) bit  lagi sehingga kode karakter menjadi 8 bit, fungsi dari bit ke delapan adalah untuk memberikan identitas paritas pada data terkirim. Penambahan satu bit pariti ini dapat dimanfaatkan untuk menguji apakah data berupa karakter terkirim dengan benar atau tidak, atau dengan kata lain berfungsi untuk deteksi kesalahan bit pada data berupa kode ASCII terkirim. Dalam menentukan paritas karakter dapat dipilih, yaitu menggunakan paritas genap (even parity) atau diinginkan menggunakan paritas ganjil (odd parity).

 Tabel 2. Kode ASCII

 

Bit pariti akan menjadi bit MSB kode ASCII, sehingga dengan penambahan 1 bit setiap karakter akan membentuk jumlah logika 1(satu) pada kode tersebut. Jika diharapkan kode dengan paritas ganjil maka jumlah logika 1(satu) harus ganjil, demikian juga jik diharapkan kode berparitas genap maka jumlah logika dalam kode tersebut berjumlah genap.

Misalkan untuk huruf A berdasarkan tabel ditemukan kode 100 0001=(41H), pada kode ternyata memiliki jumlah logika 1 adalah dua buah. Jika diinginkan pengiriman data dengan paritas ganjil maka bit ke delapan sebagai pariti harus berlogika 1, demikian pula untuk kebalikannya jika diinginkan data terkirim dengan paritas genap maka  bit ke delapan sebagai pariti harus berlogika 0.

Standar telekomunikasi ITU-T merekomendasikan bit terbesar (MSB) dari kode karakter untuk digunakan sebagai bit paritas, artinya untuk kode ASCII yang menggunakan 7 bit maka bit ke delapanlah sebagai bit paritasnya (lihat contoh untuk karakter A).

 

KESIMPULAN:

3(tiga) kemungkinan kejadian pada komunikasi data antara dua peralatan elektronik, yaitu meliputi data yang dikirim tidak sampai atau hilang pada saluran, data yang dikirim dapat diterima dengan baik dan kemungkinan ke tiga data diterima tetapi data rusak atau error.

Diperlukan sistem pengkodean terhadap pesan atau data yang dikirimkan, untuk menjamin pada akhirnya pesan diterima sesuai dengan pesan yang dikirimkan oleh pengirim baik dari sisi reliabilitas maupun dari integritas data.

Data yang dikirimkan dalam bentuk kode sinyal digital dengan pembentukan pola data melalui metode tertentu, meliputi 2B1Q Unipolar Line Coding, Polar Line Coding,  Manchester, Diferensial Manchester, Bipolar Line Coding, Kode Blok (Block Coding), Kode ASCII

.

DAFTAR PUSTAKA:

1.     BSDC, Repair Faults in Local Area Networks, Batam, 2002

2.  Kennedy, George; Electronic Communication Systems, McGraw-Hill Co., Singapore, 1988.

3.  Stallings, William; Komunikasi Data & Komputer, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta, 2001.

4.   DC Green; Komunikasi Data, Penerbit ANDI, Yogyakarta, 1996.

5.Wheland Couch II, Leon; Digital & Analog Communication Systems, Macmillan Publishing Company, New York, 1993.

 

Sistem Pengaman Dengan Arus Sisa

Sistem Pengaman Dengan Arus Sisa

Supaat

Widyaiswara Madya PPPPTK BOE Malang

email: supaat2001@yahoo.com

 

 

ABSTRAK

Peralatan pengaman arus sisa oleh industri telah diproduksi dengan nama ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker). ELCB akan bekerja apabila terjadi arus sisa.  Peralatan ini sebagai pengaman terjadinya arus bocor yang akan membahayakan bagi manusia akibat sentuhan langsung atau tidak langsung terhadap peralatan yang terjadi kegagalan isolasi tersebut. Peralatan pengaman arus sisa harus dapat memutuskan rangkaian termasuk hantaran netralnya secara cepat dalam waktu 0,2 detik (PUIL). Dengan syarat peralatan listrik yang diamankan dengan arus sisa  harus ditanahkan (PUIL), seperti berikut:

Gambar. 1

Rangkaian instalasi ELCB

 

Pada umumnya saklar pengaman arus bocor dapat bekerja apabila arus melebihi dari 50%  arus bocor nominal ELCB. Apabila trip terjadi sesuai dengan arus bocor nominal saklar akan jatuh setelah 30 milli detik, paling lambat selama 200 mili detik.

 

1.  Konstruksi dan Prinsip Kerja

a.Konstruksi

Umumnya peralatan ini berkonstruksi 2, 4 dan 3 kutup (yang terakhir jarang dipakai) dengan berbagai ukuran arus bocor nominal.  Dalam bagiannya biasanya dilengkapi kontak bantu dan saklar tekan pengecek kerjanya .


Adapun ukuran dan penggunaan ELCB adalah :

Arus bocor nominal

Penggunaan

10  mA

 

30  mA

( standar )

100  mA

 

300  mA

500  mA

-        Peralatan tangan listrik, alat pemasak, rumah-rumah sakit, kamar mandi dll.

-        Rumah tinggal, industri kecil, gedung, perkantoran dll.

-        Seperti pada ukuran 30 mA ( jika pencegahan tripping sulit tetapi direkomendasikan )

-        Mesin-mesin listrik tahanan sampai 167

-         Pencegahan terbakarnya bahan akibat arus bocor yang melaluinya .

weber ELCB

 

Konstruksi ELCB seperti contoh berikut   :

ELCB produksi CMC arus kerjanya 10 A dan 63 A arus bocor nominal 10 mA dan 300 mA 4 kutup    (3f+ N)

 

Gambar. 2

ELCB dan diagram

diagram singkat  :

1.    Inti transformator arus (jumlah)

2.    Lilitan sekunder

3.    Pemutus magnetis

4.    Pemutus kontak (mekanis)

5.    Kontak utama

6.    Tombol tester

7.    kontak bantu

 

b.   Prinsip Kerja:

Akibat adanya arus bocor ke tanah, maka jumlah arus masuk tidak sama dengan jumlah arus keluar, selisih arus masuk dengan arus keluar (sisa) jika besarnya cukup untuk menggerakan kontak, Maka ELCB akan bekerja.

Perhatikan gambar di bawah ini:

Gambar. 3

Rangkaian arus bocor

 

keterangan:

Arus masuk (I in) sama dengan arus keluar (I out) karena: Tidak ada arus bocor ke tanah  gb.3a.

Arus masuk (I in + IA) tidak sama dengan arus keluaran (Iout) sehingga selisih keduanya adalah IA (arus sisa) lihat gb.3b .Arus sisa yang mengalir ke body menyebabkan terjadinya fluks magnet 

 

Gambar. 4

Rangkaian kerja ELCB

 

ØB (dari arus masuk) ditentang oleh ØB (arus keluar), maka: ØB-ØB = 0  Besar IA di tengah inti trafo mengakibatkan tegangan pada kumparan sekunder. Tegangan lilitan sekunder menimbulkan garis gaya magnet listrik yang menentang garis gaya magnet permanen, Maka:fluks magnet angker melemah yang akhirnya ditarik oleh per sehingga akan menggerakkan pemutus kontak.  Bila kontak utama telah membuka (I in = 0) maka angker akan kembali seperti semula .

 

2.    Syarat Pemakaian

Dengan adanya fungsi dan kerja peralatan pengaman arus sisa diatas, instalasi harus memenuhi syarat-syarat berikut:

Gambar. 5

Pemasangan ELCB secara umum

 

a)    Rangkaian arus bolak-balik

b)    Titik netral/titik bintang jaringan ditanahkan.

c)    Semua peralatan yang diamankan hrs ditanahkan (PUIL).

d)    Tahanan pentanahan ( RP )

 

 

     IA  : arus bocor nominal ( PUIL )

e)   Tahanan isolasi instalasi harus paling rendah 1000Ohm per Volt atau arus bocor tiap bagian pada tegangan kerja tidak boleh lebih 1 mA.  Dalam keadaan lembab minimal 100Ohm per Volt (PUIL).

f) Alat pemakai yang mempergunakan kabel fleksibel harus mempunyai: Hantaran pengaman (PUIL): Jika ELCB untuk mengamankan banyak peralatan, maka diusahakan peralatan-peralatan tersebut diamankan dengan dua kelompok  (ELCB).

 

Cara Pemasangan Pengaman Arus Bocor

a.    Dengan menggunakan Pembumihan Pengaman

 

 

b. Menggunakan sistem PNP dengan Hp sendiri

 

 

c.    Dengan sistem PNP tanpa Hp sendiri

Gambar. 6

Pemasangan ELCB menurut sistem instalasinya

Sesuai dengan puil 310  A4  tegangan AC yang aman nominal ke tanah sebesar 50 Volt.  Hubungan dengan tahanan kulit manusia sebesar : 100  -  500 K ( dalam kondisi basah terendah 1 k ) Tingkat bahaya arus terhadap manusia :

Kuat arus

Akibat

0, 5  mA

10     mA

15    mA

40    mA

³ 80 mA

tidak terasa

seperti digigit semut

sulit melepas kontak

otot kejang

tidak sadarkan diri / meninggal

 

3.    Tripping ELCB

Semua pemutusan pada dasarnya dikarenakan adanya arus yang tak seimbang, dan juga tidak hanya disebabkan oleh arus bocor saja tetapi juga akibat dari: rangkaian pemasangan yang salah.  Adapun kesalahan pemasangan (penyambungan) terjadi misalnya:

 a. Sambungan hantaran netral dengan Hp :

 

Gambar. 7

Sambungan N dengan Hp

 

Arus bocor akan selalu ada dan mengalir akibat C dan D disambung pada A karena penyambungannya dilakukan pada keluaran ELCB.  Disamping itu besar beban akan mempengaruhi waktu pemutusan ELCB.  Dari penyambungan ini tombol tekan sebagai fungsi test tidak dapat di fungsikan lagi.

 

b.  ELCB  tdak berfungsi dan selalu putus :

Gambar. 8

Pemasangan beban yang salah posisi

 

Arus bocor selalu ada  (I A) sehingga jumlah arus yang masuk dan yang keluar dari inti trafo arus selalu tidak seimbang.  Rangkaian ini ELCB tak berfungsi.  Dan juga besarnya beban akan mempengaruhi waktu pemutusan .

 

c.  Hubung paralel hantaran netral

Gambar. 9

Kopel hantaran N yang tidak diperlukan.

         Arus bocor selalu ada dan mengalir pada hantaran netral ELCB lainnya.

 

 d.  Persilangan hantaran netral

Gambar 10.

Pengambilan Hantaran N yang salah

 

 Arus  tak seimbang selalu terjadi jika kedua beban pada ELCB tidak sama atau satu dari keduanya tidak berbeban.

    

       e. Arus masuk dan keluarnya searah :

 

Gambar. 11

Penyambungan ELCB yang salah

 

           Arus tak seimbang selalu terjadi karena arus masuk searah dengan arus keluaran  (dari beban)

 

f.  Kondesator pengaman gangguan

Banyak rangkaian motor dilengkapi dengan Kondensator Pengaman Gangguan ( KPG ). Biasanya nilai arus bocor KPG tidak melebihi 0,5 mA, sehingga ELCB tidak trip walaupun KPG antara hantaran netral dan HP hubung pendek.  Besarnya KPG diatas 0.5 mA dapat memutuskan ELCB, oleh karenanya pemasangan KPG antara hantaran fasa dengan netral.

g.  Arus bocor ( kapasitif ) pada hantaran-hantaran panjang .

Kita dapat memperhitungkan kapasintansi kabel dengan tanah sebesar 0,1 F PER KM.  Padanya mengalir arus kapasitif yang memutuskan ELCB. Kelebihan 250m panjang kabel dapat memutuskan ELCB 30-mA.  Pemecahan keadaan ini diawal  kabel dipasang ELCB sensivitas rendah.  Sedang diakhir kabel dipasang ELCB sensitivitas tinggi.

h. Gangguan Kemgnetan

ELCB sensitif terhadap medan magnet luar, sehingga akan mudah terputus kalau  dipasang dekat dengan kontaktor yang besar atau peralatan kemagnetan lainnya. Untuk  mengatasinya kita perbesar jarak dari sumber gangguan.

 i. Gangguan petir dan tegangan lebih

Selama keadaan cuaca tidak baik, dapat terjadi tegangan lebih akibat gangguan petir, pada instalasi tempat kejadian, sehingga ELCB trip . Keadaan demikian terjadi insidental (luar biasa).

j.  Reaksi akibat hubung singkat dan hubung tanah pada ELCB .

Apabila jaringan hubung pendek, maka rangkaian ELCB tidak akan trip, tetapi jika terjadi hubung ke bumi (20s/d30 milidetik) ELCB akan trip.  Arus hubung ke bumi yang relatif besar dapat menjatuhkan (tripping) MCB dan lebih awal sebelum ELCB terputus .

 

DAFTAR PUSTAKA

SNI.  2000. Peraturan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000), Badan Standarisasi Nasional.

H.R.Ris. 1990. Elektrische Installationen Und Apparate, Aarau Schweiz.

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG