Teori yang mendukung tentang UPS dan Stabilizer Tegangan

Uninterruptible Power Supply (UPS) adalah perangkat yang biasanya menggunakan baterai backup sebagai catuan daya alternatif, untuk dapat memberikan suplai daya yang tidak terganggu untuk perangkat elektronik yang terpasang. UPS merupakan sistem penyedia daya listrik yang sangat penting dan diperlukan sekaligus dijadikan sebagai benteng dari kegagalan daya serta kerusakan system dan hardware. UPS akan menjadi system yang sangat penting dan sangat diperlukan pada banyak perusahaan penyedia jasa telekomunikasi, jasa informasi, penyedia jasa internet dan banyak lagi. UPS bekerja berdasar kepekaan tegangan. (RT)UPS akan menemukan penyimpangan jalur voltase (linevoltage) misalnya, kenaikan tajam, kerendahan, gelombang dan juga penyimpangan yang disebabkan oleh pemakaian dengan alat pembangkit tenaga listrik yang murah. Karena gagal, UPS akan berpindah ke operasi on-battery atau baterai hidup sebagai reaksi kepada penyimpangan untuk melindungi bebannya (load). Jika kualitas listrik kurang, UPS mungkin akan sering berubah ke operasi on-battery. Kalau beban bisa berfungsi dengan baik dalam kondisi tersebut, kapsitas dan umur baterai dapat bertahan lama melalui penurunan kepekaan UPS.

(Schuler, 1994)

Fungsi UPS bukanlah sebagai pengganti sumber listrik, dalam pegertian anda dapat menggunakan UPS untuk selamanya sebagai pengganti sumber listrik utama. Waktu maksimal yang diberikan tergantung dari jenis baterai yang dimilikinya. Umumnya waktu 15 – 30 menit sudah cukup baik.dan fungsi yang lain diantaranya Memberikan kesempatan untuk menghidupkan genset sebagai pengganti listrik utama, Memberikan kesempatan untuk back up data dan shutdown sesuai prosedur ketika listrik utama padam, Mengamankan sistem komputer karena gangguan listrik sehingga dapat menghindari kerusakan sistem komputer, software dan hardware dan melakukan stabilisasi tegangan sehingga tegangan output berupa tegangan yang stabil. Perangkat yang digunakan dalam UPS diantaranya baterai dan Jenis baterai yang digunakan UPS umumnya berjenis lead-acid atau jenis nikel-cadmium. Baterai ini umumnya mampu menjadi sumber tegangan cadangan maksimal selama 30 menit. Selain itu penyearah yang berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi arus DC dari suplai listrik utama. Hal ini bermanfaat pada saat pengisian baterai. Sedangkan Inverter yang merupakan Kebalikan dari penyearah, inverter berfungsi untuk mengubah arus DC dari baterai menjadi arus AC. Hal ini dilakukan pada saat baterai pada UPS digunakan untuk memberikan tegangan ke komputer.   

                                 (William Hayt, 1997) 

Stabilisator tegangan adalah perangkat elektronik, yang mampu memberikan arus yang lebih besar pada permintaan. sabilizer memberikan lebih banyak kekuasaan, output regulator shunt hanya digunakan untuk memberikan referensi tegangan standar untuk perangkat elektronik, yang dikenal sebagai stabilizer tegangan.

(Owen Bishop, 2004)

Banyak pasokan daya DC sederhana mengatur tegangan menggunakan regulator shunt seperti dioda zener, dioda breakdown longsor, atau regulator tegangan tabung. Masing-masing perangkat ini mulai melakukan pada tegangan tertentu dan akan melakukan sebanyak yang dibutuhkan saat ini untuk menahan tegangan terminal tegangan yang ditentukan. Listrik dirancang untuk hanya memasok jumlah maksimum yang saat ini dalam operasi aman kemampuan perangkat pengaturan shunt (umum, dengan menggunakan seri resistor). Dalam shunt regulator, tegangan referensi juga merupakan perangkat yang mengatur.

                                  (Milman dan Christos, 1997)
 

Transformator adalah alat statis yang digunakan untuk mentransfer energi dari satu rangkaian ac kerangkaian yang lain. Transfer energi tersebut kemungkinan menaikkan atau menurunkan tegangan, namun frekuensinya akan sama pada kedua rangkaian. Jika transformasi terjadi degan kenaikkan tegangan disebut transformator step-up. Apabila tegangan diturunkan disebut transformator step-down. Tanpa transformator, distribusi daya listrik yang luas menjadi tidak praktis. Transformator dapat membangkitkan daya pada tegangan yang cocok, menaikkan sampai tegangan yang sangat tinggi untuk transmisi jarak jauh dan kemudian menurunkan pada distribusi yang praktis.

(Owen Bishop, 2004)

Sebuah trafo atau transformator terdiri dari dua buah kumparan yang dililitkan pada sebuah inti. Inti trafo ini dibentuk dari lapisan- lapisan besi. Kumparan- kumparan yang digunakan pada trafo umumnya memiliki jumlah lilitan yang jauh lebih banyak. Ketika arus mengalir melewati kumparan primer, akan dihasilkan sebuah medan magnet. Inti besi trafo menyediakan sebuah jalur untuk dilalui oleh garis- garis gaya magnet sehiungga hampir semua garis gaya yang terbentuk dapat sampai kekumparan sekunder. Induksi terjadi hanya ketika terdapat suatu perubahan pada medan magnet. Dengan demikian, sebuah transformator tidak dapat bekerja dengan arus DC. Ketika arus Ac mengalir melewati kumparan primer, dibangkitkanlah sebuah medan magnet bolak- balik. Medan magnet ini akan menginduksikan arus bolak- balik pada kumparan sekunder.

                                  (William Hayt, 1997)

 Transformator memiliki prinsip kerja didasarkan pada induksi bersama . induksi bersama terjadi ketika medan magnet disekitar satu penghantar memotong melintang penghantar yang lai, yang menginduksikan tegangan didalamnya. Efek ini dapat ditingkatkan dengan membentuk penghantar- penghantar menjadi lilitan dan kumparan pada inti magnet bersama. Bila kumparan primer transformator dihubungkan pada tegangan AC, akan ada arus pada umparan primer yang disebut arus penguat. Arus penguat tersebut menimbulkan fluks yang berubah- ubah yang mencangkup lilitan- lilitan dan menginduksikan tegangan pada kedua kumparan. Tegangan yang diinduksikan pada kumparan sekunder adalah akibat dari induksi bersama. Karena daya transformator umumnya mempunyai fluks gabungan hampir sebesar seratus persen, maka tegangan yang sama akan terinduksi pada tiap lilitan kumparan. Oleh karena itu, tegangan total yang diinduksikan akan berbanding lurus dengan lilitan pada kumparan.

(Schuler, 1994)

Ada dua kelompok transformator yaitu sebagai penaik(step-up) dan penurun (step-down) sehubungan dengan pengaruhnya pada tegangan. Transformator penaik tegangan adalah transformator yang output kumparan sekunder lebih besar dibandingkan tegangan input kumparan primer. Jenis transformator yang mempunyai lilitan pada kumparan sekunder lebih banyak dibandingkan pada kumparan sekunder. Perbandingan lilitan primer dengan lilitan seunder menentukan perbandingan tegangan input dengan output transformator. Sedangkan transformator  penurun tegangan (step-down) adalah transformator pada tegagan output kumparan sekunder yang lebih rendah dibandingkan dengan tegangan input kumparan primer. Jenis transformator ini mempunyai lilitan sekunder lebih sedikit atau kurang dibandingkan dengan lilitan pada kuparan primer. Perbandingan jumlah lilitan primer dengan sekundeer menentukan perbandingan tegangan primer dengan sekunder dari transformator.

                                   (Milman dan Christos, 1997)

Cara Menggulung Transformator(TRAFO)

Transformator adalah suatu alat untuk memindahkan daya listrik arus bolak – balik dari suatu rangkaian ke rangkaian lain secara induksi electromagnet.

Suatu transformator terdiri dari 2 buah kumparan (gulungan) kawat email. Kumparan pertama disebut gulungan primer dan kumparan yang kedua disebut sekunder.

Bahan – bahan yang diperlakukan untuk menggulung suatu transformator antara lain :

a. Kern

Kern atau teras besi lunak yang terbentuk dari kumparan besi lunak yang mengandung silicon yang berbentuk seperti huruf E dan I

b. Koker

Koker atau rumah atau tempat mengulung kumparan primer dan sekunder

c. Kawat email

Kawat email yang terbuat dari tembaga yang dilapiskan bahan isolasi yang tahan panas.

Penentuan Gulungan atau volt

Pada system penggulungan trafo biasa terjadi penyimpangan kerugian Seperti kerugian kawat email dan kurang panas tidak diperhitungkan. Kerugian seperti ini sekitar 20% sampai 30% dari tembaga gulungan Primer.

Apabila kita ingin merencanakan gulungan sekunder 100 watt,maka Tenaga primer harus lebih 20% sampai 25% dari tenaga sukunder. Yang harus selalu diingat bahwa setiap kali tegangan gulungan Sekunder diberi beban tegangannya akan turun.

Keterangan :

I2 =arus yang mengalir ke beban

E1=tegangan gulungan primer dari PLN

E2=tegangan gulungan sekunder

Dinegara kita tegangan listrik berfrekuensi sekitar 50 sampai 60 Circle/second oleh sebab itu untuk menghitung gulungan pervolt kita.

Dapat memakai rumus:

Circle per second x 1 gulungan

Keliling besi kern untuk koker

Untuk menghindarkan panasnya transformator tenaga kita dapat memakai standar 56 circle/second sebagai dasar perhitungan

Jadi rumus perhitungan jumlah gulungan per volt:

56 x 1 gulungan

Keliling besi kern untuk koker

GULUNG PER VOLT

Yang dimaksud dengan gulungan per volt yaitu sejumlah gulungan kawat yang disesuaikan untuk tegangan sebesar 1 Volt.

Untuk menetapkan besar jumlah gulung per volt dipakai ketentuan :

Rumus : gpv = f / O

Dimana

Gpv = jumlah gulang per volt

f = frekuensi listrik (50 Hz)

O = luas irisan teras diukur dengan cm. (hasil kali dari lebar dan tinggi tempat gulungan

Contoh 1 :

Sebuah tempat gulung kawat transformator mempunyai ukuran lebar 2,5 Cm dan tinggi 2 cm. Besar jumlah gulungan per volt :

Jawab :

gpv = f / O

f = 50 Hz

O = 2,5 x 2 = 5 Cm²

gpv = 50 / 5

= 10 gulung / volt

(setiap 10 lilitan kawat berlaku untuk tegangan sebesar 1 volt)

Contoh 2 :

Dibutuhkan sebuah transformator dengan tegangan 220 V untuk gulung primer dan tegangan 6 V digulungan sekundernya, lebar tempat gulungan kawat 2,5 cm dan tinggi 2 cm. Berapa jumlah gulungan atau banyaknya lilitan untuk kawat primer dan sekunder.

Jawab :

O = 2,5 x 2 = 5 cm²

gpv = 50 / 5 = 10

Jadi untuk gulung primer dibutuhkan sejumlah 220 x 10 = 2200 lilitan. Untuk gulungan sekunder dibutuhkan 6 x 10 = 60 lilitan. Mengingat selalu adanya tenaga hilang di tansformator jumlah lilitan digulungan sekunder ditambahkan 10% = 60 +6 = 66 lilitan.

Dengan jumlah lilitan tersebut diatas maka bila gulung primer dihubungkan kepada tegangan listrik jala – jala sebesar 220 V, gulungan sekundernya menghasilkan tegangan sebesar 6 volt.

GARIS TENGAH KAWAT

Garis tengah atau tebal kawat tembaga menentukan kemampuan kawat dilalui arus listrik. Bila listrik yang mengalir didalam kawat melebihi kemapuan dari kawat akan mengakibatkan kawat menjadi panas dan jika arus yang melalluinya jauh lebih besar dari kemampuan kawat , kawat akan terbakar dan putus.

Tabel garis tengah kawat

Garis tengah atau tebal kawat (mm)	Kemampuan dilalui arus ( A )
0,1	0,016 – 0,024
0,15	0,035 – 0,053
0,2	0,063 – 0,094
0,25	0,098 – 0,147
0,3	0,141 – 0,212
0,35	0,190 – 0,289
0,4	0,251 – 0,377
0,45	0,318 – 0,477
0,5	0,390 – 0,588
0,6	0,566 – 0,849
0,7	0,770 – 1,16
0,8	1,01 – 1,51
0,9	1,27 – 1,91
1	1,57 – 2,36
1,5	3,53 – 5,3
2	6,28 – 9,42
2,5	9,82 – 14,73
3	14,14 – 21,20
3,5	19,24 – 28,86
4	25,14 – 37,71

Contoh 3:

Suatu alat memakai alat tenaga listrik 400 Watt dipasang pada tegangan 20 V. Untuk menghubungkan alat tersebut ke sumber aliran dibutuhkan kawat yang bergaris tengah :

W = 400 Watt

E = 200 Volt

I = W/E I = 400/200 I = 2 Ampere

Agar mampu dilewati arus sebesar 2 A dipakai kawat dengan ukuran garis tengah 1 mm. Transformator jala-jala umumnya mempunyai gulungan yang bercabang guna menyesuaikan

tegangan.

Contoh perencanaan mengulung trafo :

Perencanakan sebuah transformator jala-jala dengan data-data sebagai berikut:

Teras besi yang dipergunakan mempunyai lebar 2,5 Cm dan tinggi 2 Cm. Dikehendaki gulung primer untuk dipasang pada tegangan 110 V atau 220 V dan gulung sekunder yang menghasilkan tegangan 6 V dan 9 V, yang menghasilkan arus 500 mA.

Tentukan berapa jumlah gulung primer dan gulung sekunder beserta cabang - cabangnya. Berapa ukuran tebal kawat yang dibutuhkan.

Pemecahannya:

0 = 2,5 x 2 = 5 Cm².

gpv = 50/5 = 10.

Jumlah gulungan primer untuk 110 V: 110 X 10 = 1100 lilitan
Jumlah gulung primer untuk 220 V: 220 X 10 = 2200 lilitan.
Jumlah gulungan sekunder untuk 6 V: 6 X 10 = 60 lilitan + 10% = 66 lilitan.
Jumlah gulungan sekunder untuk 9 V: 9 X 10 = 90 lilitan + 10% = 99 lilitan.

Cara menggulung kawatnya untuk tegangan 110 V dan 220 V tidak digulung sendiri-sendiri, tetapi cukup mencabang sebagai berikut: digulung dulu sebanyak 1100 lilitan untuk 110 V, kemudian ujung dari akhir gulungan disalurkan keluar sebagai cabang untuk kemudian digulung lagi sebanyak 1100 lilitan lagi untuk tegangan 2200 V.

Demikian halnya digulung sekunder: kawat digulung dulu sebesar 66 lilitan untuk tegangan 6 V kemudian di cabang, untuk kemudian ditambah gulungan lagi sebesar 33 lilitan buat tegangan 9 V.

Selanjutnya untuk menentukan tebal atau diameter kawat digulung primer dan digulung sekunder dilakukan sebagai berikut:

Tebal kawat sekunder:

Karena gulung sekunder telah ditentukan mempunyai besar arus 500 mA diperlukan kawat yang mempunyai diameter 0,5 mm (dilihat di daftar tebal kawat)

Tebal kawat primer:

Untuk menentukan tebal kawat untuk kawat gulungan primer harus diketahui besar arus primer.

Besar arus primer: II = WL/EI

II = besar arus primer.
WL = tenaga digulung primer.
EI = tegangan primer.

Karena besar tegangan primer juga belum diketahui, maka dapat ditentukan dengan memakai

RUMUS : W1 = 1,25 X W2 (rendemen dianggap 80%)

W1 = besar tegang digulung primer
W2 = besar tegangan digulung sekunder.

Besar tegangan sekunder W2 = E2 X 12.

W2 = tegangan sekunder.
E2 = tegangan sekunder.

Besar arus dan tegangan sekunder telah diketahui yaitu: 9 V, 0,5 A. (500mA)

Besar tegangan sekunder : W2 = 0 X 0,5 = 4,5 Watt.

Besar tegangan primer : W1 = 1,25 X W2

= 1,25 X 4,5

= 5,625 Watt dibutuhkan 5,6 Watt.

Besar arus primer : I1 = W1/E1

I1 = 5,6/220

= 0,025 A = 25 mA.

Menurut daftar tebal kawat primer untuk untuk 25 mA berukuran: 0,15 mm. Dari keterangan di atas transformator yang direncanakan mempunyai ukuran-ukuran seperti dibawah ini:

Jumlah gulung primer untuk 110 V: 1100 lilitan, diberi cabang kemudian digulung lagi sebanyak 1100 lilitan, untuk 220 V.

Gulung sekunder untuk 6 V: 66 lilitan, diberi cabang dan ditambah 33 lilitan untuk 9 V. Tebal kawat 0,15 mm. Tebal kawat sekunder 0,5 mm.

Cara menggulung kawat trafo

dipraktek dilkukan dengan melilitkan kawat secara merata syaf demi syaf. Antara syaf satu dengan yang lainnya diberi isolasi kertas tipis. Pembuatan cabang dari lilitan dilakukan dengan membengkokkan kawat diluar lilitan, untuk kemudian dilanjutkan manggulung lagi kawat sampai selesai.

Guna melakukan itu semua pada lobang tempat gulungan dimasukkan sepotong kayu ukuran yang sesuai yang pada kedua belah ujungintinya dimasukkan as dari logam yang berhubungan dengan alat pemutar. (lihat gambar)

Apakah bagian primer atau sekunder yang digulung terlebih dulu tidak menjadi soal karena kedua akan memberi hasil yang sama.

Beberapa Gangguan Listrik dan cara mengatasinya

Energi listrik yang kita gunakan sehari-hari pada dasarnya dihasilkan oleh proses yang bersumber dari 2 hal, yaitu dari sumber daya listrik tak terbabaharukan dan dari sumber listrik terbaharukan. Sehingga untuk mengantisipasi akibat gangguan dari sumber energi listrik, sebaiknya diperlukan suatu alat UPS, alat ini berguna untuk memperbaiki dan meminimalisir gangguan listrik yang terjadi, sehingga listrik yang akan disupply ke beban misal ke komputer kualitasnya menjadi lebih stabil dan handal dibandingkan jika langsung dari sumber listrik (PLN) dan juga memberikan listrik cadangan jika sumber listrik utama (PLN) mati. Adapun gangguan yang sering terjadi pada listrik diantaranya:

1.    Power Failure / outages

Power Failure atau outages sumber listrik utama mati kalau di Indonesia boleh dikatakan mati lampu/ PLN mati . Penyebabnya mungkin karena korselting atau hubung singkat, sumber listrik kelebihan beban, peralatan listrik ada yang rusak sehingga breaker /MCB PLN turun. Bisa juga karena adanya bencana alaml. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada hardware computer atau peralatan elektroniknya , kehilangan data, system computer menjadi crash.

2.    Power SAG

Yaitu tegangan listrik turun dalam waktu sesaat sampai dengan dibawah 80-85% dari tegangan normal. Yah kalau di Indonesia tegangan normalnya 220 Vac. Penyebabnya adanya startup beban (peralatan listrik / elektronik) yang cukup besar (Kita pasti pernah mengalami pada saat kita menyalakan televisi atau monitor komputer atatu ac terkadang bohlam di rumah kita redup sesaat kemudian normal kembali, nah itu yang dinamakan sag alias tegangan turun sesaat), adanya peralatan yang rusak, kapasitas listrik kita misal di rumah lebih kecil dari yang dibutuhkan/demand. Gangguan seperti ini dapat mengakibatkan kerusakan pada pada komputer dan mungkin system komputer kita bisa crash. Anda bisa bayangkan kalau kita sedang memakai komputer terjadi hal seperti ini, komputer kita kalau tidak restart ya…. Hang.

3.  Power Surge / Spike
Yaitu tegangan listrik naik dalam waktu sesaat sampai dengan di atas 110% dari tegangan normal. Yah kalau di Indonesia tegangan normalnya 220 Vac .. Sedangkan spike merupakan kejadian dimana tegangan listrik naik begitu cepat dalam sesaat sehingga dapat mencapai 5KV-60 KV. Penyebabnya biasanya pada saat kita mematikan beban yang berat atau bisa juga jaringan listrik terkena petir. Gangguan ini dapat menyebabkan kerusakan pada hardware.

4. Undervoltage
Dikenal juga dengan istilah BrownOut terjadi saat tegangan listrik turun / berkurang dalam waktu beberapa lama bisa hitungan menit, sampai hitungan hari . Penyebabnya beban listrik yang berlebihan sehingga pasokan listrik berkurangi atau adanya beban pada saat baban puncak misal malam hari. Hal ini dapat menyebabkan peralatan listrik atau elektronik menjadi rusak.

5. Overvoltage
Hal ini kebalikan dari undervoltage . Hal ini akan menyebabkan komputer atau peralatan elektronik menjadi panas dan cepat rusak.

6. Electrical Line Noise / Common Mode Disturbances
Gelombang listrik terganggu sehingga bentuk gelombangnya tidak bersih tetapi seperti berambut. Hal ini terjadi karena gangguan frekuensi radio, petir, Neutral-Grounding pada instalasi listrik jelek, atau bisa juga sisebabkan oleh peralatan listrik atau elektronik yang menghasilkan frekuensi yang tinggi . Gangguan ini dapat menyebabkan error pada harddisk ,dan kerusakan pada hardware komputer.

7. Frequency Variation
Listrik mempunyai dua istilah yaitu tegangan atau voltase dan frekuensi. Jadi Frekuensi variation ini adalah frekuensi listrik yang selalu berubah-ubah. Umumnya di Indonesia frekuensi listriknya 50 Hz. Hal ini dapat menyebabkan hilang data, sistem menjadi crash dan rusaknya peralatan.

8. Switching Transient
Turunnya tegangan secara tiba-tiba dalam waktu kisaran beberapa nanosecond /nano detik . Waktu yang terjadinya lebih pendek daripada sebuah spike dan hanya terjadi beberapa nanosecond. Gangguan ini dapat menyebabkan kerusakan yang terlalu cepat / premature failure.

9. Harmonic Distortion
Gelombang listrik yang terdistorsi sehingga gelombang listriknya kacau tidak sinusoidal lagi. Hal ini dapat disebabkan karena switching power supply, motor listrik seperti pompa air, mesin fax, mesin foto copy dll. Gangguan ini dapat menyebabkan komunikasi data misalnya pada jaringan lan menjadi error, peralatan listrik / elektronik cepat panas, dan kerusakan pada hardware komputer.

CARA  MENGATASI  GANGGUAN  LISTRIK

Pada umumnya gangguan penyaluran energi listrik yang sering terjadi sebagai catu daya untuk beban, berupa peralatan listrik dan komputer yaitu seperti : Listrik padam secara tiba-tiba(blockout), Tegangan dan frekuensi naik turun tidak stabil dan distorsi atau noise.

1.    Listrik padam secara tiba-tiba

Yang dimaksud dengan listrik padam secara tiba-tiba (artinya cut-off tanpa pemberitahuan terlebih dahulu), hal ini terjadi pemadaman listrik dari sumber listrik utama dari (PLN), atau pada breaker (MCB) turun karena akibat terjadi beban yang berlebihan atau terjadi (biasanya korslet/hubung singkat). Hal ini perlu dimengerti, apa yang terjadi jika kita sedang bekerja dengan memakai komputer kemudian terjadi pemadaman listrik oleh PLN, atau ada orang yang menyalakan beban yang besar misal dispenser/mesin pendingin ruangan (ac) atau mungkin peralatan welder (alat las listrik) ke sumber listrik yang mengakibatkan breaker (MCB) menjadi turun, atau mungkin ada peralatan listrik yang korsleting misal yang paling sering terjadi pada lampu neon, atau peralatan elektronik semacamnya. Dengan kasus seperti itu kita pasti tahu apa yang terjadi dengan komputer kita yang sedang kita pakai. Akan ikut mati! Data yang sedang kita kerjakan akan ikut hilang (jika belum di save). Juga dapat mengaikbatkan kerusakan hardware (paling sering hardisk menjadi crash).Untuk mengatasi hal ini diperlukan UPS (Uninterruptible Power supply)

2. Tegangan dan frekuensi yang naik turun

Akibat pada sumber listrik yang naik turun (tidak stabil) dapat merusakan pada hardware komputer. Jika terjadi tegangan listrik naik akan menyebabkan power supply pada komputer menjadi cepat panas. Bahkan jika naiknya melebihi kapasitas yang seharusnya, misal tegangan listrik melebihi 240Vac yang  seharusnya 220 volt atau terkena petir (tegangan listrik akan melonjak menjadi tinggi sekali melebihi 400V dalam waktu seketika) atau mematikan beban yang berkapasitas besar juga dapat menyebabkan tegangan listrik naik seketika tentu akan mengakibatkan komputer kita akan rusak. Untuk proteksi petir ini sebaiknya mencari ups yang ada surge protectionnya sehingga kalau kena petir yang rusak biasanya surge protectornya sedangkan komputer kita aman. Jika tegangan listriknya turun dapat mengakibatkan komputer menjadi hang karena kurang supply tegangan listrik, juga power supply kita menjadi lebih panas karena akan menarik arus yang lebih besar untuk mencukupi kapasitas VA dari power supply. Turunnya tegangan listrik dapat terjadi sumber listrik utamanya (PLN) sudah tidak mencukupi kapasitasnya, juga dapat juga tegangan turun secara seketika karena menghidupkan beban/peralatan listrik/elektrionik yang berkapasitas besar. Untuk mengatasi hal ini dapat menggunakan stabiliser (AVR) atau UPS (Uninterruptible Power Supply) yang sudah ada AVR dan Surge Protectionnya.

3. Distorsi (Noise)

Pengaruh pada sumber listrik yang terdistorsi umumnya akan mengakibatkan gagalnya proses input/output data pada komputer. Misalnya gagal dalam penulisan data ke harddisk, atau bisa juga dapat mengakibatkan print error dan yang paling sering terjadi yaitu sering tidak koneknya hubungan komputer pada jaringan LAN (biasannya kalau kabel lan berdampingan dengan kabel listrik yang terdistorsi). Penyebab gelombang listrik terdistorsi karena radio transmission yang dibangkitkan oleh peralatan elektronik, misal pemancar radio/televisi, suara pesawat terbang umunya di sekitar bandara, bahkan peralatan komputer atau elektronik itu sendiri menyebabkan distorsi (perlatan elektronik yang mempunyai THDI (Total harmonic distorsion) yang jelek). Untuk mengatasi gangguan ini biasanya memakai power line conditioner atau menggunakan UPS yang berjenis online karena kedua alat ini umumnya terdapat rangakaian penghilang atau pemininimalisir distosi/noise. Sedangkan kalau frekuensi yang naik turun umumnya berpengaruh sekali untuk perlatan yang sensitif seperti peralatan medical dan laboratorium.

Sebab Pabrik memilih 230 V untuk produknya

Mengapa pabrik cenderung memilih 230V untuk produknya

Secara umum di dunia ini ada dua type tegangan listrik berdasarkan besarnya yaitu tegangan daerah 100V yang meliputi tegangan      sbb : Tegangan  100V   ( Jepang )
         Tegangan  110V    ( Taiwan )
         Tegangan  120V   ( USA, Canada)

Dan tegangan daerah 200V  yang meliputi
        Tegangan  220V (Indonesia, Korea, Hongkong, dll)
        Tegangan  230V ( Jerman, Perancis, dll)
        Tegangan  240V ( UK, Australia, dll)

Bagi produk yang diset untuk bekerja optimum pada 230V maka ada tiga kemungkinan yang akan dihadapialat tsb setelah sampai di konsumen yaitu

* Menemukan tegangan 220V
Jika alat menghadapi kondisi ini, secara teknis masih bisa bekerja tapi kemungkinan  tidak optimal karenasupply internal dari alat tsb kurang mendapat pasokan tegangan.

* Menemukan tegangan 230V
Dalam kondisi ini alat akan bekerja paling optimum, karena pada tegangan inilah alat memang dirancang.

* Menemukan tegangan 240V
Jika alat menghadapi kondisi ini, secara teknis masih bisa bekerja tapi juga tidak optimal, karena komponendalam rangkaian mendapat tegangan lebih yang berakibat  lebih  kepanasan dan untuk jangka panjangmungkin bisa memperpendek umur alat. power

Dari ketiga uraian di atas dapat pahami bahwa 230V bukan merupakan pilihan yang terbaik namun juga bukan pilihan yang dapat memberikan kondisi terburuk.

Mengapa beberapa pabrik  cenderung menghindari  tegangan 220V atau  240V

Jika alat di set pada 220V namun ahirnya ketemu tegangan 240V, maka kemungkinan alat menjadi mudahrusak, karena alat tersebut sudah mendapat supply tegangan dengan melampaui 10% dari batas nominalnya. Kalau alat ini ketemu tegangan kerja 230V, umumnya  masih OK, karena mengalami kenaikan tegangan kerja yang hanya sekitar 5%

Jika alat di set pada 240V namun ahirnya ketemu tegangan 220V, maka sangat mungkin alat tidak maubekerja, karena mendapat supply tegangan yang lebih rendah 10% dari tegangan kerja optimalnya. Kalau alatini ketemu tegangan kerja 230V umumnya juga masih OK karena hanya mengalami penurunan tegangan kerja sekitar 5%.

Atas dasar dua kondisi tersebut di atas maka tegangan kerja 230V seringkali menjadi pilihan walau pada ahirnya belum tentu menjadi pilihan terbaik ketika produk yang bersangkutan dipakai oleh konsumenya, kecuali kalau barang tersebut memang ahirnya ketemu tegangan 230V.

Sebuah Contoh Nyata

Ada sangat  banyak aplikasi teknis yang bisa dipilih untuk menjelaskan tujuan dari tulisan ini, akan tetapi saya memilih contoh aplikasi trafo filament dari amplifier tabung sebagai studi kasus, karena mungkin relatif mudah untuk dimengerti.

Gambar 1, di atas adalah skema yang dipersingkat dari sebuah power amplifier tabung menggunakan tabung 6DJ8 yang dirancang untuk bekerja pada tegangan kerja 220V. Pada tegangan 220V ini trafo daya akan menghasilkan tegangan filament tepat sebesar 6.3V, dan tegangan ini adalah tegangan ideal yang dibutuhkan oleh tabung untuk bekerja dengan optimal. Jika tegangan naik menjadi 230V apalagi menjadi 240V, tabung tersebut akan menjadi overheat, umumnya dalam kondisi overheat suara yang dikeluarkan oleh tabung tsb akan menjadi distorsi.
Dari gambar ini bisa disimpulkan bahwa jika anda hendak membeli power amplifier tabung impor untuk dioperasikan di Indonesia, belilah yang tegangan kerja memang 220V agar anda bisa mendapatkan kualitas terbaik.

Gambar2 di atas menampilkan skema yang dipersingkat dari sebuah amplifier tabung yang dirancang untuk  bekerja pada tegangan 230V.
Ketika mendapat supply 220V, tegangan filament akan turun sampai 6V, pada situasi ini emisi pada tabung akan bekurang, sebaliknya ketika mendapat supply 240V, tegangan filament akan naik sampai 6.57 volt dan emisi menjadi berlebih. Pada tegangan 220V maupun 230V jelas filament bekerja pada tegangan yang tidal optimal karena pada tegangan kerja 220V tabung akan kekurangan emisi dan sebaliknya pada tegangan 240V tabung akan kelebihan emisi.

Pada gambar3 di atas, power amplifier tabung dirancang untuk bekerja pada 240V, dan pada nilai ini, tegangan filament yang keluar pada sekunder trafo akan tepat berada di 6.3V dan tabung tentunya akan bekerja optimal. Akan tetapi ketika tegangan menjadi 230V atau pun 220V, maka tegangan filament akan menjadi lebih rendah dari 6.3V, pada kondisi ini tabung akan kekurangan emisi, dan tentunya kualitas suara yang akan dihasilkan oleh power amplifier tabung tidak akan optimal pula.

Apa yang sesungguhnya terbaik bagi kita
 
Yang terbaik bagi kita tentunya adalah peralatan yang di set untuk bekerja pada tegangan  sesuai dengan tempat dimana kita tinggal. Bagi kita di Indonesia tentunya peralatan yang di set untuk bekerja pada tegangan 220V adalah yang terbaik, karena listrik PLN di Indonesia adalah 220V bukannya 230V.
Jika anda tinggal di Australia, yang terbaik bagi anda adalah peralatan yang di set untuk bekerja pada tegangan 240V, jika anda tinggal di Amerika yang terbaik bagi anda adalah peralatan yang di set untuk bekerja pada tegangan 120V, jika anda tinggal di Perancis atau Jerman yang terbaik bagi anda adalah peralatan yang di set untuk bekerja pada tegangan 230V dan seterusnya.

Alasan menggunakan Frekuensi 50HZ atau 60 HZ

Frekwensi merupakan salah spesikasi sumber tenaga listrik yang ada atau dipilih oleh suatu negara tertentu. Spesifkasi lain yalah tegangan atau voltage. Pemilihan ditentukan oleh standard apa yang dianut negara tsb.    perbedaan yang dianut kedua standard tsb. Jika NEMA memakai 60 Hz maka IEC memalai 50 Hz. Pemakaian motor 60Hz ke supply listrik 50 Hz tentu ada pengaruh demikian pula sebaliknya. Frekwensi paling berpengaruh pada putaran motor yang disupply tenaga listrik tsb. Kita perlu tahu seberapa besar pegaruh tsb, apa pengaruhnya terhadap faktor daya guna, umur motor dan baik atau buruknya.
NEMA dan IEC
Standard NEMA dipakai di Amerika bagian utara, terutama Amerika Serikat tentunya ditambah negara yang yang memakai tehnologi atau membeli pabriknya dari Amerika Serikat. Sedangkan IEC dianut oleh sebagian negara di dunia selain di Amerika. Disamping standard lain seperti negara Inggris BS2613, Jerman VDE 0530 dan Jepang JIS. Biasanya standard lain mengadopsi IEC yang bersifat metrik.
NEMA atau National Electrical Manufacturers Association berkantor di Amerika .
IEC , International Electrotechnical Commission berpusat di Eropa.
Spesifikasi Motor
Dibawah ini contoh spesifikasi listrik dari sebuah motor sebagai contoh untuk pembahasan sehubungan dengan pemakaian frekwemsi. Yang sulit dihindari ialah kita membeli motor standard NEMA untuk dipasang dinegara yang memakai standard IEC atau sebaliknya. Sehingga diperlukan pengetahuan tentang spesikasi listril dan spesifikasi mekanis dari kedua standard tsb.
Contoh : Motor 100HP, 230/460 V, 60 Hz,
Pengertian dari spesifikasi tsb, sbb :
· NEMA menuliskan kapasitas dengan horse power, 100 HP sebagai kapasitas atau kemampuan motor menggerakan beban sebesar 100 horse power. Biasanya IEC menyatakan kapasitas dengan KW,  (100 HP = 74,57 KW)
· 230V , winding motor terdiri dari dua set setiap phase dan dihubungkan secara parallel
· 460V, winding motor terdiri dari dua set setiap phase dan dihubungkan secara serie.
· 60Hz, adalah frequency jaringan listrik yang seharusnya tersedia untuk motor tsb.
Effek pada Motor 230/460 V, 60 Hz, jika di pasang pada frekwensi 50 Hz

( table tsb. Disalin dari Catalog Leeson Motor)
Memasang motor 60 Hz di Freq 50 Hz
Power-grid di Eropa dan dihampir semua negara lain menggunakan system freq 50Hz, kecuali Amerika bagian Utara menggunakan 60Hz.
Apa efek performance, memasang motor 60Hz pada freq. 50Hz? Apakah cukup aman ?
Jawabnya meragukan “ya” atau mungkin “ya tidak”.
Motor 3 phase 60Hz  dapat dioperasikan cukup memuaskan (sesuai dengan nameplate) pada power supply freq 50Hz jika tegangan/voltage di turunkan sama dengan rasio penurunan frequency.
· Jadi motor 60Hz,460V jika dipasang pada 50Hz,380V akan menghasilkan performance yang memuaskan sesuai nameplate horsepower, dan putaran poros hanya 50/60 dari putaran yang tertera di nameplate. Jadi jika 60Hz ke 50Hz, berarti seharusnya Voltage   5/6×460V=383V
· Motor 60Hz 230V jika dipasang di 50Hz 230V, mungkin tidak memuaskan tanpa menurunkan horsepower sebesar faktor 0,80-0,85. Jadi HP rated beban yang digerakan harus diturunkan, ini hubungannya dengan efek panas yang timbul di winding.
Dengan panduan table tsb, dapat disimpulkan
Motor 100HP, 230V/460V, 60 Hz, 1800Rpm motor winding terkoneksi 230V dipasang pada 220V / 50 Hz akan terjadi sbb:
· Torsi full load diperlukan 120%
· Putaran sinkron stator turun menjadi 5/6 atau 83,3% yaitu 0.833×1800 Rpm = 1500 Rpm
· Arus full load menjadi 115%
· Efisiensi saat full load turun 2%
· Power faktor turun 3-4%
· Locked rotor torque naik dari rated menjadi 130 - 135%
· Breakdown torque, naik dari rated menjadi 120 - 125%
· Arus locked rotor naik dari rated menjadi 106%
· Panas di motor naik menjadi 153%
· Magnetic noise bertambah.
Kesimpulan dari kasus ini bahwa umur motor berkurang karena bertambahnya arus yang berarti bertambah panas.

Langkah-langkah membaca skala multitester

Multitester bisa digunakan untuk mengukur tegangan searah (DC), Tegangan Bolak balik (AC), Arus dan hambatan listrik.

Nah kita langsung ke poin saja biar tidak bertele-tele...

Mudah-mudahan ketika anda membaca tulisan ini anda sedang berhadapan pula dengan Multitester, sehingga penjelasan ini akan lebih mudah untuk difahami...

Jika tidak, maka perhatikanlah gambar sederhana dari Multitester di atas. Pada multitester Ada 4 bagian yang saya lingkari dengan warna putih, ada DCV, ACV, DCmA, dan Ohm...Inilah ke empat besaran yang bisa diukur oleh multitester. Ingat pembahasan sebelumnya, apabila kita ingin mengukur tegangan searah (DC) maka kita harus mengarahkan tombol skala ke arah tegangan DC dan menempatkan tombol skala pada posisi tegangan yang lebih besar dari besaran yang kita akan ukur.

Contohnya: Jika kita mau mengukur tegangan batrai ponsel, kita tau tegangan batrai ponsel adalah 3,7 sampai 4 volt, maka kita harus mengarah tombol skala pada posisi 10 volt. kalau kita mengukur tegangan led positif dari ponsel yanga biasanya memiliki tegangan di atas 10 volt maka kita arahkan tombol skala multitester pada skala 50volt....Jadi usahakan supaya nilai besaran skala pada multitester minimal sama atau lebih besar dari nilai besaran yang hendak kita ukur.

Nah kita lanjutkan...

Sekarang bagaimana menentukan nilai dari besaran yang kita ukur...?

Perhatikan skala ukur pada bagian atas dari multitester yang ditunjukkan oleh jarum ukur. Saya sebut jarum ukur karena jarum ukur itulah yang menentukan nilai dari besaran yang kita ukur.

Sebagaimana di bawah terdapat bagian DCV, ACV, ohm dan DCmA maka skala di atas juga sudah terbagi ada Ohm (skala warna biru), DCVA (skala warna hitam), dan ACV (skala warna merah).. Masing-masing dari besaran sudah memiliki nilai skala, misalnya: DCV skalanya 0v, 2v, 4v, 6v, 8v, 10v. Pada bagian bawah yang merupakan kelanjutannya: 0v, 10v, 20v, 30v, 40v, 50v...

Ok, sekarang cara menentukan nilainya adalah dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

"Nilai ukur= Nilai yang ditunjukkan oleh jarum ukur X skala yang ditunjukkan oleh tombol multitester yang di bawah di bagi skala ukur maksimum dari multitester."

contohnya: Katakanlah sekarang saya akan mengukur besaran tegangan DC dari suatu komponen, saya lihat bahwa nilai tegangannya tidak lebih dari 10 volt. Saya arahkan tombol skala pada skala 10volt. kemudian saya sentuhkan polaritas positif multitester dengan positif komponen dan polaritas negatif dengan negatif komponen. Ketika disentuhkan maka jarum ukur akan naik, nah catat nila yang di tunjukkan oleh jarum. lihat skalanya pada bagian DCVA yang memiliki batas 10volt, secara langsung anda akan bisa menentukan nilai dari besaran yang diukur. setelah saya coba ternyata jarum jamnya naik dan berhenti pada angka 6volt.

Berarti Nilai ukur= 6volt x 10volt : 10 volt= 6volt.

Cara ini berlaku untuk menentukan nilai dari arus, tegangan AC dan tegangan DC.