Sistem Listrik 3-Phase

Sistem tegangan 3 phase dan 1 phase

Penjelasan sistem 3 phase dan 1 phase

 Artikel ini adalah semacam sub-artikel dari artikel sebelumnya “Pengawatan Meter PraBayar dan munculnya tulisan “PERIKSA””. Kami coba membantu sobat ILR dalam memahami fenomena munculnya arus netral pada kWh-meter, khususnya Meter PraBayar (MPB).

Ada beberapa pertanyaan mengenai sistem 3-phase yang diaplikasikan pada sistem kelistrikan PLN dan mengapa kabel listrik yang disambung ke instalasi listrik rumah terdiri kabel phase dan kabel netral? Mengapa kabel phase bertegangan dan kabel netral tidak bertegangan? Dan mengapa ada arus netral yang datang dari jaringan listrik PLN? Semuanya kami coba rangkum dalam tulisan ini.

Tetapi terus terang, tulisan ini dibuat sebagai “nice to know” saja. Isinya tidak rumit-rumit dengan rumus atau teori yang mendalam. Walaupun begitu, kami berusaha sebaik mungkin membuatnya lebih mudah dimengerti oleh pembaca yang merasa awam soal listrik. Mudah-mudahan cukup bermanfaat dan mencerahkan.

Baiklah….silahkan klik di “selanjutnya”

Sistem 3-Phase dan 1-Phase

Hampir seluruh perusahaan penyedia tenaga listrik menggunakan sistem listrik 3-phase ini. Sistem ini diperkenalkan dan dipatenkan oleh Nikola Tesla pada tahun 1887 dan 1888. Sistem ini secara umum lebih ekonomis dalam penghantaran daya listrik, dibanding dengan sistem 2-phase atau 1-phase, dengan ukuran penghantar yang sama. Karena sistem 3-phase dapat menghantarkan daya listrik yang lebih besar. Dan juga peralatan listrik yang besar, seperti motor-motor listrik, lebih powerful dengan sistem ini.

PLN mengaplikasikan sistem 3-phase dalam keseluruhan sistem kelistrikannya, mulai dari pembangkitan, transmisi daya hingga sistem distribusi. Oh iya, agar lebih jelas, sistem kelistrikan PLN secara umum dibagi dalam 3 bagian besar :

  • 1. Sistem Pembangkitan Tenaga Listrik
    Terdiri dari pembangkit-pembangkit listrik yang tersebar di berbagai tempat, dengan jenis-jenisnya antara lain yang cukup banyak adalah PLTA (menggunakan sumber tenaga air), PLTU (menggunakan sumber batubara), PLTG (menggunakan sumber dari gas alam) dan PLTGU (menggunakan kombinasi antara gas alam dan uap). Pembangkit-pembangkit tersebut mengubah sumber-sumber alam tadi menjadi energi listrik.
  • 2. Sistem Transmisi Daya
    Energi listrik yang dihasilkan dari berbagai pembangkit tadi harus langsung disalurkan. Karena energi listrik sebesar itu tidak bisa disimpan dalam baterai. Karena akan butuh baterai kapasitas besar untuk menyimpan energi sebesar itu dan menjadi sangat tidak ekonomis. Sebagai gambaran, accu 12Vdc dengan kapasitas 50Ah akan menyimpan energi listrik maksimal kira-kira 600 Watt untuk pemakaian penuh selama 1 jam. Sedangkan total pemakaian daya listrik untuk jawa-bali bisa melebihi 15,000 MW (15,000,000,000 Watt). Jadi….Berapa besar baterai untuk penyimpanannya?
    Untuk itulah suplai energi listrik bersifat harus sesuai dengan permintaan saat itu juga, tidak ada penyimpanan. Karena itu sistem transmisi daya listrik dibangun untuk menghubungkan pembangkit-pembangkit listrik yang tersebar tadi dan menyalurkan listriknya langsung saat itu juga ke pelanggan-pelanggan listrik. Saluran penghantarannya dikenal dengan nama SUTT (Saluran Udara Tegangan Tinggi), SUTET (Saluran Udara Tegangan Extra Tinggi) dll. Pastinya nggak asing dech dengan bentuknya yang kaya menara itu ya..
    Di Jawa-Bali, sistem transmisi daya listrik ini diatur oleh P3B (Penyaluran dan Pusat Pengaturan Beban) Jawa-Bali yang berlokasi di daerah Gandul, Cinere, Bogor.
  • 3. Sistem Distribusi Daya Listrik
    Dari sistem transmisi daya tadi, listrik akan sampai ke pelanggan-pelanggannya (terutama perumahan) dengan terlebih dahulu melalui Gardu Induk dan kemudian Gardu Distribusi. Gardu Induk mengambil daya listrik dari sistem transmisi dan menyalurkan ke Gardu-gardu distribusi yang tersebar ke berbagai daerah perumahan. Dan di dalam gardu distribusi, terdapat trafo distribusi yang menyalurkan listrik langsung ke rumah-rumah dengan melewati JTR (Jaringan Tegangan Rendah), yang biasanya ditopang oleh tiang listrik.

Selengkapnya mengenai sistem tenaga listrik PLN ini akan dijelaskan pada artikel lain yang akan masuk daftar tunggu untuk rilis (“Sistem Tenaga Listrik PLN”).

Listrik 3-phase adalah listrik AC (alternating current) yang menggunakan 3 penghantar yang mempunyai tegangan sama tetapi berbeda dalam sudut phase sebesar 120 degree. Ada 2 macam hubungan dalam koneksi 3 penghantar tadi : hubungan bintang (“Y” atau star) dan hubungan delta. Sesuai bentuknya, yang satu seperti huruf “Y” dan satu lagi seperti simbol “delta”. Tetapi untuk bahasan ini kita akan lebih banyak membicarakan mengenai hubungan bintang saja.

Sistem 3-Phase

Sistem 3-Phase Hubungan Bintang dengan tegangan 380/220V

Gambar disamping adalah contoh sistem 3-phase yang dihubung bintang. Titik pertemuan dari masing-masing phase disebut dengan titik netral. Titik netral ini merupakan common dan tidak bertegangan.

Ada 2 macam tegangan listrik yang dikenal dalam sistem 3-phase ini : Tegangan antar phase (Vpp : voltage phase to phase atau ada juga yang menggunakan istilah Voltage line to line) dan tegangan phase ke netral (Vpn : Voltage phase to netral atau Voltage line to netral). Sistem tegangan yang dipakai pada gambar dibawah adalah yang digunakan PLN pada trafo distribusi JTR (380V/220V), dengan titik netral ditanahkan.

 Pada istilah umum di Indonesia, sistem 3-phase ini lebih familiar dengan nama sistem R-S-T. karena memang umumnya menggunakan simbol “R”, “S” , “T” untuk tiap penghantar phasenya serta simbol “N” untuk penghantar netral.

Kita langsung saja pada sistem yang dipakai PLN. Seperti pada gambar tersebut, di dalam sistem JTR yang langsung ke perumahan, PLN menggunakan tegangan antar phase 380V dan tegangan phase ke netral sebesar 220V. Rumusnya seperti ini :

Vpn = Vpp/√3  –>  220V = 380/√3

 

Instalasi listrik rumah akan disambungkan dengan salah satu kabel phase dan netral, maka pelanggan menerima tegangan listrik 220V. Perhatikan pada gambar dibawah ini :

Sistem Listrik 3-Phase

Sistem Listrik 3-Phase PLN 380/220V pada Jaringan Distribusi Perumahan

Contoh 3-phase hubungan delta bisa dilihat di sisi primer dari trafo diatas (sebelah kiri). Sedangkan sisi sekunder (sebelah kiri) terhubung bintang. Hubungan delta pada umumnya tidak mempunyai netral.

Arus Netral pada sistem 3-phase

Salahsatu karakteristrik sistem 3-phase adalah bila sistem 3-phase tersebut mempunyai beban yang seimbang, maka besaran arus phase di penghantar R-S-T akan sama sehingga In (arus netral) = 0 Ampere.
Contohnya pada gambar diatas : Misal ketiga rumah tersebut mempunyai beban yang identik seimbang. Maka arus netral sebagai penjumlahan dari ketiga arus phase tersebut akan menjadi :

Ir + Is + It = In –> Bila beban seimbang maka Ir = Is = It dan In = 0 Ampere

 

Kok hasilnya bisa nol? Karena sistem penjumlahannya adalah secara penjumlahan vektor, bukan dengan penjumlahan matematika biasa (jadi bukan 1+1+1=3).

Pada prakteknya, beban seimbang dari ketiga phase tadi hampir mustahil dicapai. Karena beban listrik setiap rumah belum tentu identik. Bila terjadi ketidakseimbangan beban, maka besar arus listrik setiap phase tidak sama. Akibatnya arus netral tidak lagi sebesar 0 Ampere. Semakin tidak seimbang bebannya, maka arus netral akan semakin besar.

Karena sifat arus listrik adalah loop tertutup agar bisa mengalir, maka arus netral tadi akan mengalir ke instalasi listrik milik pelanggan dan melewati grounding sistem untuk masuk ke tanah, yang akhirnya mengalir balik ke titik grounding trafo kemudian kembali masuk ke instalasi listrik rumah, demikian seterusnya.

Walaupun pelanggan listrik tersebut mematikan daya listrik yang masuk ke rumah, dengan MCB di kWh-meter pada posisi “OFF”, arus netral tetap akan mengalir.

Arus Netral pada MPB-1

Arus Netral ke kWh-Meter Saat Terjadi Beban 3 Phase Tidak Seimbang

 

Apa pengaruhnya pada Meter Prabayar?
Seperti yang dijelaskan pada artikel sebelumnya “Pengawatan Meter PraBayar dan munculnya tulisan “PERIKSA”, adanya arus netral yang tidak diinginkan ini akan membuat masalah pada Meter Prabayar (MPB) bila pengawatan pada MPB tidak benar. Karena MPB cukup peka mengukur perbedaan antara arus phase dan netralnya.

Oke dech sobat…sampai disini dulu tulisannya. semoga sobat ILR menjadi lebih jelas memahami sistem kelistrikan 3 phase dan fenomena arus netralnya serta hubungannya dengan masalah pada MPB. Mudah-mudahan bermanfaat. Mohon maaf bila tulisannya malah jadi rumit dan sulit dimengerti.

Bila ada pertanyaan silahkan saja. Walaupun mungkin anda awam istilah teknis, yang penting maksudnya tersampaikan :-) . Juga mohon koreksinya bila ada yang harus diperbaiki.

ILR-Team

Artikel Terkait Lainnya :

1. Listrik, tak kenal maka tak hati-hati…

2. Mengenal Peralatan Instalasi Listrik Rumah

3. Kabel Listrik dan Kuat Hantar Arus

4. Arde atau Grounding untuk Instalasi Listrik Rumah

5. MCB sebagai Proteksi dan Pembatas Daya Listrik

6. Percikan Api di kWh Meter Instalasi Listrik Rumah 

7. Pengawatan Meter Prabayar dan Munculnya Tulisan “PERIKSA”

8. Daya Listrik PLN : 1300Watt atau 1300VA?

9. Kenaikan Tarif Listrik per 3 bulan tahun 2013

 

 

Bergabung dalam Komunitas ILR :

1. Forum InstalasiListrikRumah.com

2. Grup Diskusi & Berbagi InstalasiListrikRumah.com di Facebook

3. FanPage InstalasiListrikRumah.com

 

 

 

266 Responses to Sistem Listrik 3-Phase

  • haidar R:

    salam.
    saya mau bertanya. apakah saat mwnghirung arus nominal pada MCB 3 phase harus di bagi 1,73 atau langsung dengan rumus I = daya total/380 ??

    • Untuk perhitungan arus 3 phasa bisa dengan 2 cara Pak:
      a. Menggunakan tegangan Phasa-phasa (380V)
      I=KVA/(1.732xVp-p)
      I=KVA/(1.732×380)

      b. Menggunakan tegangan Phasa-Netral (220V)
      I=KVA/(3xVp-n)
      I=KVA/(3×220)

      semoga membantu

  • zaenal:

    Mau nanya pak.untuk menghitung biaya listrik 3phase dengan ct 75 misalkan kwh perhariny 10kwh berapa ya pak.makasih.

    • Pak Zaenal,
      Kalau rasio CT belum dimasukkan ke dalam setting KWH Meter, maka aktual pemakaian listrik adalah: angka KWH x 15.
      Biaya lstriknya: Harga kWh x angka KWH Meter x 15

      • prasetyo:

        pak mau tanya: apakah mengutak atik kabel (phase/netral) sebelum meteran di ijinkan oleh PLN. saya takut nantinya termasuk pelanggaran. mohon penjelasan. terimamkasih.

      • prasetyo:

        pak saya mau tanya: apakah menyambung kabel (phase/netral) sebelum meteran diijinkan oleh PLN. apakah itu tidak melanggar ketentuan. mohon penjelasan. terima kasih.

  • M. Soemedi:

    Kepada Saudara2 ku yang berminat,

    Saya HRD di suatu RS kecil di daerah Cirebon, saya memerlukan karyawan yang menguasai masalah kelistrikan bisa baca gambar listrik, tidak harus ahli, untk menjadi karyawan di RS tersebut, gaji UMR, saya berharap ada yang mau bergabung dengan saya, tulis saja lamaran dan kirimkan melalui email ke mustakimsoemedi@gmail.com.
    atau SMS ke 0821 2620 5051 tanpa ada biaya apapun.

    Terima kasih
    soemedi

  • Holiq Hudairi:

    Saya mau pasang perangkat 3 phase. Tegangan dari pabrik perangkat ini 220 V 3 phase dan netral ke phase 110 V sistem Delta. Sedangkan tegangan listrik yang ada 380 V 3 phase dan 220 ke netral. Bagaimana solusinya menurut Bapak ??

    • Pak Holiq,
      Bapak bisa menggunakan UPS Pak. Ada type UPS yang mengconvert sumber 3 Phase 380V menjadi output 3 Phase 220V. Selain itu, manfaat lain adalah UPS dapat menjaga kualitas supply daya ke alat bapak dan back up pada saat mati listrik.

  • ijaz maulana:

    saya mau bertanya , cara perhitungan ukuran kabel yg di perlukan dengan arus 25 ampere,
    gimana gan cara mrnghitungnya ?

  • afandi:

    Pak, saya mau tanya. Listrik dengan daya yang sama lebih untung mana menggunakan 1 phase atau 3 phase. Contoh beban sama2 1.000 watt. Tksh

  • Rizal Iqbal Ahyadi:

    Master, mau nanya kenapa pada KWhmeter ada phase dengan netral? Mohon pencerahannna

  • erizal:

    Kawat phasae dan neural untuk membuat medan magnet pada kuparan meter,sehinga apabila ada arus yang mengalir akan terdeteksi sehingga poros motor akan memutar angka pada meteran

  • R. Rizky:

    Izin share di twitter

  • Permisi mau namya, Kalau 3 phase pembagiannya tidak sama,harus bagaimana.Contoh R 1530 S1860 T 1520
    hal ini untuk menghidupkan ac.Mohon penjelasannya. thk

  • SISTEM KELISTRIKAN - anggaitsarm's blog:

    […] Sumber tulisan ini dari ILR […]

  • Heru:

    Artikel yg sgt bermanfaat apalagi sy…oh ya mas dgn penjelasan yg “super” diatas berarti kWh analog gak bisa bedakan arus phase dn netral yg masuk ke rumah2 kita yah ?…jadi bisa jadi donk meteran ttp berputar walaupun peralatan elektronik kita mati…krn yg dibaca kWh analog bkn cmn phase tapi netral juga kebaca…betul yah mas…?

  • dimas:

    Connect netral dari busbar ada muatan listriknya g ??kalau panel nya yg dari induk g dimatikan??terima kasih

  • asep:

    master . saya mau tanya . klau 3 phasa terdiri dari R – S – T apabila daya yang dipakai tidak seimbang di RST tersebut. akibatnya apa ? solusinya bagaimna ?

  • rifki guna wijaya:

    assalam..
    pa kenapa dalam suatu pabrik harus ada gardu sendiri juga menggunakan listrik 3 phase, mohon pengertiannya

    trimksh..

  • fiska:

    mau tanya saya masih awam tentang listrik ada yang bisa bantu ajarkan dasar” tentang busduct?

  • anddy sah:

    ane mau tanya nih gan ,nih masalahnya
    Ia,a+Ib,b+Ic,c=
    20<66,87+20<173,18+20<53,15

    gitu gan

  • ary susanto:

    Saya mekanikal electrikan jika ada yg membutuhkan tenaga untuk mengerjakan instalasi listriknya sama dan team saya siap.
    Bisa hub 085340333915

  • roy ts:

    gimana cara mendapatkan beban terpaki dari kapasitas genset yg ad..

    terima kasih.

  • yuni:

    pak saya mau tanya, bagaimana cara elektromotor 2hp 3phse bisa saya gunakan di rumah dengan listrik PLN 1 phase? TANPA MERUBAH LISTRIK 1 PHASE KE 3 PHASE minta solusinya

  • Bams:

    Salam,,,
    kalo untuk langganan daya listrik 3 phase semisalnya 6,6kva dari PLN, apakah keluaran RST dari masing phase nya 6,6kva (6,6×3= 19,8kva total daya) atau total dayanya 6,6kva (6,6/3= 2,2kva RST masing” daya)? atau bagaimana? mohon pencerahannya pak, terimakasih.

  • nova maulina:

    assalamualaikum pak , saya orang yang masih sangat awam dibagian kelistrikan,saya ingin diberikan penjelasan singkat mengapa dinamai phasa R,T,S ???………………….
    tolong pak dijawab segera , saya lagi butuh jawaban segera karena saya sedang praktek di PLN dan ditanyakan masalah itu

    wassalamualakum

  • Ricky:

    Maaf numpang tanya pak,..
    Saya pernah ck listrik rumah di area bangka belitung, masalahnya lampu sudah di matikan tp lampu masih kedip2, trs coba saya ck tegangan saat saklar off ada tegangan – 100v, kemungkinan tegangan dari kabel netral, karna saat di panel coba saya ukur kabel ground ke netral ada tegangan – 100v, terus saya coba pasang grounding sendiri krn saya brfikir grounding PLN yg ke kwh kurang bagus, yg saya bingung saat pasang kabel grounding, kabel grounding ada tegangan – 90v, padahal blm di conect ke panel, padahal kdalaman sudah 10meter, dan sudah ketemu air bawah tanah…
    Yg jd pertanyaan apa ada bocor tegangan dr netral PLN…??
    atau tanah di bangka katanya bnyk mengandung
    timah, apa bisa mengakibatkan buruknya grounding…???
    Trims’z

  • Mantep artikel nya mas, ditunggu tulisan lainnya :)

  • Fadrin:

    Mohon bantuannya pak, saya ada kendala dgn mesin cuci dgn daya 3 phase. Pada awalnya mesin tersebut berjalan dgn normal krn dgn sering terjadi pemadaman listrik secara bergilir di kota kami yg menyebabkan terhambatnya pelayanan laundry. maka dgn itu sy berinisiatif untuk menyambungkan dgn Genset menggunakan handle pengoporan PLN ke GENSET. Setelah pemasangan/penyambungan Genset telah selesai mesin cuci laundry sy tdk dapat menyala lg. Pertanyaan sy apakah berpengaruh dgn kabel 3 Phase uk. 4×10 disambung dgn kabel 3 phase uk. 4×6? krn hasil pengecekan yg sy dapatkan yg awalnya kabel 3 phase uk. 4×10 dari meteran PLN ke Panel, kemudian dari panel ke mesin cuci laundry menggunakan kabel 3 phase uk. 4×10 jg sehingga mesin bs hidup. Sedangkan yg terjadi skrng setelah digandeng dgn genset dgn cara seperti berikut yaitu:
    1. Meteran PLN ke Panel Hadle Genset menggunakan kabel 3 phase uk. 4×10 (sama pd awal pemasangan).

    2. Dari Panel Handle Genset ke Panel MCB menggunakan kabel 3 phase uk. 4×6 (apakah ini bs mennyebakan mesin cuci laundry tersebut tdk menyala)?

    3. Dari Panel MCB ke Mesin Cuci Laundry
    menggunakan kabel 3 phase uk. 4×10 (sama pada awal pemasangan). Mungkin ini yg dpt jabarkan permasalhan yg dptkan, dgn ini sy mohon bantuan bpk utk dpt memberikan jawaban/solusi yg kami dptkan sekarang. Sebelumnya sy mengucapkan banyak terima kasih.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Berlangganan Artikel

Berlangganan RSS

Ketik email anda untuk berlangganan:

Mengapa Berlangganan? | Apa itu RSS Feed?


Website Counter

Komentar Terbaru

  • Andry: info pentingkhusus area pekanbaru / riaujasa pemasangan :1.instalasi listrik2.panel 2 listrik3.anti...
  • agus sulaiman: Trimakasih sharingnya boss Kalo agan agan lagi nyari-nyari kabel lokal maupun impor bisa hubungi saya...
  • sasmito: min gimana cara mengukur isolasi?saya pakek alat ukur megger kyoritsu3132A.TERIMA KASIH
  • Fadrin: Mohon bantuannya pak, saya ada kendala dgn mesin cuci dgn daya 3 phase. Pada awalnya mesin tersebut berjalan...
  • Lutfi: Jika komputer 20 watt sumber listrik pln 900 va 4 a maka rumus yang digunakan untuk mencari daya listri beban...