Makalah Alat-alat Listrik Kapal.docx

MAKALAH ALAT-ALAT KELISTRIKAN DAN SISTEM KELISTRIKAN KAPAL Program Studi Diploma III Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro Semarang

Di susun oleh Arqhab walzthy 40040417060070

Dosen pengampu : ZULFAIDAH ARIANY, ST, MT

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK PERKAPALAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2019

KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatakan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan hidayahnya saya dapat menyelesaikan penulisan makalah ini, yang bertemakan “ALAT-ALAT KELISTRIKAN DAN SISTEM KELISTRIKAN KAPAL”. Makalah ini disusun guna menyelesaikan tugas mata kuliah LISTRIK KAPAL. Semoga pembahasan yang ada dalam makalah ini dapat memberi manfaat bagi tiap pembacanya dan menambah wawasan mengenai tentang mesin bubut. Penulis menyadari bahwa makalah ini belumlah sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun dari rekan-rekan sangat dibutuhkan untuk penyempurnaan makalah ini.

Semarang

,

18

Maret

2019

BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang Kapal merupakan bangunan apung yang terdiri atas beberapa bagian atau ruangan penting yang terdapat di dalamnya. Perlu diketahui bahwa ruangan yang ada di atas kapal terbatas dan sangat berguna, sehingga pengaturan dan pemanfaatan ruang yang efisien sangat diharapkan Salah satu ruangan di atas kapal yang perlu mendapat perhatian khusus dalam penataannya adalah kamar mesin (engine room). Hal ini disebabkan karena kamar mesin pada suatu kapal merupakan pusat dari semua instalasi dan layanan permesinan dan kelistrikan di atas kapal. Demikian halnya dalam industri Perkapalan, listrik memegang peranan penting karena digunakan sebagai alat bantu dalam pengoperasian suatu kapal. Namun dalam pengoperasiannya , perencanaan dan pemasangan sering didapati belum terdapat kesesuaian dengan peraturan BKI. Hal ini yang menyebabkan salah satu faktor kecelakaan di laut. Generator set sebagai permesinan bantu di kapal berfungsi untuk menyuplai kebutuhan energi listrik semua peralatan di atas kapal. Penentuan kapasitas generator dipengaruhi oleh load factor peralatan. Load factor untuk tiap peralatan diatas kapal tidak sama. Hal ini tergantung pada jenis kapal dan daerah pelayarannya seperti : faktor medan yang fluktuatif (rute pelayaran), dan kondisi beban yang berubah-ubah serta periode waktu pemakian yang tidak tentu atau tidak sama. Penentuan kapasitas generator harus mendukung pengoperasian diatas kapal. Walaupun pada beberapa kondisi kapal terdapat selisih yang cukup besar dan ini mengakibatkan efisiensi generator (load factor generator) berkurang yang pada akhirnya mempengaruhi biayaproduksi listrik per kwh. B. Rumusan masalah Rumusan masalah yang akan dibahas adalah bagaimana fungsi alat-alat kelistrikan kapal dan system kelistrikan kapal C. Manfaat Penulisan makalah ini diharapkan dapat menjadi sumber informasi mengenai bagaimana fungsi alat-alat kelistrikan kapal dan system kelistrikan kapal.

BAB II PEMBAHASAN A. Teori Dasar Listrik Kelistrikan adalah sifat benda yang muncul dari adanya muatanlistrik. Muatan listrik adalah pengukuran muatan dasar yang dimiliki suatu benda. Muatan dasar listrik adalah coulomb. Dalam sistem tenaga listrik kita mengenal peralatan yang dapat mengubah energy listrik, baik dari energi listrik ke energi mekanis, ataupun dari energy mekanis ke energy listrik, serta mengubah energy listrik dari rangkaian yang satu ke rangkaian yang lainnya. Peralatan yang di gunakan secara singkat adalah: 1. Generator, adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah energy mekanis menjadi energi listrik. Generator dibagi menjadi dua jenis, yaitu generator AC, dan Generator DC. 2. Motor, adalah peralatan listrik yang digunakan untuk mengubah energi listrik untuk menjadi energy mekanis. Motor juga dibagi menjadi dua, yaitu motor AC dan motor DC. 3. Transformator (Trafo), adalah peralatan yang digunakan untuk mengubah energy listrik menjadi energy listrik lainnya, dimana tegangan keluaran (output) dapat dinaikkan ataupun diturunkan sesuai kebutuhannya. Muatan listrik dapat bernilai positif, negative, dan nol (tidak terdapat muatan atau jumlah satuan muatn positif dan negatif sama). Tanda muatan menentukan apakah garisgaris medan listrik yang disebabkannya berasar dari atau menuju darinya. Telah ditentukan (berdasarkan gaya yang dialami oleh muatan uji positif) bahwa:   

Muatan positif (+) akan menyebabkan garis-garis medan listrik berarah dari padanya menuju keluar. Muatan negative (-) akan menyebabkan garis-garis medan listrik berarah menuju masuk padanya. Muatan no; ( ) tidak menyebabkan adanya garis-garis medan listrik.

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan tersebut dapat mengalir melalui penghantar listrik. Dalam fisika, arus listrik (Ampere) dilambangkan dengan A. satu ampere adalah suatu arus listrik yang mengalir. Suatu material yang dapat menghantarkan listrik adalah konduktor, contoh-contoh konduktor salah satunya adalah logamlogam seperti tembaga, perak, besi, dan material lain yang dapat menghantarkan listrik. Sebaliknya, material yang tidak dapat meghantarkan listrik disebut insulator, contohnya seperti plastic, keramikm karet dan lain sebagainya.

B. Alat-alat kelistrikan kapal 1. Generator Listrik Kapal Generator adalah suatu sistem yang menghasilkan tenaga listrik dengan masukan tenaga mekanik Jadi disini generator berfungsi untuk mengubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik.prinsip kerja generator adalah Bilamana rotor diputar maka belitan kawatnya akan memotong gaya-gaya magnit pada kutub magnit, sehingga terjadi perbedaan tegangan, dengan dasar inilah timbullah arus listrik, arus melalui kabel/kawat yang ke dua ujungnya dihubungkan dengan cincin geser. Pada cincincincin tersebut menggeser sikat-sikat, sebagai terminal penghubung keluar. generator kapal merupakan alat bantu kapal yang berguna untuk memenuhi kebutuhan listrik diatas kapal. Dalam penentuan kapasitas generator kapal yang akan digunakan untuk melayani kebutuhan listrik diatas kapal maka analisa beban dibuat untuk menentukan jumlah daya yang dibutuhkan dan variasi pemakaian untuk kondisi operasional seperti manuver, berlayar, berlabuh atau bersandar serta beberapa kondisi lainnya. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui daya minimum dan maksimum yang dibutuhkan.

Gambar generator kapal

Dalam merencanakan sistem kelistrikan kapal perlu diperhatikan kapasitas dari generator dan peralatan listrik lainnya, besarnya kebutuhan maksimum dan minimum dari peralatannya. Kebutuhan maksimum merupakan kebutuhan daya rerata terbesar yang terjadi pada interval waktu yang singkat selama periode kerja dari peralatan tersebut, dan sebaliknya. Kebutuhan

rerata merupakan daya rerata pada periode kerja generator kapal yang dapat ditentukan dengan membagi energi yang dipakai dengan jumlah jam periode tersebut. Untuk kebutuhan maksimum digunakan sebagai accuan dalam menentukan kapasitas generator kapal. Dan untuk kebutuhan minimum digunakan sebagai accuan untuk menentukan konfigurasi dari electric plan yang sesuai serta untuk menentukan kapan generator kapal dioperasikan. 2. Motor listrik Motor listrik adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Alat yang berfungsi sebaliknya, mengubah energi mekanik menjadi energi listrik disebut generator atau dinamo.

Gambar motor listrik kapal

Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap. 3. Relay Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch). Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.

Gambar relay

Seperti yang telah di jelaskan tadi bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar elektrik, namun jika di aplikasikan ke dalam rangkaian elektronika, relay memiliki beberapa fungsi yang cukup unik. Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke dalam sebuah rangkaian elektronika. 1. Mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan menggunakan bantuan signal tegangan rendah. 2. Menjalankan logic function atau fungsi logika. 3. Memberikan time delay function atau fungsi penundaan waktu. 4. Melindungi motor atau komponen lainnya dari korsleting atau kelebihan tegangan. 4. Transformator Transformator merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan untuk mengubah besaran tegangan arus listrik bolak-balik (AC), seperti menaikkan atau menurunkan tegangan listrik (voltase). Transformator bekerja berdasarkan prinsip fluks listrik dan magnet dimana antara sisi sumber (primer) dan beban (sekunder) tidak terdapat hubungan secara fisik tetapi secara elektromagnetik (induksi-elektromagnet).

Gambar transformator atau trafo

5. Main switch Board Main switch Board adalah suatu susunan peralatan listrik / komponen listrik yang dirangkai atau disusun sedemikian rupa didalam suatu papan control (board) sehingga saling berkaitan dan membentuk fungsi sesuai dengan kebutuhan yang di inginkan untuk konsumsi listrik di kapal.Main Switch Board menghubungkan pembangkit listrik (Genset) dan beban listrik (Electro motor,Blower,Lighting,Dll).

Gambar transformator atau trafo

Main switch board suatu system listrik kapal yang biasanya di pasang di ruang kontrol, di mana arus listrik dari setiap generator di control dan didistribusikan keseluruhan bagian kapal yang perlu melalui papan-papan distribusi.

6. Circuit breaker Circuit Breakers adalah auto shut down perangkat yang akan bekerja jika ada kesalahan pada sistem listrik.Terutama selama overloading atau hubung singkat , Circuit Breaker akan memutuskan pasokan listrik dari MSB ke beban (load).

Gambar circuit breaker

Circuit breaker juga dapat disebut suatu peralatan pemutus rangkaian listrik pada suatu system tenaga listrik, yang mampu dan mampu untuk membuka dan menutup rangkaian listrik pada semua kondisi termasuk arus hubung singkat, sesuai dengan ratingnya.

7. Kabel Kabel dalam bahasa Inggris disebut cable merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal dari satu tempat ke tempat lain.

Gambar kabel listrik

Kabel listrik kapal sebagai bahan penghantar aliran listrik yang digunakan untuk instalasi di kapal.

C. System kelistrikan kapal System kelistrikan kapal meliputi : 1. Sistem penerangan (lighting load system)  Beban lampu utama tiap ruang, gangway, beban lampu tambahan, beban lampu darurat, dll  Beban stop kontak (televisi, peralatan kantor, exhaust fan, lemari es, dll) 2. Sistem power (power load system)  Engine room machinery (mechanical, pneumatic, hydraulic, pump, fan, heater, etc)  Hull/deck machinery (crane, windlass, acc.ladder, winch, etc)  Galley, pantry, laundry, etc 3. Sistem navigasi, komunikasi dan keselamatan (navigation, communication and safety load system)  Lampu-lampu navigasi (morse light, anchor light, mast head light, side light, etc)  Peralatan navigasi (RADAR, gyro compass, echo sounder, GPS, NavTex, etc)  Peralatan komunikasi (INMARSAT-B, INMARSAT-C, public addressor, intercom, etc)  AIS  General alarm 4. Sistem kelistrikan darurat (emergency source system)  Menggunakan baterai(aki) sebagai sumber daya dengan tegangan kerja sesuai dengan rules yang terletak di ruang ESEP  Peralatan yang disuplai adalah peralatan darurat, antara lain:  Semua peralatan navigasi, komunikasi dan keselamatan yang bekerja pada arus searah (DC)  Semua lampu-lampu darurat termasuk lampu ruangan dan gangway  Kapasitas baterai harus mampu mensuplai kebutuhan listrik selama minimal separuh dari waktu perjalanan kapal pada rute kapal yang terjauh

Dokumen yang harus di klas kan antara lain:  a) b) c)

Single line (one line) DIAGRAM dari: Pembangkit listrik utama dan darurat MSB (main switch board) Sistem penerangan

d) e) f) g)

Sistem-sistem yang terdapat interkoneksi Sistem komunikasi, navigasi dan keselamatan Sistem general-alarm Di dalam gambar single line juga harus terdapat jenis dan ukuran kabel serta kapasitas dan jenis dari pengaman (breaker)

 Perhitungan atau kalkulasi dari: a) Arus hubung-singkat (short-circuit current) untuk masing-masing panel yang terpasang b) Power load untuk mengetahui total beban yang harus ditanggung genset untuk tiap kondisi kapal c) Power balance untuk mengetahui rating kerja dari genset yang terpasang serta total daya pada peralatan continue dan intermittent untuk kondisi kapal dengan kebutuhan listrik terbesar

Tahap-tahap pemilihan genset:   

Perhitungan sistem penerangan dan stop kontak Perhitungan total beban listrik di kapal (beban continuous dan intermittent) untuk setiap kondisi Estimasi pemilihan genset berdasarkan perhitungan total beban listrik

Perhitungan Sistem penerangan Perhitungan ini digunakan untuk menentukan jumlah lampu dan stop kontak yang dibutuhkan untuk setiap ruangan. Setiap lampu yang menggunakan armature (tempat lampu), memiliki koefisien pancar cahaya yang berbeda-beda untuk setiap jenisnya. Parameter lainnya adalah, luas dari bagian yang akan disinari, tinggi bidang kerja, besarnya intensitas cahaya yang dibutuhkan ruangan sesuai dengan fungsi ruangan tersebut, faktor refleksi dari warna yang terdapat di dinding, lantai serta atap ruangan tersebut, indeks ruangan serta faktor depresiasi (k).

k = pl / h(p+l) dimana :

p

= panjang daerah yang akan disinari

l

= lebar daerah yang akan disinari

h

= ketinggian bidang kerja

untuk menentukan efisiensi armature, untuk nilai k<0.6 maka efisiensinya dapat langsung menggunakan efisiensi untuk nilai k=0.6, sedangkan untuk nilai k>5 maka efisiensinya dapat

langsung menggunakan efisiensi untuk nilai k=5. Sedangkan jika nilai k adalah 0.6 Jumlah, jenis dan daya lampu yang digunakan dapat divariasikan untuk setiap armature, tergantung produksi dari pabrik.

BAB III PENUTUP Kesimpulan Kapal ibarat pulau yang terapung didalamnya terdapat berbagai system yang kompleks tidak terkecuali pada system kelistrikan kapal. Mulai dari generator, motor listrik sampai main switch board dan circuit breaker.

Daftar pustaka Margudani, A.R; 1991, Dasar-dasar Teori Rangkaian; Airlangga; Jakarta Marine Electric (listrik perkapalan), Pusat Pengembangan dan aktifitas Instruksional (P3AI), Sardono Sarwito, ITS Surabaya Michael Tooley, BA; 2002; Rangkaian Electronik Prinsip dan Aplikasi; Jakarta. https://cyberships.wordpress.com/2013/08/19/sistem-kelistrikan-kapal/ http://kapal-cargo.blogspot.com/2011/04/generator-listrik-kapal.html https://prezi.com/bynobmg43jnj/analisa-sistem-kelistrikan-pada-kapal-container/ https://teknisik3listrik.blogspot.com/2014/03/safety-device-di-main-swicth-board-msb.html