Dalam dunia kelistrikan, resistansi adalah salah satu konsep dasar yang memainkan peran penting dalam menentukan efisiensi dan keamanan sistem kelistrikan. Secara sederhana, resistansi adalah hambatan terhadap aliran arus listrik, yang dapat terjadi pada berbagai komponen dalam suatu sistem. Semakin tinggi resistansi, semakin sulit arus listrik untuk mengalir, yang pada akhirnya dapat menyebabkan kehilangan energi, pemanasan berlebih hingga kerusakan peralatan.
Berdasarkan PUIL (Peraturan Umum Instalasi Listrik), terdapat dua jenis resistansi, yaitu resistansi kontak dan resistansi isolasi. Lalu apakah perbedaan dari dua resistansi tersebut dan bagaimana perhitungan?
Resistansi Kontak
Resistansi kontak adalah hambatan yang terjadi di titik pertemuan antara dua permukaan konduktor yang saling bersentuhan, seperti sambungan kabel, terminal baterai, atau konektor pada peralatan listrik. Ketika dua konduktor dihubungkan, terjadi kontak antara kedua permukaan yang bisa menyebabkan aliran arus listrik terganggu. Meskipun material konduktor seperti tembaga atau aluminium memiliki daya hantar listrik yang sangat baik, resistansi kontak tetap ada karena beberapa faktor, seperti:
- Kotoran atau oksidasi pada permukaan kontak yang menghalangi aliran arus.
- Permukaan yang tidak rata, yang menyebabkan titik kontak yang lebih kecil.
- Korosi, terutama pada konektor yang terpapar kelembapan atau kondisi lingkungan yang ekstrem.
Semakin tinggi resistansi kontak, semakin besar pula kerugian daya yang terjadi pada titik kontak tersebut, hal ini akan menimbulkan pemanasan berlebih. Pemanasan ini bisa menyebabkan kerusakan pada peralatan dan kebakaran.
Perhitungan resistansi kontak menggunakan hukum Ohm yaitu R = V/I. Pengujian resistansi kontak biasanya menggunakan MicroOhm meter. Berdasarkan SPLN, nilai tahanan kontak yang diijinkan harus di bawah R < 100 μΩ. Berikut ini diagram wiring untuk pengukuran resistansi kontak.
Berdasarkan gambar di atas, berikut cara pengukuran resistansi kontak
- Pastikan sistem dalam keadaan offline atau tidak bertegangan
- Pasang grounding lokal pada peralatan yang akan diuji
- Hubungkan kabel inject arus dan tegangan (+) pada terminal atas peralatan
- Hubungkan kabel inject arus dan tegangan (-) pada terminal bawah peralatan
- Pilih inject arus nominal, misalnya 100A
- Baca dan cata hasil pengukuran
Resistansi Isolasi
Resistansi isolasi adalah hambatan yang terjadi pada bahan isolator yang digunakan untuk membungkus konduktor atau komponen kelistrikan lainnya. Isolator berfungsi untuk mencegah arus listrik mengalir ke tempat yang tidak diinginkan, seperti ke tanah atau ke bagian lain dari sistem kelistrikan. Bahan isolasi yang baik harus memiliki resistansi tinggi agar tidak ada kebocoran arus yang dapat merusak peralatan atau menyebabkan bahaya.
Namun, seiring berjalannya waktu, resistansi isolasi dapat berkurang akibat beberapa faktor:
- Penuaan bahan isolasi, yang dapat mengurangi efektivitas isolasi.
- Kelembapan yang masuk ke dalam lapisan isolasi, mengurangi kemampuan bahan untuk menahan arus.
- Kerusakan fisik pada isolasi yang disebabkan oleh gesekan atau kondisi lingkungan yang ekstrem.
- Pengotoran pada permukaan isolator, seperti debu atau garam, yang dapat menciptakan jalur konduktif.
Ketika resistansi isolasi menurun, arus listrik dapat bocor ke bagian lain dari sistem, yang meningkatkan risiko kebakaran, kerusakan peralatan dan sengatan listrik.
Berdasarkan PUIL 2000 mengenai resitansi isolasi, nilai minimum untuk resistansi isolasi adalah 1000 x tegangan kerja. Sebagai contoh jika conductor memiliki tegangan kerja 220 V maka nilai resistansi isolasi minimal adalah 1000 x 220 = 0,22 MΩ. Pengujian resistansi isolasi bisa menggunakan Insulation Tester. Berikut ini wiring pengujian resistansi isolasi
Berdasarkan gambar, berikut cara pengukuran resistansi isolasi :
- Pastikan sistem atau komponen dalam keadaan offline atau tidak bertegangan.
- Hubungkan kabel warna merah ke core/conductor komponen yang akan di uji.
- Hubungkan kabel warna biru ke grounding local.
- Pilih tegangaan inject, misalnya 10 kV.
- Baca dan catat hasil pengukuran.
Dampak Resistansi
- Resistansi Kontak
- Kehilangan Daya dan Efisiensi Berkurang
Salah satu dampak paling signifikan dari resistansi kontak adalah terjadinya kehilangan daya dalam bentuk panas. Dalam sistem kelistrikan kehilangan daya sedikit saja bisa berdampak pada efisiensi operasional. - Panas Berlebih dan Kerusakan Peralatan
Resistansi kontak yang tinggi bisa menghasilkan pemanasan berlebih yang dapat merusak komponen kelistrikan. Misalnya, jika konektor atau terminal terlalu panas, bahan isolasi di sekitarnya dapat meleleh atau terbakar dan komponen elektronik seperti chip atau sirkuit dapat rusak. - Kebakaran
Dalam kasus yang lebih ekstrem, resistansi kontak yang terlalu tinggi dapat menyebabkan kebakaran. Ketika sambungan atau konektor tidak mampu menahan panas yang dihasilkan, bahan konduktor bisa terbakar, yang memicu kebakaran pada kabel atau peralatan lain di sekitarnya.
- Resistansi Isolasi
- Kebocoran Arus dan Kerugian Energi
Ketika resistansi isolasi berkurang, arus listrik dapat bocor ke tanah atau ke bagian lain dari sistem. Meskipun kebocoran ini mungkin tidak langsung merusak peralatan, itu tetap menyebabkan kerugian energi. - Sengatan Listrik dan Bahaya Keselamatan
Jika resistansi isolasi terlalu rendah, arus dapat mengalir ke permukaan yang seharusnya tidak terhubung dengan aliran listrik, seperti casing peralatan atau kabel yang seharusnya tidak dialiri arus. Ini meningkatkan risiko sengatan listrik yang dapat membahayakan operator atau pengguna. - Kerusakan Peralatan Elektronik
Resistansi isolasi yang rendah juga dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan elektronik. Peralatan yang dirancang untuk beroperasi dengan tegangan tertentu bisa rusak jika ada kebocoran arus atau fluktuasi tegangan akibat resistansi isolasi yang buruk.
Pencegahan dan Pengujian
Pencegahan terjadinya resistansi perlu dilakukan agar tidak terjadi kerugian maupun kecelakaan kerja. Banyak cara untuk mencegah terjadinya resistansi, yaitu :
- Pemeliharaan dan Perawatan Rutin
Pemeliharaan konduktor dan isolator secara rutin seperti membersihkan kotoran / zat kontaminan. Kemudian bisa dilakukan beberapa assessment pengujian seperti:
– Pengujian Resistansi Kontak
– Pengujian Resistansi isolasi
-Pengujian Suhu/thermal antar kontak - Pemilihan Komponen yang Berkualitas
- Pemasangan Sistem Proteksi
Dalam hal pengujian atau assessment dibutuhkan alat yang mumpuni agar hasil perhitungan menunjukkan nilai yang detail dan akurat. Untuk pengujian resistansi kontak di jaringan tegangan rendah dapat menggunakan HIOKI RM3548-50. Alat ini bisa menampilkan pengukuran dari 3 μ Ω hingga 3,5 MΩ dengan akurasi pengukuran 0,02% yang dilengkapi sensor suhu sebagai pembacaan suhu ruangan sebagai koreksi hasil pengukuran. Selain itu alat ini juga mempunyai fitur koneksi ke Bluetooth sehingga pembacaan oengukuran bisa dilihat di aplikasi Gennect Cross.
Untuk pengujian resistansi kontak pada tegangan menengah hingga tegangan tinggi bisa menggunakan MEGGER MJOLNER 600 atau RMO MicroOhm Meter.
Untuk pengujian resistansi isolasi di jaringan tegangan menengah dapat menggunakan HIOKI IR5050/IR5051. Alat ini bisa menampilkan nilai resistansi isolasi hingga 10TΩ dengan akurasi ±5% rdg. HIOKI IR5050/IR5051 memiliki beberapa tegangan inject yaitu 250 V, 500 V, 1 kV, 2,5 kV dan 5 kV. Selain itu HIOKI IR5050/5051 juga bisa mengukur leakage current rentang 1nA hingga 3 mA dengan akurasi ±3% rdg. Untuk seri HIOKI IR5051 bisa digunakan untuk pengujian PV Insulation Resistance yang memiliki beberapa tegangan inject yaitu 500 V, 1 kV dan 1,5 kV. HIOKI IR5050/IR5051 sudah terdapat Bluetooth wireless sehingga pembacaan hasil pengujian bisa dilihat melalui aplikasi Gennect Cross. Pembacaan nilai juga bisa dilakukan melalui PC dengan menghubungkan konektor DMM Communicator DT4900-01.
Resistansi kontak dan isolasi adalah dua faktor penting yang harus dipahami dan dikelola dengan baik dalam sistem kelistrikan untuk memastikan kinerja yang efisien, aman, dan andal. Resistansi kontak yang tinggi dapat menyebabkan kerugian daya, panas berlebih, dan kebakaran, sedangkan resistansi isolasi yang rendah dapat menyebabkan kebocoran arus, kerusakan peralatan, dan bahaya sengatan listrik. Dengan pemeliharaan rutin, pemilihan material yang tepat, dan pemasangan sistem proteksi yang efektif, dampak negatif dari kedua jenis resistansi ini dapat diminimalkan, menjaga sistem kelistrikan tetap aman dan efisien.
Pastikan sistem kelistrikan Anda berfungsi dengan optimal dan tetap aman dengan alat ukur yang tepat. Radius Electric sebagai distributor resmi Hioki menyediakan berbagai solusi pengukuran berkualitas tinggi untuk memenuhi kebutuhan Anda. Jika Anda memiliki pertanyaan atau ingin berkonsultasi lebih lanjut mengenai alat ukur yang sesuai, jangan ragu untuk menghubungi kami. Klik tombol WhatsApp di pojok kanan bawah untuk terhubung langsung dengan tim kami. Kami siap membantu Anda!
Author: Muhamad Nurhuda Din Nulloh
Referensi
- PUIL 2000 (Peraturan Umum Instalasi Listrik). (2000). Direktorat Jenderal Ketenagalistrikan, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Indonesia.
- SPLN (Standar Perusahaan Listrik Negara). PT PLN (Persero).
- Hioki. (n.d.). RM3548-50 Precision Handheld Resistance Meter. Diakses dari www.hioki.com
- Hioki. (n.d.). IR5050/IR5051 Insulation Resistance Tester. Diakses dari www.hioki.com
- Megger. (n.d.). MJOLNER 600 MicroOhm Meter. Diakses dari www.megger.com
- A. A. Bhole and B. S. Bobdey, “Dynamic Contact Resistance Measurements on HV Circuit Breaker,” Esrsa Publ., vol. 3, no. 1, pp. 1292–1296, 2014.
- Cakra, Brian, 2009, Analisis Degradasi Tahanan Isolasi PVC Pada Kabel Dengan Tegangan Pengenal 300/500 V, Skripsi
