Metode diagnosis gangguan listrik

Pukul enam pagi, pompa transfer sebuah laundry tidak mau jalan, dan tiga mesin cuci menunggu air. Teknisi jaga menekan START berulang kali, kontaktor diam, lalu ia mengganti kontaktor dengan cadangan. Pompa tetap diam. Relai beban lebih diganti, kemudian tombol START. Menjelang siang teknisi kedua mengukur tegangan di empat titik di panel dan menemukan sambungan kabel pelampung yang putus di kotak sambung dekat tangki. Pemilik bertanya: mengapa yang kedua lebih cepat, dan bagaimana memastikan kejadian ini tidak terulang?

Bab 52 memperkenalkan diagnosis berantai sebab untuk satu motor: memisahkan observasi, hipotesis, dan bukti, lalu menelusuri rantai dari perintah ke akibat. Uraian berikut menjadikannya metode umum untuk sirkit kendali, sirkit daya, dan instalasi: membatasi ruang cari dari diagram, menekan jumlah pengukuran dengan bagi dua, menentukan kapan pengukuran boleh dilakukan pada sirkit bertegangan, dan menulis temuan sehingga dapat diperiksa orang lain. Katalog gejala dibahas pada bab diagnosis kendali motor dan bab diagnosis instalasi, yang menerapkan metode ini.

Batas pembahasan

Cakupannya metode, bukan daftar gangguan, dengan contoh pada sirkit kendali relai dan kontaktor 230 V. Kategori ukur dan verifikasi bebas tegangan mengikuti bab keselamatan alat ukur, tegangan hantu mengikuti bab multimeter digital, dan isolasi serta LOTO mengikuti Bab 2 · Keselamatan dan bab kerja aman. Pengukuran pada sirkit bertegangan hanya dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD. Metode ini tidak memuat cara menjembatani kontak, pengaman, atau interlock. Semua angka pada contoh adalah ilustrasi.

Gejala dan riwayat

Diagnosis dimulai dari gejala yang dirumuskan sebagai pengamatan, misalnya "-Q1 tidak menarik saat START ditekan; lampu suplai kendali menyala; relai beban lebih tidak trip", bukan kesimpulan seperti "kontaktornya rusak" (Bab 52). Buku ajar instalasi motor korpus menaruh "mengenali dan mendeteksi gangguan" sebagai tahap pertama dari enam tahap, dan menuntut teknisi memahami operasi normal peralatannya.

Riwayat mempersempit kemungkinan: kapan gangguan mulai, terus-menerus atau kadang-kadang, apa yang berubah sebelumnya (perbaikan, penggantian komponen, hujan, luapan air, pemadaman, beban baru), dan apakah ada catatan trip. Keterangan operator dicatat apa adanya lalu dicocokkan dengan pengamatan sendiri. "Tadi sempat bunyi keras" bisa berarti kontaktor berdengung, pompa kavitasi, atau pintu panel dibanting, jadi satu keterangan tidak menjadi dasar keputusan sebelum dikuatkan.

Gejala kadang-kadang dicatat bersama jam, beban, suhu, dan mesin lain yang bekerja: gangguan saat pengering besar mulai berputar menunjuk ke susut tegangan, gangguan setelah hujan ke isolasi.

Fungsi normal dari diagram

Gejala baru bermakna bila dibandingkan dengan keadaan normal, dan keadaan normal diturunkan dari diagram. Diagram menunjukkan kontak pada keadaan tanpa energi dan tanpa aksi, dengan kode referensi dan rujukan silang yang menghubungkan koil dengan semua kontaknya. Logikanya ditulis sebagai persamaan, misalnya $\mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \mathrm{B1} \cdot (\mathrm{S2} + \mathrm{Q1})$, sehingga setiap syarat jalan menjadi satu literal yang dapat diperiksa.

Dari persamaan disusun tabel harapan: tegangan yang seharusnya terbaca di setiap titik pada keadaan siaga, START ditekan, dan jalan. Tabel dibuat sebelum mengukur, karena bacaan tanpa harapan tidak dapat ditafsirkan. Tabel juga memperlihatkan titik mana yang dapat dibaca tanpa memberi perintah jalan, pertimbangan keselamatan yang sering terlupa.

Diagram harus sama dengan panel. Label berbeda, kabel tambahan yang tidak tergambar, atau revisi yang tidak jelas dicatat sebagai temuan, karena diagnosis dari gambar yang salah menghasilkan kesimpulan salah dengan penuh keyakinan. Buku ajar kendali elektromekanik korpus mendaftar dokumen yang perlu tersedia: gambar sirkit kendali dan daya, diagram interlock dan urutan operasi, serta manual pabrikan. Buku yang sama menganjurkan memeriksa sirkit daya lebih dulu, lalu sirkit kendali. Anjuran itu tepat bila motor diam padahal kontaktor sudah menarik; bila kontaktor sendiri tidak menarik, gejala sudah menunjuk ke sirkit kendali. Mulailah dari lapisan yang menurut gejala berhenti bekerja.

Ruang cari dan bagi dua (half-split)

Semua tempat yang dapat menimbulkan gejala membentuk ruang cari. Untuk kontaktor yang tidak menarik, ruang cari adalah rantai seri dari sumber kendali sampai koil dan kembali: pengaman, kontak syarat, terminal dan kabel, tombol START, koil, dan kabel balik. Rantai dibagi menjadi $n$ ruas, masing-masing di antara dua titik yang dapat diukur. Dengan anggapan hanya satu ruas terbuka, gangguan terletak di antara titik terakhir yang bertegangan dan titik pertama yang tidak bertegangan.

Penelusuran berurutan dari sumber paling buruk memerlukan $n - 1$ pengukuran. Bagi dua mengukur di tengah ruang cari, membuang separuh yang terbukti sehat, lalu mengulanginya. Jumlah pengukuran terburuknya

$$k = \lceil \log_2 n \rceil$$

dengan $k$ jumlah pengukuran, $n$ jumlah ruas kandidat, dan $\lceil\,\rceil$ pembulatan ke atas. Untuk $n = 8$, $k = 3$ dibandingkan paling banyak 7; untuk $n = 20$, $k = 5$ dibandingkan 19; untuk 100 ruas, $k = 7$. Rata-rata penelusuran berurutan pada $n = 8$ dengan peluang sama pun $(1 + 2 + \dots + 7 + 7)/8 = 4{,}375$.

Rumus itu berdiri di atas empat anggapan: gangguan tunggal, peluang sama, biaya ukur sama, dan semua titik terjangkau. Kenyataannya kontak yang bergerak, perangkat lapangan, dan terminal yang kena getaran atau air lebih sering rusak, dan titik yang tak terjangkau membuat beberapa ruas digabung. Bagi dua yang baik karena itu membagi dua peluang, bukan hanya jumlah ruas, dan mendahulukan titik yang aman dan murah. Pemilihan uji pembeda secara umum dibahas Bab 3 · Sistem, Diagram & Diagnosis.

Pengukuran tegangan sepanjang jalur

Ada dua cara membaca rantai seri yang bertegangan. Pada cara pertama, satu probe tetap di titik acuan, yaitu sisi terbumikan suplai kendali (-T1:X2 pada susunan bab sirkit kendali), dan probe lain dipindah sepanjang jalur. Titik sebelum ruas terbuka menunjukkan tegangan suplai, titik sesudahnya nol. Cara ini cocok untuk bagi dua, karena setiap bacaan memberi tahu di sisi mana gangguan berada.

Pada cara kedua, kedua probe melintasi satu elemen. Menurut hukum Ohm pada rangkaian seri (Bab 1), kontak sehat yang mengalirkan arus koil menunjukkan hampir nol: 20 mΩ dengan 0,30 A hanya menjatuhkan sekitar 6 mV. Kontak terbuka dalam rantai yang selebihnya utuh menunjukkan hampir seluruh tegangan suplai, karena koil menjadi penghubung ke sisi acuan. Kontak beresistansi tinggi menunjukkan tegangan antara, dan cara inilah yang menemukannya.

Bacaan di tengah-tengah harus ditafsirkan hati-hati. Pada kabel kendali panjang yang ujungnya terbuka, inti yang mengambang terkopel secara kapasitif ke inti bertegangan di sebelahnya, dan multimeter 10 MΩ dapat membaca puluhan sampai lebih dari seratus volt yang tidak mampu mengalirkan arus. Fungsi impedansi rendah (LoZ) meruntuhkan tegangan hantu itu hampir ke nol, sedangkan titik yang tersambung ke sumber tetap bertegangan; perbedaannya petunjuk jenis sumber, bukan bukti bebas tegangan. LoZ tidak dipakai di antara fasa dan PE di hilir RCD (gawai proteksi arus sisa, GPAS), karena arus bebannya dapat membuat RCD trip.

Bacaan nol juga harus dapat dipercaya: probe acuan yang terlepas atau sekering alat yang putus memberi nol di semua titik. Alat diuji pada sumber yang diketahui sebelum dan sesudah rangkaian pengukuran, seperti uji-ukur-uji pada verifikasi bebas tegangan.

Uji tanpa tegangan dan uji dengan tegangan

Bukti dikumpulkan dalam tiga tingkat berurutan: pengamatan tanpa membuka panel (lampu, bendera trip, kode gangguan, bunyi, bau, catatan operator), uji tanpa tegangan, lalu uji dengan tegangan yang tidak dapat diganti uji tanpa tegangan. Uji tanpa tegangan dilakukan setelah sirkit dipisahkan, dikunci, dan diverifikasi bebas tegangan: kontinuitas, resistansi koil dan kontak, dan resistansi isolasi. Buku ajar kendali elektromekanik korpus menyebutnya pengujian yang aman dan menganjurkan uji bertegangan bila uji tanpa tegangan tidak memungkinkan, walaupun daftarnya dibuka dengan memeriksa tegangan suplai dan tegangan titik; buku ajar instalasi motor meminta pengecekan tanpa tegangan untuk menghindari kecelakaan. Keterbatasannya nyata. Ohmmeter mengalirkan arus kecil, sehingga kontak yang baru gagal saat panas, bergetar, atau berbeban dapat terbaca baik. Jalur paralel juga menyesatkan: resistansi melintasi -F3 pada sirkit terpasang ikut melewati lampu suplai kendali, koil yang sedang terhubung, dan belitan sekunder trafo, sehingga satu ujung elemen dilepas lebih dulu.

Uji dengan tegangan diperlukan bila gangguan hanya tampak saat bertegangan: tegangan koil kurang, kontak panas di bawah arus, logika dan waktu urutan, atau gangguan yang datang dan pergi. Risikonya kejut, busur api bila probe tergelincir di antara dua potensial, dan gerak mesin tak terduga saat START ditekan, yang pada sirkit kendali 230 V sering terbesar.

PUIL 2020 Bagian 9 mensyaratkan kerja dalam keadaan bertegangan (istilah PUIL: "bervoltase") dilakukan paling sedikit dua orang ahli dan terampil yang berizin, salah satunya pengawas, dengan tempat berdiri atau perkakas berisolasi, pelindung badan, dan peralatan yang diperiksa setiap kali dipakai (9.9.3.1). Kerja bertegangan dilarang di ruang yang berbahaya kebakaran atau ledakan, serta di ruang lembap dan di ruang sangat panas (9.9.3.2). Area cuci dan pengering laundry tergolong ruang lembap dan basah menurut tabel pedoman PUIL. Bab kerja aman menafsirkan larangan itu sebagai larangan pekerjaan pada bagian bertegangan, bukan larangan pengukuran berprosedur yang metodenya memang memerlukan tegangan. Penelusuran tegangan untuk mencari sirkit terbuka tidak termasuk golongan itu, karena uji tanpa tegangan menemukan gangguan yang sama. Karena itu perangkat di area basah didiagnosis tanpa tegangan, dan uji dengan tegangan dibatasi pada panel di ruang kering.

NFPA 70E membenarkan kerja bertegangan pada sirkit semacam ini bila pemutusan menimbulkan bahaya tambahan atau tugasnya tidak dapat dilakukan tanpa tegangan karena desain atau batas operasi, dengan diagnosis dan pengujian yang hanya mungkin pada sirkit bertegangan sebagai contoh. Pada edisi 2021 ketentuan ini berada di 110.4, dan edisi 2024 menyusunnya ulang sebagai pengecualian terhadap kewajiban kondisi kerja aman listrik (keduanya sekunder). Prasyarat yang dipakai di sini: alasan tertulis mengapa uji tanpa tegangan tidak cukup, personel kompeten dan berwenang, sebaiknya didampingi orang kedua, alat dan probe berkategori ukur sesuai, APD sesuai penilaian busur api, area terkendali, dan bila desain memungkinkan, sirkit daya motor dipisah dan dikunci sehingga kontaktor bekerja tanpa motor berputar, seperti tahap uji sirkit kendali pada bab uji pra-energi.

Bukti, sebab langsung, dan akar sebab

Komponen yang rusak jarang menjadi akhir cerita. IEC 62740:2015 mendefinisikan faktor penyebab sebagai kondisi, tindakan, kejadian, atau keadaan yang perlu atau ikut menimbulkan kejadian yang diselidiki, dan akar sebab sebagai faktor penyebab tanpa pendahulu yang relevan bagi tujuan analisis; standar itu mencatat bahwa satu kejadian biasanya mempunyai lebih dari satu akar sebab. Sambungan yang putus adalah sebab langsung; kotak sambung tanpa perlindungan air di bawah permukaan luapan tangki adalah akar sebab, dan pemeriksaan berkala yang tidak pernah membuka kotak itu akar sebab kedua.

Empat hal ditulis terpisah. Gejala adalah yang teramati. Sebab adalah penjelasan yang diajukan, bertingkat dari sebab langsung sampai akar sebab. Bukti adalah pengamatan atau pengukuran yang menguatkan atau menolak sebab itu, dengan nilai, titik, kondisi, dan alat. Rekomendasi adalah tindakan yang memutus rantai sebab. Bab 52 memisahkan observasi, hipotesis, dan bukti; di sini ditambahkan tingkat sebab dan rekomendasi, sedangkan analisis akar sebab lintas disiplin dibahas Bab 4 · Sistem, Diagram & Diagnosis.

Satu sebab harus menjelaskan seluruh gejala: kontak penahan yang aus tidak menjelaskan sekering kendali yang putus berulang, jadi pencarian belum selesai. PUIL 2020 9.12.2 meminta gejala kerusakan isolasi dan ketidakwajaran segera dicari penyebabnya lalu diperbaiki atau diganti. Setelah perbaikan, gejala harus hilang pada keadaan yang semula memunculkannya, pelindung yang dibuka dipasang kembali (9.12.1.2.6), dan uji yang terpengaruh diulang.

Dokumentasi

Buku ajar kendali elektromekanik korpus meminta setiap uji direkam sebagai bahan uji berikutnya, dan PUIL 2020 9.12.1.3.2 meminta hasil pemeriksaan berkala dibuat dalam laporan tertulis dan dicatat teratur. Bentuk yang dipakai rak ini:

Komponen yang dilepas disimpan berlabel sampai sebab terbukti, dan yang sehat dicatat sehat. Laporan seperti ini menjadi data tren pemeliharaan, yang dibahas pada bab pemeliharaan listrik terencana.

Contoh kerja 1: kontaktor pompa transfer yang tidak menarik

Data ilustrasi. Pompa transfer 3 kW, 400 V, asut langsung. Panel berada di ruang panel kering; tangki bawah dan pelampung -B1 di area basah, dengan kabel -W2 sepanjang 40 m. Suplai kendali dari trafo -T1 400/230 V, -T1:X2 diikat ke PE, pengaman sekunder -F3 (MCB kurva B 2 A) di -T1:X1, sesuai susunan bab sirkit kendali. Trafo disuplai lewat pengaman primernya sendiri dari hilir sakelar utama, sehingga MCB motor -F1 dapat dibuka dan dikunci tanpa mematikan kendali. Rantai kendali: -T1:X1, -F3, -F2 95-96, -S1 11-12 (STOP), terminal -X3:1, kabel -W2 ke kontak -B1 (menutup bila air cukup) dan kembali ke -X3:2, -S2 13-14 (START) paralel dengan -Q1 13-14, koil -Q1 A1-A2, lalu -T1:X2.

Gejala dan riwayat. START ditekan, -Q1 tidak menarik dan tidak berdengung; lampu suplai kendali menyala; -F2 tidak trip. Buku log mencatat tangki bawah meluap dua pekan sebelumnya.

Langkah 1: ruang cari dan tabel harapan. Rantai dibagi delapan ruas di antara titik yang terjangkau di panel; tegangan diukur terhadap -T1:X2. Sebelum mengukur, -F1 dibuka dan dikunci supaya motor tidak berputar bila kontaktor tiba-tiba menarik. Pengukuran dilakukan dua orang kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD, di ruang panel kering.

Titik 1 sampai 7 dapat dibaca tanpa menekan START; perintah jalan baru diperlukan bila ketujuhnya normal.

Langkah 2: bagi dua. Dengan $n = 8$, $k = \lceil \log_2 8 \rceil = 3$. Titik 1 diukur lebih dulu sebagai uji alat dan suplai, tidak dihitung dalam $k$.

Bacaan 104 V konsisten dengan inti kembali -W2 yang putus di ujung jauh dan terkopel ke inti keluar. Dengan andaian kapasitansi antarinti 100 pF/m dan kapasitansi inti itu ke PE dan inti lain 120 pF/m, pembagi kapasitif bab multimeter digital memberi $230 \times 100/(100 + 120) = 104{,}5$ V. Reaktansi kopling 40 m pada 50 Hz sekitar 0,80 MΩ, sehingga beban LoZ 3 kΩ menurunkannya ke sekitar 0,9 V. Tanpa LoZ, titik 7 dapat disalahbaca sebagai tegangan kurang dari trafo.

Langkah 3: pembanding. Penelusuran berurutan dari titik 2 memerlukan lima pengukuran (titik 2 sampai 6); bagi dua tiga, dan titik 8 yang memerlukan START tidak pernah diukur. Ketiga komponen yang diganti pada cerita pembuka berada di luar ruas yang bersalah.

Langkah 4: uji tanpa tegangan di area basah. Ruas 5 sebagian berada di area basah. Sirkit terbuka ditemukan sama baiknya tanpa tegangan, jadi ruas itu tidak ditelusuri bertegangan. Sirkit kendali dipisah di sakelar utama, dikunci, dan diverifikasi bebas tegangan di -X3:1 dan -X3:2. Permukaan air di tangki terlihat cukup, jadi -B1 seharusnya tertutup.

Kotak sambung dibuka: bekas terendam, dasarnya berlumpur tetapi sudah kering, dan sambungan puntir berselotip pada inti kembali berkarat hijau dan terlepas. Bila kotak masih berisi air, jalur bocor melalui air ke inti keluar dapat membuat bacaan LoZ di titik 6 dan 7 tidak runtuh.

Langkah 5: laporan.

Susunan ini gagal ke arah aman: kabel pelampung putus membuat pompa tidak jalan. Arah kegagalan sensor proses diuraikan pada bab kendali pompa, pemanas, dan proses.

Contoh kerja 2: menilai uji nyala dengan resistor pengganti sekering

Bahan. Buku kursus elektronika hobi korpus menganjurkan, saat menyetel arus bias penguat daya pertama kali, menukar sekering dengan resistor 100 Ω/4 W, lalu menyetel sampai tegangan pada resistor 2,5 V (versi 50 W) atau 3,5 V (versi 100 W), dengan catu tanpa beban tidak lebih dari 40 V DC.

Langkah 1: keadaan normal. Pada 2,5 V, arus $2{,}5/100 = 25$ mA dan daya resistor $0{,}025^2 \times 100 = 0{,}0625$ W; resistor menjadi pengukur arus sekaligus pembatas.

Langkah 2: saat gangguan. Bila transistor keluaran hubung singkat, arus paling tinggi $40/100 = 0{,}4$ A dan daya resistor $40^2/100 = 16$ W, empat kali ratingnya. Resistor melindungi transistor, tetapi ia sendiri cepat panas berlebih dan harus diawasi. Pada tegangan ekstra rendah dengan catu yang diketahui, misalnya 40 V DC ini, cara ini wajar sebagai uji nyala pertama yang dibatasi arus.

Langkah 3: bila dipindah ke 230 V. Resistor yang sama pada 230 V AC dalam hubung singkat mengalirkan $230/100 = 2{,}3$ A dan membuang $230^2/100 = 529$ W: resistor 4 W berubah menjadi pemanas atau terbuka dengan busur, sementara sirkit tanpa pengaman. Resistor seri juga memalsukan kerja normal: koil kontaktor 70 VA (impedansi tarik 755,7 Ω) hanya mendapat $230 \times 755{,}7/855{,}7 = 203$ V (penjumlahan aritmetik), sekitar 27 V hilang di resistor.

Tafsir. Metode ini hanya bernilai untuk elektronika bertegangan ekstra rendah di meja kerja, diawasi, dengan sekering asli segera dipasang kembali. Pada instalasi dan mesin 230/400 V, mengganti sekering dengan resistor, kawat, atau pengaman berarus lebih besar adalah mengakali proteksi. Padanan yang benar untuk energisasi pertama mesin adalah urutan uji pra-energi yang bertahap.

Contoh kerja lapangan

Contoh di bawah memakai rumus dan aturan bab ini; angka keadaan yang bukan dari sumber ditandai angka latihan, dan hitungannya dicatat di peta sumber pengembangan. Pengukuran bertegangan hanya dilakukan di panel ruang kering oleh personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

Contoh 1: bagi dua menurut peluang pada kipas buang dapur. Kontaktor kipas buang dapur hotel tidak menarik. Rantainya delapan ruas seperti contoh kerja 1, dengan ruas 6 berisi kabel ke sakelar aliran udara di saluran atap. Dari riwayat, peluang ruas 6 diperkirakan 70 %, ruas 7 dan 8 masing-masing 5 %, dan ruas 1 sampai 5 masing-masing 4 % (angka latihan). Bagi dua menurut jumlah selalu memerlukan

$$k = \lceil \log_2 8 \rceil = 3$$

pengukuran. Menurut peluang, titik pertama dipilih sesudah ruas 5, yang membagi peluang 20 banding 80, dan titik kedua sesudah ruas 6; dengan peluang 70 % gangguan sudah terkurung pada pengukuran kedua. Rata-rata pengukuran turun dari 3 menjadi 2,38, sedangkan kasus terburuknya naik menjadi 4. Kedua titik berada di blok terminal panel, jadi aman dan murah.

Contoh 2: bagi dua dengan uji isolasi. RCD sirkit kotak kontak dapur rumah sakit trip berulang. Setelah semua peralatan dicabut dan sirkit diisolasi, dikunci, dan diverifikasi bebas tegangan, resistansi isolasi seluruh sirkit 0,05 MΩ (angka latihan). Sirkit berantai melalui 12 kotak kontak, jadi bagi dua dengan memisahkan sambungan di kotak tengah memerlukan paling banyak

$$k = \lceil \log_2 12 \rceil = 4$$

uji, dibandingkan 11 secara berurutan. Bila kedua separuh sama-sama rendah, anggapan gangguan tunggal gugur dan setiap separuh dicari tersendiri. Metode ujinya mengikuti Bab 17 tentang uji resistansi isolasi, dan gejala RCD trip pada Bab 80 tentang diagnosis instalasi.

Contoh 3: jalur paralel pada uji koil. Di laundry rumah sakit, relai bantu -K1 menarik tetapi kontaktor -Q1 yang koilnya paralel dengannya tidak, padahal -Q1:A1 bertegangan penuh. Setelah isolasi, ohmmeter di A1-A2 -Q1 yang masih terpasang membaca 450 Ω, sama dengan koil -K1 (angka latihan). Bacaan itu tampak seperti koil sehat. Satu ujung koil -Q1 dilepas, dan bacaannya OL: koil putus. Bila koil -Q1 sehat 190 Ω (angka latihan), bacaan terpasang pun bukan nilai koil sendiri, melainkan paralel menurut Bab 1 tentang resistansi ekuivalen:

$$R = \frac{190 \times 450}{190 + 450} = 134\ \Omega$$

Resistansi koil pada sirkit terpasang karena itu selalu diukur dengan satu ujungnya dilepas, dan ujung itu dicatat untuk dipasang kembali.

Kondisi berhenti

Hentikan diagnosis, dan jangan mengenergikan ulang, bila:

1. Diagram tidak cocok dengan panel pada perangkat yang akan dipisah atau diukur, sehingga isolasi dapat mengenai sirkit yang salah.
2. Penelusuran tegangan direncanakan pada terminal terbuka di area cuci, pengering, atau ruang lembap lain, padahal uji tanpa tegangan dapat menemukan gangguan yang sama; atau panel basah atau lantai tergenang (PUIL 2020 9.9.3.2, tafsir bab kerja aman).
3. Pengukuran bertegangan akan dilakukan tanpa personel kompeten, tanpa alat berkategori ukur sesuai, tanpa APD, atau tanpa alasan tertulis mengapa uji tanpa tegangan tidak cukup.
4. Titik ukur hanya tercapai dengan menekan START sementara sirkit daya motor belum dipisah dan dikunci, atau ada orang di dekat bagian yang dapat bergerak.
5. Alat ukur tidak lolos uji pada sumber yang diketahui, sebelum atau sesudah pengukuran.
6. Pengaman kendali putus berulang saat diganti, atau ada tanda panas, bau hangus, atau bunyi busur; panel tidak dibuka bertegangan dan diagnosis dilanjutkan tanpa tegangan.
7. Satu-satunya cara "membuktikan" hipotesis adalah menjembatani kontak, interlock, atau pengaman.

Salah tafsir yang sering terjadi

"Kontak yang dicurigai dihubung-singkatkan kawat; bila motor jalan, kontaknya rusak." Kekeliruan anjuran buku ajar korpus ini sudah diuraikan bab rangkaian kendali lanjutan dan bab sirkit kendali. Penggantinya: tegangan melintasi kontak saat START ditekan, atau resistansi kontak pada sirkit bebas tegangan.

"Lampu uji di antara dua fasa cukup untuk memeriksa sirkit bertegangan." Buku ajar kendali elektromekanik dan buku ajar instalasi motor memakai lampu uji dua bola seri. Lampu uji memang disebut PUIL 2020 9.9.2.2 sebagai alat pemeriksa bebas tegangan, tetapi tidak menyala pada tegangan kecil, misalnya 24 V, atau bila filamennya putus, dan umumnya tanpa rating kategori ukur; detektor dua kutub atau multimeter berkategori sesuai dengan uji-ukur-uji lebih aman.

"Tegangan terbaca berarti tersambung, nol berarti gangguan tepat di situ." Pada kabel panjang, multimeter berimpedansi tinggi membaca tegangan hantu, seperti titik 6 dan 7 pada contoh kerja 1. Nol berarti gangguan berada di hulu titik itu, atau alatnya yang bermasalah.

"Setelah diganti gangguannya hilang, jadi penyebabnya ketemu." Hilangnya gejala hanya membuktikan sesuatu di ruas itu berubah, termasuk sambungan yang tersentuh saat membongkar. Tanpa bukti pada komponen yang dilepas dan tanpa akar sebab, gejala biasanya kembali.

Hubungan dengan bab lain

Metode ini memakai hukum Ohm dari Bab 1, rantai sebab dari Bab 52, uji pembeda dan akar sebab dari Bab 3 · Sistem, Diagram & Diagnosis dan Bab 4 · Sistem, Diagram & Diagnosis, diagram dan persamaan dari bab diagram kendali dan bab logika kendali dasar, suplai terbumikan dari bab sirkit kendali, batas tarik koil dari bab komponen kendali, serta isolasi dari Bab 2 · Keselamatan dan bab kerja aman. Metode ini diterapkan pada bab diagnosis kendali motor dan bab diagnosis instalasi, dan laporannya menjadi masukan bab pemeliharaan listrik terencana.

Latihan dan pembahasan

Angka dalam soal adalah ilustrasi.

1. Rantai interlock sebuah pengering terdiri atas 20 ruas terukur. Hitung jumlah pengukuran terburuk secara berurutan dan dengan bagi dua. Bila 10 ruas di antaranya berada di mesin di area pengering, bagaimana ruang cari disusun?
2. Pada kabel pelampung 60 m, titik -X3:4 terbaca 71 V dengan multimeter 10 MΩ dan 0,6 V dengan LoZ, sedangkan titik sebelumnya 230 V pada kedua mode. Pilih tafsir yang benar: (A) tegangan kurang karena trafo lemah; (B) -X3:4 tidak tersambung ke sumber dan gangguan berada di antara kedua titik; (C) -X3:4 bebas tegangan dan boleh disentuh; (D) LoZ merusak bacaan, jadi 71 V yang dipakai.
3. Kontak -F2 95-96 beresistansi 200 Ω karena terbakar, pada koil -Q1 230 V dengan daya tarik 70 VA dan daya tahan 8 VA. Dengan penjumlahan aritmetik seperti bab logika kendali dasar, hitung tegangan koil saat menarik dan menahan, tegangan melintasi -F2 95-96 saat START ditekan, dan gejalanya. Batas menutup kontaktor 85 %.
4. Pilih uji tanpa atau dengan tegangan, dengan alasan, untuk: (a) koil kontaktor dicurigai putus; (b) kontaktor pompa kadang lepas saat pengering besar mulai berputar; (c) sakelar posisi pintu mesin cuci di area cuci dicurigai tidak menutup.
5. Laporan teknisi: "Pompa mati. Kontaktor rusak, sudah diganti, pompa jalan lagi." Pisahkan isinya ke gejala, sebab, bukti, dan rekomendasi, lalu sebutkan tiga hal yang hilang.
6. Modul 24 V DC diuji nyala dengan sekeringnya diganti resistor 47 Ω/5 W; arus normal modul 0,1 A. Hitung arus dan daya resistor bila modul hubung singkat dan tegangan modul pada arus normal, lalu nilai apakah uji ini bermakna.

Kunci jawaban beralasan

1. Berurutan paling buruk $n - 1 = 19$; bagi dua $\lceil \log_2 20 \rceil = \lceil 4{,}32 \rceil = 5$. Area pengering tergolong ruang lembap, dan sirkit terbuka pada 10 ruas di mesin dapat ditemukan tanpa tegangan, jadi ruas itu tidak ditelusuri bertegangan (9.9.3.2 dengan tafsir bab kerja aman). Ruang cari pertama berisi 10 ruas panel ditambah satu ruas gabungan "mesin": $n = 11$, $k = 4$. Bila ruas gabungan terbukti bermasalah, ruas itu dipecah dengan bagi dua pada titik kontinuitas setelah isolasi dan verifikasi bebas tegangan.
2. B. Bacaan tinggi pada 10 MΩ yang runtuh di bawah LoZ adalah ciri tegangan hantu, jadi ruas terbuka berada di antara titik 230 V dan -X3:4. A salah karena sumber terbukti di titik sebelumnya. C salah karena LoZ bukan verifikasi bebas tegangan dan inti itu masih bersebelahan dengan inti bertegangan. D membalik fungsi LoZ.
3. Impedansi tarik $230^2/70 = 755{,}7$ Ω; tegangan koil $230 \times 755{,}7/955{,}7 = 181{,}9$ V atau 79,1 %, di bawah 85 %, sehingga penarikan tidak dijamin; melintasi kontak sekitar 48 V. Penjumlahan aritmetik adalah batas atas susut; dengan $\cos\varphi = 0{,}8$ dari bab sirkit kendali, hitungan fasor memberi 81,8 %, kesimpulannya sama. Impedansi tahan $230^2/8 = 6\,612$ Ω; tegangan koil $6\,612/6\,812 = 97{,}1$ %. Gejalanya kontaktor berdengung, menarik lambat, atau tidak menutup saat START, tetapi bertahan bila sudah menutup. Ukur terhadap acuan memberi 182 V di A1, mudah dianggap cukup; ukur melintasi kontak memberi 48 V yang seharusnya hampir 0 V. Kontak diganti setelah sebab panasnya dicari.
4. (a) Tanpa tegangan: resistansi koil diukur setelah isolasi dengan satu ujung dilepas; putus terbaca OL. (b) Dengan tegangan: gejala hanya muncul saat beban lain berjalan, jadi tegangan koil dan suplai direkam saat kejadian di panel kering oleh personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD, atau dengan perekam yang dipasang saat panel bebas tegangan. (c) Tanpa tegangan: area cuci tergolong ruang lembap, dan sakelar yang tidak menutup ditemukan dengan uji kontinuitas setelah isolasi, dengan pintu ditutup dan dibuka.
5. Gejala "pompa mati" terlalu umum (kontaktor menarik atau tidak, lampu apa menyala). Sebab "kontaktor rusak" tanpa tingkat dan akar sebab. Bukti tidak ada; "jalan lagi" hanya menunjukkan sesuatu berubah. Rekomendasi tidak ada. Yang hilang: bacaan titik ukur beserta alat dan kondisinya, hasil pemeriksaan kontaktor yang dilepas, dan penjelasan mengapa kontaktor rusak beserta tindakannya.
6. Hubung singkat: $I = 24/47 = 0{,}51$ A, $P = 24^2/47 = 12{,}3$ W, sekitar 2,5 kali rating, sehingga resistor panas berlebih. Arus normal menjatuhkan $0{,}1 \times 47 = 4{,}7$ V, sehingga modul hanya mendapat 19,3 V (80 %) dan dapat bekerja tidak normal. Uji ini membatasi kerusakan tetapi memalsukan kerja normal; catu DC berpembatas arus yang disetel sedikit di atas 0,1 A memberi perlindungan yang sama tanpa susut tetap, dan sekering asli dipasang kembali sebelum modul dipakai.

Referensi