Skip to content

Search ARSTEMA

Type a chapter, term, symptom, or tool.

    Back to the atlas
    Electrical & Control · Chapter 16Applied

    By Kurnia · Published September 30, 2026 · Revised October 29, 2026 · Version 3 · 24 min read

    Tang ampere, pengukuran daya, dan penguji urutan fasa

    Bab ini menjelaskan cara mengukur arus, arus bocor, arus asut, daya, faktor daya, dan urutan fasa tanpa memutus rangkaian: prinsip tang trafo arus dan tang efek Hall, arti bacaan rahang pada satu konduktor atau beberapa konduktor sekaligus, pengukuran daya satu fasa dan tiga fasa termasuk metode dua wattmeter, THD, kelas gawai ukur daya menurut PUIL 2020 Bagian 8-1, dan penguji urutan fasa menurut IEC 61557-7. Contoh kerja membandingkan arus tiga fasa motor 5,5 kW dengan pelat nama dan menghitung ketidakseimbangan arus, lalu membaca arus bocor sirkit mesin cuci dengan menjepit L dan N bersama. Bab ini menjelaskan prinsip dan tafsir, bukan instruksi kerja bertegangan; setiap pengukuran mensyaratkan personel kompeten, alat berkategori ukur sesuai, dan APD.

    This chapter is still in Indonesian. Its English edition will follow.

    Section you’re reading: Chapter opening

    Motor setrika gulung di sebuah laundry diputus relai beban lebih hampir setiap sore. Seorang teknisi menjepit tang ampere pada satu konduktor, membaca 10,2 A, membandingkannya dengan pelat nama 11,0 A, lalu menyimpulkan motor sehat dan relai beban lebih yang rusak. Di ruang sebelah, RCD (gawai proteksi arus sisa, GPAS) yang melayani dua mesin cuci sesekali memutus saat putaran peras; teknisi yang sama menjepit tang pada kabel mesin cuci utuh, membaca 0,00 A, dan menyatakan tidak ada kebocoran. Kedua bacaan itu benar, tetapi menjawab pertanyaan yang salah: satu konduktor tidak mewakili tiga fasa, dan kabel utuh memberi jumlah arus, bukan arus salah satu konduktornya.

    Batas pembahasan

    Bab ini membahas cara mengetahui arus, arus bocor, arus asut, daya, faktor daya, dan urutan fasa tanpa memutus rangkaian, karena pemutusan mengubah keadaan yang diukur, pada instalasi 230/400 V 50 Hz dengan alat ukur portabel. Uraiannya berupa prinsip dan tafsir, bukan langkah kerja bertegangan. Setiap pengukuran arus, daya, dan urutan fasa dilakukan pada rangkaian bertegangan, sehingga hanya dikerjakan personel kompeten dengan alat dan sensor arus berkategori ukur sesuai titik ukur dan APD, seperti dibahas di Bab 14 tentang keselamatan alat ukur. Daya dan faktor daya (Bab 6), urutan fasa (Bab 8), serta nilai efektif sejati (true RMS) dan akurasi alat (Bab 15) dipakai tanpa diulang. Harmonisa (Bab 10), tipe RCD (Bab 22), dan arus bocor VFD (Bab 69) hanya disinggung untuk menafsirkan bacaan, dan relai fasa sebagai proteksi ada di Bab 47.

    Prinsip tang ampere

    Tang ampere (clamp meter) adalah alat ukur arus yang membaca medan magnet di sekitar konduktor lewat rahang yang dijepitkan, tanpa membuka rangkaian. Dasarnya hukum Ampère: integral kuat medan magnet sepanjang lintasan tertutup sama dengan jumlah arus yang menembus lintasan itu.

    ∮H⋅dl=∑ik\oint \mathbf{H}\cdot\mathrm{d}\mathbf{l} = \sum i_k

    Rahang membentuk lintasan tertutup di sekeliling konduktor, sehingga alat selalu membaca jumlah aljabar arus sesaat semua konduktor di dalam rahang dan tidak dapat membedakan konduktor mana membawa arus berapa. Sifat ini sumber kesalahan sekaligus dasar pengukuran arus bocor.

    Tang trafo arus (current transformer clamp) adalah tang AC yang bekerja sebagai trafo arus: konduktor yang dijepit menjadi belitan primer satu lilit, dan belitan sekunder NN lilitan menghasilkan arus Is≈Ip/NI_\text{s} \approx I_\text{p}/N yang dibaca alat. Seperti trafo di Bab 12, tegangan sekunder hanya timbul bila fluks berubah, sehingga tang ini tidak mengukur arus searah, dan tanggapan frekuensinya yang terbatas membuat komponen frekuensi tinggi dari catu elektronik atau VFD dapat terbaca lebih kecil.

    Tang efek Hall (Hall-effect clamp) adalah tang AC/DC dengan sensor Hall di celah inti yang membaca kerapatan fluks, termasuk medan tetap dari arus searah. Karena peka terhadap sisa magnetisasi inti dan suhu, tang ini dinolkan (fungsi zero) dengan rahang tertutup tanpa konduktor sebelum mengukur arus searah. Kumparan Rogowski (Rogowski coil) adalah sensor fleksibel berinti udara yang dapat dibuka, dipakai untuk rel besar dan hanya membaca arus bolak-balik.

    Akurasi lembar data berlaku bila konduktor di tengah rahang, rahang menutup rapat dan bersih, dan tidak ada konduktor berarus besar lain di dekatnya; di ujung bawah rentang, galat relatif membesar karena bagian "+ digit" spesifikasi dominan. Untuk arus kecil, konduktor dapat dililitkan nn kali melalui rahang dengan arah yang sama, dengan lilitan dibuat saat sirkit bebas tegangan dan terverifikasi, lalu bacaan dibagi nn.

    IEC 61010-2-032:2023 (edisi 5.0) adalah standar keselamatan sensor arus genggam, termasuk tang. Standar ini memberi simbol khusus bagi sensor yang aman dipasang dan dilepas pada konduktor bertegangan tak berisolasi dan simbol larangan bagi jenis lain, serta memakai istilah pelindung jari (protective fingerguard) untuk batas akses aman pada badan alat. Rahang logam yang dimasukkan di antara rel telanjang berdekatan dapat menjembatani dua fasa. Rahang diberi tegangan pengenal dan kategori ukur terhadap konduktor yang dijepit, dan terminal tegangan tang tunduk pada kategori ukur seperti alat lain di Bab 14.

    Apa yang dibaca rahang

    Bacaan bergantung pada konduktor yang dijepit.

    Konduktor di dalam rahangYang terbaca
    Satu konduktor linArus fasa itu, untuk dibandingkan dengan pelat nama
    Konduktor netral sajaArus netral, petunjuk ketidakseimbangan dan harmonisa kelipatan tiga
    L dan N sirkit satu fasa∣iL+iN∣\lvert i_\text{L} + i_\text{N}\rvert, arus sisa yang dilihat RCD
    L1, L2, L3 sistem empat kawatArus netral sebagai jumlah fasor, untuk pemeriksaan silang
    L1, L2, L3, dan NArus sisa sirkit tiga fasa
    Konduktor PE sajaArus konduktor proteksi, yang pada instalasi dengan banyak jalur pembumian dapat memuat arus sirkulasi peralatan lain
    Kabel utuh berisi L, N, dan PEArus bocor yang kembali lewat jalur selain PE kabel itu, misalnya pipa air

    Arus netral, yang menurut Bab 9 tentang beban tak seimbang adalah jumlah fasor arus fasa, dapat besar walaupun ketiga arus fasa hampir sama karena harmonisa kelipatan tiga atau faktor daya yang berbeda antarfasa; spektrum arus netral pada alat analisis membedakan keduanya, karena komponen 150 Hz yang dominan menunjuk harmonisa.

    Arus bocor dengan tang resolusi tinggi

    Arus bocor (leakage current) menurut PUIL 2020 Bagian 1 adalah arus pada lintasan konduktif yang tidak diinginkan dalam operasi normal, sedangkan arus konduktor proteksi adalah arus di konduktor proteksi, misalnya arus bocor atau arus akibat gangguan isolasi. Bagian 3, 33.1, memasukkan arus bocor bumi, arus start, dan arus harmonik ke dalam karakteristik peralatan yang harus dinilai kompatibilitasnya. Pada mesin cuci komersial, sumbernya antara lain kapasitor filter EMC, kapasitansi kabel motor yang dicatu VFD, dan elemen pemanas yang isolasinya menua. Arus sekecil ini diukur dengan tang khusus beresolusi mikroampere sampai miliampere.

    Satu pembanding adalah persyaratan instalasi Inggris BS 7671, regulasi 531.3.2, yang bukan ketentuan PUIL: akumulasi arus konduktor proteksi di hilir RCD tidak lebih dari 30 % arus operasi sisa pengenal, yaitu 9 mA untuk RCD 30 mA. Klausul itu termasuk kelompok IEC 60364-5-53, dan padanannya di PUIL 2020 belum dapat dipastikan. Alasannya, RCD tidak boleh memutus pada arus sisa sampai separuh arus pengenalnya dan harus memutus pada arus pengenal, sehingga RCD 30 mA dapat memutus di mana saja antara 15 mA dan 30 mA; arus bocor tetap 9 mA menyisakan ruang bagi lonjakan saat mesin dihidupkan.

    Arus bocor berubah sepanjang siklus mesin, misalnya lebih tinggi saat putaran peras mesin cuci ber-VFD daripada saat diam. Banyak tang arus bocor memiliki filter frekuensi rendah, dan selisih bacaan dengan dan tanpa filter menunjukkan porsi frekuensi tinggi, yang ditanggapi RCD secara berbeda menurut tipenya. Tang tidak mengukur arus bocor searah dengan andal, dan bacaannya, yang memuat arus kapasitif filter dan kabel pada tegangan kerja, berbeda dari uji resistansi isolasi dengan tegangan DC di Bab 17.

    Arus asut dan fungsi tahan puncak

    Motor induksi yang diasut langsung menarik arus beberapa kali arus pengenal selama percepatan; buku ajar instalasi motor menyebut sampai 6 kali arus nominal, tetapi rasio untuk motor tertentu diambil dari lembar data pabrik, dan perbandingan metode pengasutan dibahas di Bab 53. Tang biasa memperbarui tampilan beberapa kali per detik dengan rata-rata yang tertinggal dari peristiwa singkat, sehingga arus start yang dicatat untuk komisioning baru bermakna bila tangnya memiliki fungsi arus asut.

    Fungsi arus asut (inrush) adalah fungsi tang yang mulai merekam ketika arus melewati ambang, lalu menghitung nilai efektif selama jendela waktu tertentu, misalnya 100 ms pada satu jenis alat. Fungsi tahan puncak (peak hold), yang menangkap nilai sesaat tertinggi, dan fungsi min-maks tidak sinkron dengan awal asut, sehingga tidak mengukur besaran yang sama. Pada sinus, puncak sama dengan 2\sqrt{2} kali nilai efektif, tetapi siklus pertama asut dapat mengandung komponen searah sementara, sehingga puncaknya dapat mendekati dua kali puncak simetris. Karena itu bacaan tahan puncak tidak boleh dibagi 2\sqrt{2} lalu disebut arus asut.

    Pengukuran daya satu fasa dan tiga fasa

    Daya aktif adalah rata-rata hasil kali tegangan sesaat dan arus sesaat (Bab 6). Alat analisis daya mencuplik tegangan dari kabel uji dan arus dari tang, lalu mengalikan dan merata-ratakannya secara digital.

    P=1T∫0Tv(t) i(t) dt,λ=PS=PV IP = \frac{1}{T}\int_0^T v(t)\,i(t)\,\mathrm{d}t, \qquad \lambda = \frac{P}{S} = \frac{P}{V\,I}

    dengan PP dalam W, VV dan II nilai efektif dalam V dan A, TT satu periode atau kelipatannya, dan λ\lambda faktor daya. Tang yang panah arah arusnya terbalik memberi PP negatif dan faktor daya salah tanda, dan tang serta kabel tegangan dari fasa berbeda, misalnya tang di L1 dengan tegangan L2, memberi sudut yang bergeser 120° dan faktor daya yang tidak bermakna.

    Pada sistem bintang tiga fasa empat kawat, daya total adalah jumlah tiga elemen ukur, masing-masing dengan arus satu fasa dan tegangan fasa-netral yang sama, sehingga P=P1+P2+P3P = P_1 + P_2 + P_3. Cara ini benar untuk beban seimbang maupun tidak, sedangkan mengukur satu fasa lalu mengalikan tiga hanya benar untuk beban seimbang.

    Metode dua wattmeter (two-wattmeter method) adalah cara mengukur daya sistem tiga fasa tiga kawat dengan dua elemen ukur. Setiap elemen memakai arus satu konduktor dan tegangan dari konduktor itu ke konduktor ketiga yang sama, misalnya I1I_1 dengan U13U_{13} dan I2I_2 dengan U23U_{23}. Jumlah bacaan memberi daya total untuk beban seimbang maupun tidak, dan untuk beban seimbang dengan tegangan dan arus sinus, selisihnya memberi daya reaktif:

    P=W1+W2,Q=3 (W1−W2),tan⁡φ=3 (W1−W2)W1+W2P = W_1 + W_2, \qquad Q = \sqrt{3}\,(W_1 - W_2), \qquad \tan\varphi = \frac{\sqrt{3}\,(W_1 - W_2)}{W_1 + W_2}

    Tanda QQ ini berlaku untuk urutan positif dengan penomoran di atas; pada urutan negatif kedua bacaan bertukar peran. Pada beban seimbang dengan faktor daya di bawah 0,5, salah satu bacaan menjadi negatif, dan itu bukan kesalahan sambungan.

    Faktor daya, THD, dan gawai ukur daya terpasang

    Alat analisis menampilkan faktor daya total λ\lambda dan faktor daya pergeseran cos⁡φ1\cos\varphi_1, yang bedanya dijelaskan di Bab 6. Distorsi harmonik total (total harmonic distortion, THD) arus dinyatakan dengan dua acuan yang berbeda, dan PUIL 2020 Bagian 8-1 mencantumkan keduanya: THD terhadap komponen dasar dan THD-R terhadap nilai efektif total.

    THDI=∑h≥2Ih2I1,THD-RI=∑h≥2Ih2I,λ=cos⁡φ11+THDI2\mathrm{THD}_I = \frac{\sqrt{\sum_{h\ge2} I_h^2}}{I_1}, \qquad \mathrm{THD\text{-}R}_I = \frac{\sqrt{\sum_{h\ge2} I_h^2}}{I}, \qquad \lambda = \frac{\cos\varphi_1}{\sqrt{1+\mathrm{THD}_I^2}}

    dengan IhI_h arus harmonisa ke-hh; rumus terakhir berlaku bila tegangan sinus. Arus catu elektronik dengan THD 80 % memiliki THD-R 0,8/1,64=62,50{,}8/\sqrt{1{,}64} = 62{,}5 %, jadi kedua angka menggambarkan gelombang yang sama, dan laporan yang tidak menyebut acuannya tidak dapat dibandingkan.

    PUIL 2020 Bagian 8-1, 8.3.1.3, mengelompokkan gawai ukur dan monitor daya (PMD) menurut fungsinya menjadi PMD-1 (efisiensi energi, sekurangnya energi aktif), PMD-2 (pemantauan daya dasar), dan PMD-3 (pemantauan lanjutan, dengan THD), dan meminta pengukuran per fasa bila dapat diterapkan. Ketelitian dinyatakan terpisah dengan kelas akurasi (disebut juga kelas kinerja): Tabel 2 meminta kelas energi aktif ≤ 1 di titik masuk instalasi dan ≤ 2 di panel utama, antara, dan akhir, dan 8.3.4.1 meminta sensor arus menurut IEC 61869-2 berkelas sama atau lebih baik (angka kelas sama atau lebih kecil) dari kelas meternya. PUIL 2020 mengacu IEC 61557-12:2007, sedangkan edisi IEC yang berlaku 2018+AMD1:2021.

    Pengujian VFD dengan alat analisis kualitas daya di terminal keluarannya, untuk mencatat tegangan, arus, dan THD pada 10 sampai 60 Hz, memerlukan alat yang dinyatakan pabriknya mampu mengukur tegangan berupa pulsa termodulasi dengan frekuensi dasar berubah, dan THD tegangan di titik itu bukan kualitas suplai. Sambungan ukur lebih aman dipasang saat bebas tegangan, bukan setelah VFD dijalankan, dengan mengingat kapasitor rangkaian DC VFD masih bertegangan beberapa saat setelah suplai diputus.

    Penguji urutan fasa

    Urutan fasa menentukan arah putar motor induksi, dan menukar tepat dua konduktor lin membalik arahnya (Bab 8). Penguji urutan fasa (phase sequence indicator) adalah alat yang menunjukkan urutan waktu tegangan tiga konduktor lin dengan cakram berputar, lampu, atau tampilan elektronik, disambung langsung (jenis kontak) atau lewat tiga penjepit pada konduktor berisolasi (jenis tanpa kontak). Kedua jenis dipasang pada konduktor bertegangan, sehingga pelaksananya personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai titik ukur dan APD. Standarnya IEC 61557-7:2019 (edisi 3.0) dengan AMD1:2023.

    IEC 61557-7:2019 meminta indikasi tegas pada 85 sampai 110 % tegangan nominal dan 95 sampai 105 % frekuensi nominal. Alat tidak boleh menampilkan indikasi urutan yang sah bila konduktor lin terbuka, tersambung ke netral atau PE, dua kabel ukur berada pada fasa yang sama, atau sistem sangat tidak seimbang. Alat untuk sistem distribusi harus sekurang-kurangnya CAT III; CAT II hanya untuk kotak kontak.

    Arah putar dipastikan sebelum kopling dipasang, karena sebagian mesin rusak bila berputar terbalik walau sebentar, seperti diuraikan di Bab 8. Ada tiga jalan: urutan fasa suplai diukur lalu digabung dengan konvensi penandaan terminal IEC 60034-8 yang juga dibahas di Bab 8; motor yang belum dikopel dijalankan sesaat saat komisioning, dengan urutan komisioning di Bab 52; atau penguji arah putar motor (rotation tester) membaca arah dari tegangan kecil yang timbul saat poros motor tanpa suplai diputar dengan tangan.

    Contoh kerja

    Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Semua pengukuran dilakukan personel kompeten dengan tang dan alat analisis berkategori ukur sesuai titik ukur, dengan APD.

    Contoh 1: arus tiga fasa motor setrika gulung dibandingkan dengan pelat nama. Pelat nama motor setrika gulung di pembuka bab menyebut 5,5 kW, 400 V Δ, 11,0 A, 50 Hz, dan efisiensi 88 %. Pada beban kerja yang stabil terukur arus 10,2; 11,4; dan 9,9 A, tegangan antarfasa 402, 398, dan 395 V, dan daya aktif total 6,1 kW. Ketidakseimbangan dihitung dengan definisi NEMA seperti pada lembar tip Departemen Energi AS, yaitu simpangan terbesar dari rata-rata dibagi rata-rata, yang lazim dipakai juga untuk arus (Bab 9).

    Iˉ=10,2+11,4+9,93=10,5 A,KI=11,4−10,510,5×100 %=8,6 %\bar{I} = \frac{10{,}2 + 11{,}4 + 9{,}9}{3} = 10{,}5\ \text{A}, \qquad K_I = \frac{11{,}4 - 10{,}5}{10{,}5}\times100\,\% = 8{,}6\,\%Uˉ=402+398+3953=398,3 V,KU=402−398,3398,3×100 %=0,92 %,KIKU=8,60,92=9,3\bar{U} = \frac{402 + 398 + 395}{3} = 398{,}3\ \text{V}, \qquad K_U = \frac{402 - 398{,}3}{398{,}3}\times100\,\% = 0{,}92\,\%, \qquad \frac{K_I}{K_U} = \frac{8{,}6}{0{,}92} = 9{,}3

    Lembar tip yang sama menyatakan ketidakseimbangan arus dapat mencapai 6 sampai 10 kali ketidakseimbangan tegangan, dan menganjurkan ketidakseimbangan tegangan di terminal motor tidak melebihi 1 %. Rasio 9,3 masih dalam rentang itu, sehingga ketidakseimbangan arus dapat dijelaskan oleh suplai; rasio jauh di atas 10 akan mengarahkan kecurigaan ke motor atau sambungannya, misalnya terminal kendur, kontak kontaktor aus, atau belitan yang rusak. Rasio ini petunjuk, bukan batas: bila KUK_U di bawah sekitar 1 %, galat alat atau naik-turun suplai beberapa volt sudah mengubahnya banyak, sehingga keputusan diambil dari uji rotasi sambungan.

    Pin=5 5000,88=6 250 W,λ=6 1003×398,3×10,5=6 1007 244=0,84,fT=1+2KU2100=1+2×0,922100=1,017P_\text{in} = \frac{5\,500}{0{,}88} = 6\,250\ \text{W}, \qquad \lambda = \frac{6\,100}{\sqrt{3} \times 398{,}3 \times 10{,}5} = \frac{6\,100}{7\,244} = 0{,}84, \qquad f_T = 1 + \frac{2K_U^2}{100} = 1 + \frac{2 \times 0{,}92^2}{100} = 1{,}017

    Rata-rata 10,5 A berada 4,5 % di bawah 11,0 A, tetapi fasa terberat 11,4 A berada 3,6 % di atasnya, dan daya terukur 98 % daya masukan pengenal, jadi motor bekerja hampir pada beban penuh; bacaan 10,2 A di pembuka bab kebetulan berasal dari fasa yang lebih ringan. Faktor fTf_T dari lembar tip (KUK_U dalam persen) berarti kenaikan suhu di atas suhu ruang sekitar 1,7 % lebih besar daripada keadaan seimbang, pengaruh yang kecil. Relai beban lebih yang sehat dan disetel 11,0 A tidak diharapkan memutus pada 1,036 kali arus setelan, karena IEC 60947-4-1 menetapkan relai tidak memutus pada 1,05 kali dan baru wajib memutus dalam dua jam pada 1,2 kali arus setelan. Relai belum terbukti rusak; pemutusan sore hari mungkin karena arus fasa terberat naik di atas kira-kira 1,05 sampai 1,2 kali setelan, setelan relai lebih rendah dari arus pelat nama, atau karakteristik relai menyimpang.

    Langkah berikutnya: arus ketiga fasa direkam sepanjang sore dengan fungsi min-maks atau perekam, setelan relai dicocokkan dengan 11,0 A, tegangan suplai diukur tanpa beban motor ini, dan bila perlu ketiga konduktor suplai digeser satu posisi secara siklik pada keadaan bebas tegangan (uji rotasi sambungan, yang menurut Bab 8 tidak mengubah arah putar) sebelum arus diukur lagi. Arus tertinggi yang ikut berpindah bersama konduktor suplai menunjuk suplai; yang tetap pada terminal motor yang sama menunjuk motor atau sambungannya.

    Contoh 2: arus bocor sirkit mesin cuci dengan tang L dan N bersama. RCD 30 mA di ruang cuci melayani sirkit satu fasa mesin cuci berpenggerak VFD dan sirkit pengering kecil, dan sesekali memutus saat mesin cuci memasuki putaran peras. Tang arus bocor beresolusi 0,01 mA dipakai pada konduktor berisolasi, dengan pelindung bagian bertegangan di sekitarnya tetap terpasang. L dan N mesin cuci yang dijepit bersama tanpa PE membaca 2,1 mA saat mesin diam dengan kontrol menyala. Saat putaran peras bacaan naik ke 5,8 mA, atau 3,1 mA dengan filter frekuensi rendah dinyalakan, sehingga hampir separuhnya komponen frekuensi tinggi dari VFD. Pengering membaca 3,9 mA saat bekerja, dan PE mesin cuci yang dijepit sendiri membaca 5,5 mA saat peras.

    5,8+3,9=9,7 mA,0,3×30=9 mA,0,5×30=15 mA,5,8−5,5=0,3 mA5{,}8 + 3{,}9 = 9{,}7\ \text{mA}, \qquad 0{,}3 \times 30 = 9\ \text{mA}, \qquad 0{,}5 \times 30 = 15\ \text{mA}, \qquad 5{,}8 - 5{,}5 = 0{,}3\ \text{mA}

    Jumlah terburuk saat operasi normal sudah melewati pembanding BS 7671 sebesar 30 %, dan tambahan sesaat saat filter mesin terhubung atau motor berakselerasi dapat membawanya ke daerah 15 mA, ambang terendah tempat RCD boleh mulai memutus, konsisten dengan pemutusan saat peras. Penjumlahan aritmetika ini konservatif, karena arus bocor dua peralatan tidak selalu sefase; jepitan semua konduktor aktif di sisi keluar RCD memberi jumlah fasornya. Selisih 0,3 mA antara bacaan L dan N dan bacaan PE kembali lewat jalur lain, misalnya pipa air atau rangka yang menempel ke lantai basah, dan dicatat sebagai jalur tak sengaja.

    RCD tidak rusak; ia bekerja dalam batasnya terhadap arus bocor gabungan yang terlalu besar. Kedua mesin sebaiknya dipisah ke RCD masing-masing dan arus bocor mesin cuci dibandingkan dengan data pabrik; mengganti RCD dengan yang kurang peka atau melepasnya bukan pilihan. Bila arus bocor satu peralatan naik dari catatan sebelumnya tanpa perubahan beban, isolasinya diuji dengan cara di Bab 17.

    Contoh 3: daya mesin pencuci piring dapur hotel. Alat analisis pada sirkit satu fasa mesin pencuci piring membaca 228 V, 14,1 A, dan daya aktif minus 2,90 kW. Tanda minus berarti panah tang terbalik terhadap arah arus; setelah tang dibalik, daya terbaca 2,90 kW, dan faktor daya dari tang terbalik tidak dicatat.

    λ=PV I=2 900228×14,1≈0,90\lambda = \frac{P}{V\,I} = \frac{2\,900}{228 \times 14{,}1} \approx 0{,}90

    Contoh 4: daya PHB dapur tiga fasa empat kawat. Tiga elemen ukur di PHB dapur hotel membaca 8,2; 5,1; dan 6,4 kW.

    P=P1+P2+P3=8,2+5,1+6,4=19,7 kWP = P_1 + P_2 + P_3 = 8{,}2 + 5{,}1 + 6{,}4 = 19{,}7\ \text{kW}

    Bila hanya L1 diukur lalu dikalikan tiga, hasilnya 24,6 kW, sekitar 25 % terlalu tinggi; dari L2 hasilnya 15,3 kW, sekitar 22 % terlalu rendah. Pada beban dapur yang tak seimbang, ketiga elemen selalu diukur.

    Contoh 5: faktor daya catu elektronik ruang server rumah sakit. Alat analisis pada sirkit ruang server rumah sakit menampilkan cos⁡φ1\cos\varphi_1 = 0,98 dan THD arus 120 %. Dengan tegangan dianggap sinus:

    λ=0,981+1,22≈0,63,THD-RI=1,21+1,22≈77 %\lambda = \frac{0{,}98}{\sqrt{1 + 1{,}2^2}} \approx 0{,}63, \qquad \mathrm{THD\text{-}R}_I = \frac{1{,}2}{\sqrt{1 + 1{,}2^2}} \approx 77\ \%

    Angka 0,98 tidak dipakai untuk menaksir kVA sirkit; yang menentukan arus dan panas kabel adalah faktor daya total 0,63.

    Contoh 6: bacaan negatif pada metode dua wattmeter. Motor blower pengering laundry hotel yang bekerja hampir tanpa beban diukur dengan dua elemen pada beban seimbang dan urutan positif: W1W_1 = 3,0 kW dan W2W_2 = minus 0,6 kW.

    P=3,0−0,6=2,4 kW,Q=3 (3,0−(−0,6))≈6,24 kvar,tan⁡φ=6,242,4=2,6P = 3{,}0 - 0{,}6 = 2{,}4\ \text{kW}, \qquad Q = \sqrt{3}\,\bigl(3{,}0 - (-0{,}6)\bigr) \approx 6{,}24\ \text{kvar}, \qquad \tan\varphi = \frac{6{,}24}{2{,}4} = 2{,}6

    Sudutnya sekitar 68,9° dan faktor dayanya sekitar 0,36, di bawah 0,5, sehingga bacaan negatif itu sah. Tang tidak ditukar; yang dicatat adalah motor yang bekerja jauh di bawah bebannya.

    Kondisi berhenti

    Pengukuran dihentikan, atau tidak dimulai, dalam keadaan berikut, dan keputusan lanjutannya diserahkan kepada personel kompeten yang bertanggung jawab atas instalasi atau mesin itu:

    1. Tang, sensor, atau kabel uji retak, pelindung jarinya hilang, rahangnya tidak menutup, atau kategori ukurnya lebih rendah dari titik ukur.
    2. Satu-satunya cara menjepit adalah memasukkan rahang di antara rel atau terminal telanjang yang berdekatan, atau sensor tidak bersimbol aman untuk konduktor tak berisolasi. Pengukuran diganti dengan sensor yang dipasang saat bebas tegangan atau trafo arus terpasang.
    3. Penutup PHB harus dibuka tanpa personel kompeten, APD, atau ruang kerja aman menurut Bab 14 tentang alat ukur dan Bab 1 · Keselamatan tentang kondisi berhenti, atau alat analisis akan disambung ke keluaran VFD tanpa pernyataan pabrik bahwa alat itu mampu mengukurnya.
    4. Arus sisa sirkit (L+N) mendekati separuh arus operasi sisa pengenal RCD, atau arus bocor satu peralatan naik tajam dari catatan sebelumnya: peralatan dikeluarkan dari operasi sampai isolasinya diperiksa.
    5. Bacaan L+N dalam orde ampere: diperlakukan sebagai temuan netral bersama atau salah sambung, bukan angka arus bocor, dan diselesaikan sebelum angka ditafsirkan.
    6. Penguji urutan fasa tidak memberi indikasi sah: motor tidak dijalankan sampai penyebabnya ditemukan.
    7. Arus satu fasa motor jauh di atas pelat nama, atau ketidakseimbangan arus jauh melebihi 10 kali ketidakseimbangan tegangan, disertai panas, bau, atau bunyi tidak normal: motor dihentikan dan diperiksa dalam keadaan bebas tegangan.

    Salah tafsir yang sering terjadi

    Guess what’s wrong first, then open the explanation.

    Common misconception

    Jepit saja kabelnya.

    Why is it wrong?

    Kabel utuh berisi L dan N memberi bacaan mendekati nol pada sirkit sehat, karena rahang menjumlah arus pergi dan pulang.

    Common misconception

    Netral tidak perlu diukur.

    Why is it wrong?

    Arus netral adalah informasi diagnosis, karena ketidakseimbangan beban dan harmonisa kelipatan tiga terlihat di sana (Bab 9).

    Common misconception

    Indikator berputar berlawanan jarum jam berarti urutan fasa salah.

    Why is it wrong?

    Penguji hanya menunjukkan urutan terhadap label kabel ukurnya, dan urutan negatif salah hanya bila menyimpang dari urutan acuan fasilitas; perbaikannya menukar dua konduktor pada titik yang ditetapkan gambar kerja, dalam keadaan bebas tegangan dan terverifikasi.

    Common misconception

    Tang tidak menyentuh konduktor, jadi kategori ukur tidak penting.

    Why is it wrong?

    Rahang bekerja di dekat bagian bertegangan dan diberi tegangan pengenal serta kategori ukur terhadap konduktor yang dijepit; sensor arus bahkan punya standar keselamatan sendiri, IEC 61010-2-032.

    Hubungan dengan bab lain

    Selain bab yang disebut di Batas pembahasan, bab ini bertumpu pada Bab 1 (tegangan, arus, dan daya), Bab 4 (nilai efektif), Bab 9 (beban tak seimbang), dan Bab 12 (transformator). Lanjutannya Bab 17 (uji resistansi isolasi), Bab 18 (uji pembumian dan RCD), dan Bab 53 (metode pengasutan motor). Bab 52 (kontrol motor) memakai pengukuran arus dan arah putar sebagai bukti komisioning, dan Bab 10 · Laundry membahas sisi mesin washer-extractor.

    Latihan dan pembahasan

    Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi. Setiap pengukuran dianggap dilakukan oleh personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

    Try to answer first, then open the worked solution.

    1. Motor pompa 4 kW berpelat nama 8,2 A pada beban stabil terbaca 7,6; 8,0; dan 8,9 A pada tegangan saluran 401, 399, dan 397 V. Hitung ketidakseimbangan arus dan tegangan, rasionya, dan simpangan fasa terberat terhadap pelat nama. Ke mana kecurigaan diarahkan?

      See the worked solution

      Iˉ=8,17\bar{I} = 8{,}17 A dan simpangan 0,73 A memberi KI=9,0K_I = 9{,}0 %; Uˉ=399\bar{U} = 399 V dan simpangan 2 V memberi KU=0,50K_U = 0{,}50 %. Rasio 18 jauh di atas 6 sampai 10, sehingga suplai kemungkinan besar tidak menjelaskannya, walau pada KUK_U sekecil itu rasio peka terhadap galat ukur. Kecurigaan diarahkan ke motor atau sambungannya, dan uji rotasi sambungan dalam keadaan bebas tegangan yang memutuskan; fasa terberat 8,5 % di atas pelat nama.

    2. Motor seimbang pada sistem tiga kawat diukur dengan metode dua wattmeter: W1=5,2W_1 = 5{,}2 kW dan W2=2,1W_2 = 2{,}1 kW. Hitung P, Q, dan faktor daya. Apa arti bila salah satu bacaan negatif?

      See the worked solution

      P=7,3P = 7{,}3 kW, Q=3×3,1=5,37Q = \sqrt{3} \times 3{,}1 = 5{,}37 kvar, S=9,06S = 9{,}06 kVA, dan λ=7,3/9,06=0,81\lambda = 7{,}3/9{,}06 = 0{,}81, sesuai dengan φ=36,3°\varphi = 36{,}3°. Bacaan negatif pada beban seimbang berarti faktor daya di bawah 0,5 (sudut di atas 60°), dan jumlah aljabar kedua bacaan tetap daya total.

    3. Tang arus bocor yang menjepit L dan N sirkit pengering satu fasa ber-RCD 30 mA membaca 14 A, dan RCD tidak memutus. Mana yang tepat: (a) arus bocor 14 A dan RCD rusak; (b) susunan jepitan salah atau netral sirkit dipakai bersama sirkit lain; (c) bacaan wajar untuk pengering berdaya besar. Jelaskan.

      See the worked solution

      Jawaban (b). Arus beban pada L dan N yang dijepit bersama saling meniadakan, sehingga 14 A berarti arus pulang tidak lewat netral yang dijepit: hanya satu konduktor masuk rahang, atau netral sirkit ini membawa arus sirkit lain. Pilihan (a) keliru karena arus sisa 14 A pasti memutus RCD 30 mA yang berfungsi, dan (c) keliru karena daya beban tidak muncul dalam jumlah L+N; temuan ini kondisi berhenti.

    4. Arus kendali katup solenoid terlalu kecil untuk dibaca tang dengan jelas, sehingga konduktornya dililitkan 10 kali melalui rahang dan tang membaca 3,52 A. Berapa arus sebenarnya, dan syarat apa yang harus dipenuhi?

      See the worked solution

      I=3,52/10=0,352I = 3{,}52/10 = 0{,}352 A. Syaratnya semua lilitan melewati rahang dengan arah yang sama, rahang menutup rapat, dan lilitan dibuat pada keadaan bebas tegangan sebelum sirkit dihidupkan.

    5. Setelah PHB laundry diganti, penguji urutan fasa yang kabelnya dipasang sesuai label L1, L2, L3 baru menunjukkan urutan negatif, padahal semua motor berputar benar; di PHB lain, penguji yang sama tidak menampilkan indikasi apa pun. Tafsirkan kedua keadaan.

      See the worked solution

      Urutan negatif berarti label PHB baru tidak mengikuti urutan acuan, atau motor-motor pernah dibetulkan di terminalnya terhadap urutan lama; selama motor berputar benar, tidak ada yang ditukar coba-coba, dan urutan acuan ditetapkan, label dan gambar diperbaiki, lalu dicatat. Tanpa indikasi sah, menurut IEC 61557-7 mungkin ada konduktor lin terbuka, tersambung ke netral atau PE, atau dua kabel ukur di fasa yang sama, dan ini kondisi berhenti.

    6. Tang dengan fungsi arus asut membaca 43 A saat motor 8,2 A diasut langsung, dan fungsi tahan puncak membaca 118 A. Hitung rasio arus asut terhadap arus pengenal dan rasio bacaan puncak terhadap puncak sinus dari 43 A. Mengapa keduanya berbeda?

      See the worked solution

      Rasio arus asut 43/8,2=5,243/8{,}2 = 5{,}2, dan puncak sinus dari 43 A adalah 2×43=60,8\sqrt{2} \times 43 = 60{,}8 A, sehingga tahan puncak 118 A sama dengan 118/60,8=1,94118/60{,}8 = 1{,}94 kali. Tahan puncak menangkap nilai sesaat siklus pertama yang memuat komponen searah sementara, sedangkan 43 A nilai efektif rata-rata jendela yang lebih kecil dari arus simetris siklus pertama; yang dibandingkan dengan lembar data dan karakteristik pengaman adalah nilai efektif itu.

    Referensi

    External sources

    • IEC 61010-2-032:2023 (Ed. 5.0), Particular requirements for hand-held and hand-manipulated current sensors for electrical test and measurementwebstore.iec.ch
    • IEC 61010-2-032:2023, pratinjau halaman awal (prakata, ruang lingkup, definisi, penandaan)cdn.standards.iteh.ai
    • IET Wiring Matters 85 (Mei 2021), Earth leakage: BS 7671 531.3.2 dan pengukuran arus bocor dengan tang (sekunder)electrical.theiet.org
    • EC&M, How to make accurate inrush current measurements, 2003 (sekunder)ecmweb.com
    • IEC 61557-12:2018+AMD1:2021 CSV, Power metering and monitoring devices (PMD)webstore.iec.ch
    • IEC 61557-7:2019/AMD1:2023, Phase sequencewebstore.iec.ch
    • IEC 61557-7:2019 (Ed. 3.0), pratinjau tekscdn.standards.iteh.ai
    • U.S. Department of Energy, Motor Systems Tip Sheet #7: Eliminate Voltage Unbalance (2012)energy.gov
    • IEC 60947-4-1:2023 (Ed. 5.0), Contactors and motor-starters, electromechanical contactors and motor-starterswebstore.iec.ch

    Revision history

    DateVersionChange
    October 29, 20263Revised to the chapter standard
    October 20, 20262Expanded in wave R10: worked examples, stop conditions, and cross-chapter references
    September 30, 20261First published

    How to cite

    Kurnia (2026). Tang ampere, pengukuran daya, dan penguji urutan fasa. ARSTEMA Academy. Revised October 29, 2026. arstema.com/academy/konsep/tang-ampere-pengukuran-daya-dan-penguji-urutan-fasa

    Self-check · 3 questions

    Check your understanding before moving on

    Write your answer in your own words, then compare it with the worked solution from this chapter’s exercises. The system doesn’t judge open answers as right or wrong; you decide which parts you’ve understood.

    0/3rated
    1

    Motor pompa 4 kW berpelat nama 8,2 A pada beban stabil terbaca 7,6; 8,0; dan 8,9 A pada tegangan saluran 401, 399, dan 397 V. Hitung ketidakseimbangan arus dan tegangan, rasionya, dan simpangan fasa terberat terhadap pelat nama. Ke mana kecurigaan diarahkan?

    2

    Motor seimbang pada sistem tiga kawat diukur dengan metode dua wattmeter: W1=5,2W_1 = 5{,}2 kW dan W2=2,1W_2 = 2{,}1 kW. Hitung P, Q, dan faktor daya. Apa arti bila salah satu bacaan negatif?

    3

    Tang arus bocor yang menjepit L dan N sirkit pengering satu fasa ber-RCD 30 mA membaca 14 A, dan RCD tidak memutus. Mana yang tepat: (a) arus bocor 14 A dan RCD rusak; (b) susunan jepitan salah atau netral sirkit dipakai bersama sirkit lain; (c) bacaan wajar untuk pengering berdaya besar. Jelaskan.

    Self-assessment progress0%

    Nearby chapters

    NextUji resistansi isolasi: tegangan uji dan membaca hasil pada kabel dan motor

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 17.

    PreviousMultimeter digital: tegangan, arus, resistansi, true RMS, dan efek pembebanan

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 15.

    Same disciplineTegangan, arus, resistansi, dan daya

    Bab lain dalam Teknik Elektro dan Elektronika.