PEMANFAATAN KAPASITOR UNTUK PERBAIKAN FAKTOR DAYA (COS φ) PADA PERUMAHAN, PERKANTORAN DAN PERTOKOAN PEMAKAI LAMPU TL BALLAST INDUKTIF 10 W, 20 W dan 40 W

ABSTRAK

Lampu fluorescent telah digunakan secara komersial selama lebih kurang empat puluh tahun, dan sampai sekarang jenis lampu ini merupakan lampu yang paling banyak digunakan. Lampu fluorescent merupakan lampu yang efisien dalam mengubah energi listrik menjadi energi cahaya, terutama jika dibandingkan dengan lampu pijar.

Pada dasarnya, lampu fluorescent adalah lampu buang muatan gas (gas discharge lamp) yang rangkaian lengkapnya terdiri dari tabung buang muatan gas, sebuah kumparan redam dan sebuah penganjak (starter). Kumparan redam (induktif) mempunyai induksi diri yang tinggi, bagi arus bolak–balik, kumparan redam bekerja sebagai resistansi.  Perusahaan listrik sebenarnya dirugikan oleh kumparan ini, sebab ia menimbulkan geseran fasa antara arus dan tegangan.

Dengan makin mahalnya energi listrik, maka pemakaian lampu fluorescent semakin banyak digunakan, karena kemampuan mengubah energi listrik menjadi energi cahaya dirasakan cukup baik. Tetapi timbul kendala akibat pergeseran fasa antara arus dan tegangan karena adanya kumparan (beban induktif), akibatnya daya yang tersedia dari sumber dirasakan menurun oleh beban, kendala timbul setelah digunakan dalam jumlah yang banyak dan beban yang cukup besar mengakibatkan menurunkan faktor daya sumber yang berakibat tidak tercapainya jumlah daya beban, akibatnya penggunaan lampu jenis ini akan menurunkan jumlah daya yang tersedia dari sumber, juga kesulitan lain berupa sulit menyala dengan normal pada saat terjadi beban puncak yang mengakibatkan menurunya tegangan sumber.

Untuk mengatasi hal ini maka penelitian  dilakukan agar tercapai hasil penggunaan lampu jenis fluorescent yang tetap dapat dioperasikan seimbang antara jumlah beban (jumlah lampu) dengan jumlah daya yang tersedia dari sumber. Dengan kata lain kita berusaha agar daerah atau rentang beban (lampu TL) yang masuk pada sistem mempunyai faktor daya lebih tinggi mendekati faktor daya dari sumber agar tercapai efisiensi (penghematan) penggunaan daya listrik, sehingga akan sama atau mendekati sama antara daya nominal beban dengan daya nominal sumber.

I.  Uraian Umum

Jika kita perhatikan, hampir semua bidang kehidupan manusia dewasa ini tergantung pada tenaga listrik. Baik sebagai alat penerangan maupun sebagai penggerak mesin industri dan keperluan rumah tangga. Hal ini terjadi karena energi listrik merupakan energi yang mempunyai beberapa keuntungan jika dibandingkan dengan bentuk energi yang lainnya, sehingga ilmu teknik listrik dan elektronika berkembang pesat pada dasawarsa terakhir.

Dalam bidang penerangan, lampu fluorescent atau dikenal juga dengan lampu TL telah lebih kurang empat puluh tahun digunakan secara luas baik di dalam industri maupun digunakan oleh rumah tangga. Lampu jenis fluorescent atau lampu TL merupakan jenis lampu yang paling banyak digunakan dari semua jenis lampu yang mempunyai prinsip kerja yang sama yaitu pelepasan muatan listrik.

Lampu fluorescent merupakan lampu jenis lampu yang cukup efisien dalam mengubah energi listrik menjadi energi cahaya, terutama jika dibandingkan dengan lampu jenis kawat pijar. Tetapi dengan semakin mahalnya harga energi listrik , akhir–akhir ini telah banyak diperkenalkan lampu–lampu jenis fluorescent dengan berbagai bentuk dan ukuran yang ternyata cukup hemat akan penggunaan energi listrik. Salah satunya adalah lampu fluorescent dengan ballast kumparan berinti besi.

Lampu fluorescent adalah lampu dengan yang prinsip kerjanya dalam mengubah energi listrik menjadi energi cahaya berdasarkan pada berpendarnya radiasi ultra violet  pada permukaan yang dilapisi dengan serbuk fluorescent misalnya jenis phospor.  Radiasi ultra violet akan terjadi bilamana elektron–elektron bebas hasil dari emisi elektron pada elektroda bertumbukan dengan atom–atom gas yang terdapat dalam tabung pelepas muatan.

Agar elektroda–elektroda dapat memancarkan elektron, maka perlu bagi elektroda untuk mendapatkan mekanisme pembantu proses tersebut. Pada lampu fluorescent biasa, maka proses emisi elektron ini dilakukan dengan proses pemanasan elektroda–elektroda terlebih dahulu, proses ini dilakukan oleh alat yang kita kenal dengan nama starter (penganjak). Untuk dapat menyala maka lampu tabung fluorescent memerlukan tegangan yang cukup tinggi yaitu kurang lebih 400 Volt, jadi tegangan ini jauh lebih tinggi dari tegangan jala–jala yang tersedia, oleh karena itu fungsi starter selain membantu memanaskan elektroda, juga berfungsi sebagai alat untuk menciptakan tegangan penyalaan bagi lampu.

Jika penyalaan telah selesai dilakukan, arus listrik akan mengalir melalui tabung lampu fluorescent, dan karena tegangan pada starter lebih besar sehingga bimetal pada starter akan terbuka. Oleh karena lampu fluorescent memiliki karakteristik arus – tegangan negatif, artinya tegangan pada lampu akan turun bila arus naik dan sebaliknya tegangan pada lampu akan naik bila arus turun, maka setelah proses penyalaan berlangsung, arus yang lewat pada tabung akan naik sampai tegangan kerja pada lampu tercapai. Tegangan ini jauh lebih rendah dari tegangan jala–jala.

Untuk memelihara tegangan kerja inilah maka pada lampu jenis fluorescent digunakan alat bernama ballast. Fungsi utama dari ballast adalah membatasi besar arus dan mengoperasikan lampu pada karakteristik listrik yang sesuai.

Seperti yang telah dijelaskan didepan, lampu fluorescent banyak digunakan oleh masyarakat karena apabila dibandingkan dengan lampu jenis pijar, maka lampu jenis fluorescent tampak mempunyai efisiensi yang lebih tinggi yaitu dengan besar daya yang sama, diperoleh kuat penerangan yang lebih besar, selain itu pada lampu jenis pijar, banyak energi listrik yang diubah menjadi energi panas saja. Hal ini diperlihatkan pada tabel 1.1.

Walaupun lampu jenis fluorescent mempunyai efisiensi lebih tinggi dari pada lampu jenis pijar, tetapi lampu ini masih mempunyai kerugian – kerugian yang cukup berarti yaitu :

Harga lebih mahal, hal ini tidak terlalu menjadi masalah, sebab masih terjangkau oleh masyarakat kalangan tertentu.

Memerlukan ballast, dengan adanya ballast ini akan menimbulkan kerugian daya pada ballast sendiri, yang kerugian cukup besar, dan juga rendahnya harga faktor kerja ( Cos φ ) karena pada lampu jenis fluorescent yang konvensional digunakan ballast jenis induktor ( kumparan ). Seperti terlihat pada Gambar 1.1.

 

Untuk lihat lebih lanjut silakan Download diSini

Tentang ariefsadja

------------------
Pos ini dipublikasikan di Electronic Engineering. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s