## KOMPARASI PENGGUNAAN INSTALASI KABEL NETRAL DARI PLN DAN DARI BUMI LANGSUNG PADA BEBAN LISTRIK 300 WATT
Taufik 1*, Cekmas Cekdin 2 , Taufik Barlian 3 , Siti Sailah 4 ,  Azwardi 5 ,  Choirul Rizal 6 , Arsia Rini 7 1,2,3 Universitas Muhammadiyah Palembang; Jl. Jendral A. Yani. 13 Ulu Palembang 30263; 0711- 510820
4,6 Universitas Sriwijaya Palembang; Indralaya Indah, Kec. Indralaya, Kabupaten Ogan Ilir, Sumatera Selatan 30862; 0711-58069
5,7 Politeknik Negeri Sriwijaya; Jl Srijaya Negara Bukit Besar Palembang 30139; 0711353414
Riwayat artikel: Received: 27 Mei 2023 Accepted: 10 Juli 2023
Published: 1 Agustus 2023

## Keywords:
Energi listrik; induksi; kWh meter; kabel netral.
Corespondent Email: taufikmangcak@gmail.com
© 2023 JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan). This article is an open-access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY NC)
Abstrak. Pemakaian energi listrik terutama dalam pengukuran yang teliti dan akurat  terhadap  besaran-besaran  listrik  merupakan  suatu  hal  yang  sangat penting  untuk  mendukung  operasi-operasi  pekerjaan  yang  dilakukan  oleh petugas  suatu  sistem  tenaga  listrik.  Diantara  sekian  banyak  alat  ukur  listrik salah satunya adalah kWh meter yang merupakan salah satu alat ukur listrik yang terpenting pada suatu sistem  tenaga listrik, karena kWh meter digunakan sebagai  alat  ukur  untuk    transaksi  daya  listrik.  Agar  produsen  maupun konsumen tidak dirugikan dalam pemakaian energi listrik, maka kWh meter pada  masyarakat  maupun  industri  memegang  peranan  sangat  penting  untuk mencatat berapa banyak jumlah energi listrik terpakai dalam per bulan. Prinsip kerja  kWh  meter  berdasarkan  induksi  yang  ditimbulkan  oleh  suatu  medan listrik. Penelitian ini membahas penggunaan kabel netral dari PLN dan dari bumi langsung pada beban listrik 300 Watt. Data penggunaan kabel netral dari PLN dan dari bumi langsung masing-masing diambil per hari pada jam yang sama atau mendekati jam yang sama selama satu bulan. Data diambil melalui eksperimental di Laboratorium Teknik Instalasi Tenaga Listrik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Palembang. Data diambil masing-masing di kWh Meter yang telah dibandingkan dan dianalisa.
Abstract. The  use  of  electrical  energy,  especially  in  careful  and  accurate measurements of electrical quantities, is very important to support the work operations  carried  out  by  officers  of  an  electric  power  system.  Among  the many electrical measuring instruments, one of them is the kWh meter which is one  of  the  most  important  electrical  measuring  instruments  in  an  electric power system, because the kWh meter is used as a measuring instrument for electrical  power  transactions.  So  that  producers  and  consumers  are  not harmed in the use of electrical energy, the kWh meter in the community and industry plays a very important role in recording how much electrical energy is used per  month. The working principle of the kWh meter is based on the induction generated by an electric field. This study discusses the use of neutral cables from PLN and from the earth directly at an electrical load of 300 Watts. Neutral cable usage data from PLN and from the earth directly are each taken per day at the same hour or close to the same hour for one month. Data was taken  through  experimentation  at  the  Electrical  Power  Installation Engineering  Laboratory  of  the  Electrical  Engineering  Study  Program,
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577 eISSN: 2830-7062
Faculty  of  Engineering,  University  of  Muhammadiyah  Palembang.  Data  is taken in kWh meters that have been compared and analyzed.

## 1. PENDAHULUAN
Pada zaman ini sudah tidak bisa hidup tanpa kelistrikan. Kelistrikan sudah menjadi kebutuhan  dasar  manusia.  Di  rumah-rumah seharusnya  ada  tiga  kawat,  yaitu  kawat  fasa, netral,  dan grounding .  Namun,  pemasangan tiga  kawat  ini  tidak  dilakukan  di  instalasi- instalasi  di  Indonesia[1].  Instalasi jaringan listrik di Indonesia menggunakan 1 phase pada rumah tangga yaitu menggunakan 2 kabel, yaitu kabel phase (L) dan kabel netral (N). Listrik 1 phase digunakan untuk listrik perumahan, dari PLN memiliki 3 phase, yang masuk ke rumah hanya  1  phase  karena  tidak  memerlukan  daya besar  dan  untuk  peralatan  dirumah  hanya menggunakan  listik  1  phase  dengan  220-240 Volt[2].  Misalnya  yang  ke  rumah  kita  adalah phase  R,  tetangga  kita  mungkin  phase  S,  dan tetangga yang lainnya phase T, dan satu kabel netral (N) atau sering dibilang kabel grounding . Umumnya listrik 3 phase bertegangan 380 Volt yang  banyak  digunakan  pada  industri  atau pabrik.  Listrik  3  fasa  adalah  listrik  AC (Alternating Current) yang mempunyai tegangan pada masing-masing phasenya sama, tetapi  berbeda  dalam  sudut  kurvanya  sebesar 120 derajat[3].
Pemasangan instalasi listrik rumah memerlukan perhatian khusus. Oleh karena itu sebelum  melakukannya,  sebaiknya  membuat gambar  rencana  berdasarkan  denah  rumah. Denah  rumah  ini  penting  bagi  yang  sedang mencari  hunian  baru,  bukan  hanya  untuk kepentingan  instalasi  listrik.  Untuk  instalasi listrik gambar denah bangunan yang digunakan biasanya  lebih  sederhana,  tetapi  harus  jelas, mudah  dibaca,  dan  juga  mudah  untuk dimengerti.  Biasanya  membutuhkan  gambar diagram  garis  tunggal.  Diagram  garis  tunggal biasanya juga disebut dengan diagram perencanaan  instalasi  listrik[4].  Diagram  ini diterapkan pada instalasi rumah sederhana atau gedung  sederhana.  Gambar  diagram  garis tunggal meliputi diagram perlengkapan dengan keterangan ukuran atau daya setiap komponen, keterangan beban yang terpasang, ukuran jenis hantaran yang digunakan, dan sistemnya [5].
Dalam  tulisan  ini  membahas penggunaan instalasi  kabel  netral  dari  PLN  dan  dari  bumi langsung pada beban listrik rumah tangga 300 Watt.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Pustaka pada penelitian ini adalah sebagaia berikut :

## 2.1. Instalasi kabel netral dari PLN dan dari bumi langsung
Instalasi  fasa  tunggal  dari  PLN  untuk diterapkan  di  rumah  tinggal  adalah  instalasi listrik  dua  kabel,  yaitu  kabel  positif  dan netral[2]. Instalasi kabel netral dari PLN untuk rumah tinggal seperti Gambar 1.
Gambar 1. Instalasi kabel netral dari PLN untuk rumah tinggal
Pengambilan  kabel  netral  dari  bumi langsung  untuk  rumah  tunggal  seperti  pada Gambar 3. Kabel netral ini ditanam langsung ke bumi dan diujungnya dikasih batang elektroda[7]. Batang elektroda berfungsi untuk menyalurkan elektron atau arus ke bumi.
Gambar 2. Instalasi kabel netral dari bumi langsung untuk rumah tinggal
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577 eISSN: 2830-7062
2.2. kHh Meter Digital
kWh  meter  digital  merupakan  suatu  alat pengukuran  yang  memiliki  fungsi  mengukur jumlah  pemakaian  daya.  kWh  meteran  digital ini bekerja berdasarkan program yang dirancang pada mikroprosesor yang terdapat di dalammnya[8].  kWh  meter  digital  pulsa prabayar  merupakan  pengembangan  dari  jenis kWh  meter  analog  yang  membedakan  adalah menggunakan progarm pulsa prabayar[9]. Pada kWh  meter  digital,  akan  menemukan  label informasi daya listrik, indikator LED, indikator kontraktor,  segel  metrology,  LCD  untuk pengisian  token,  serta  keypad  karet  yang  bisa digunakan setiap kali ingin memasukkan token pulsa  listrik  prabayar  ini[10].  Kesimpulannya adalah  baik  meteran  listrik  digital  maupun analog,  keduanya  memiliki  prinsip  input  yang sama.  Hanya  saja  pada  meteran  listrik  digital perlu  mengonversi  sinyal  analog  tersebut menjadi digital untuk kemudian ditampilkan di layar. Namun meski secara prinsip kerja sama, terdapat  perbedaan  prinsip  penggunaan  yang cukup mencolok. Apabila dirumah menggunakan meteran analog, berarti menggunakan  listrik  pascabayar.  Namun  jika menggunakan  meteran  digital  berarti  listrik prabayar. Hal ini disebabkan karena penggunaan meteran analog tidak memberikan keleluasaan  bagi  PLN  untuk  mengendalikan listrik di rumah.
Meteran ini murni berfungsi untuk mencatat penggunaan  daya  listrik  di  rumah.  Sementara pada  penggunaan  meteran  listrik  digital, diharuskan  untuk  membeli  “pulsa”  untuk ditabung  sebagai  daya  listrik.  Karena  sifatnya digital, secara sederhana bisa dikatakan bahwa meteran  listrik ini  lebih  pintar.  Dengan  sistem yang  lebih  pintar  inilah  kemudian  meteran listrik digital ini mampu mendeteksi “tabungan”  pulsa,  dan  secara  serta  merta memutus  arus  listrik  apabila  tabungan  pulsa sudah habis dipakai seluruhnya. Gambar KWh meter digital seperti Gambar 3.
Gambar 3. kWh meter digital

## 3. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  studi  literatur yaitu  serangkaian  kegiatan  yang  berkenaan dengan  metode  pengumpulan  data  pustaka, membaca  dan  mencatat,  serta  mengelolah bahan  penelitian.  Untuk  keperluan  rumah tangga biasanya PLN menyediakan 1 fasa, yang terdiri dari kabel fasa, netral dan grounding [2]. Kabel  fasa,  netral  dan grounding merupakan nama-nama yang digunakan untuk membedakan fungsi kabel pada instalasi listrik rumah  tangga[6].  Ketiga  jenis  kabel  ini biasanya  berjalan  berbarengan  pada  instalasi, kecuali grounding yang  beriringannya hanya pada  instalasi  stop  kontak.  Karena  ketiganya berjalan  berbarengan  dan  memang  harus berjalan  berbarengan  menuju  komponen  yang sama,  maka  dari  itu,  sebagai  pemasang  kabel jangan  sampai  tidak  bisa  membedakan  fasa, netral dan grounding karena fungsinya berbeda. Bila  salah  memasang  kabel  fasa,  netral  dan grounding pada instalasi kemungkinan instalasi tidak akan jalan bahkan yang paling buruk bisa menyebabkan hubung singkat[3].
Maka  dari  itu  sebaiknya  kenali  terlebih dahulu perbedaan antara kabel fasa, netral dan grounding .  Kabel  fasa  adalah  nama  yang digunakan untuk kabel aliran listrik bertegangan.  Ciri  kabel  fasa  adalah  ketika diukur  menggunakan  testpen,  maka  kumparan tersebut  akan  menyala.  Kabel  netral  adalah kabel  yang  tidak  bertegangan  atau  (nol), biasanya  ketika  diukur  menggunakan  testpen,
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577 eISSN: 2830-7062
kabel  ini  tidak  akan  menghasilkan  api  pada testpen.  Ini bukan menujukan  bahwa  kabel ini rusak  tetapi  memang  kabel  netral  tidak menyalakan  testpen.  Kabel grounding adalah kabel yang diperlukan untuk pentanahan, sama seperti  kabel  netral,  kabel grounding ini  tidak bertegangan. Grounding atau  pembumian disediakan  di  semua  peralatan  rumah  tangga listrik  modern[1].  Ini  membantu  mengurangi jumlah  arus  ke  tingkat  yang  aman  bagi kesehatan  dengan mengalihkan sebagian  besar aliran elektron ke tanah dan melindungi orang yang menyentuh perangkat dari sengatan listrik. Selain  itu,  perangkat  pentanahan  merupakan bagian  integral  dari  penangkal  petir  pada bangunan,  muatan  listrik  yang  kuat  dari lingkungan  eksternal  masuk  ke  tanah,  tanpa membahayakan  manusia  dan  hewan,  tanpa menyebabkan kebakaran. Berdasarkan Peraturan  umum  Instalasi  Listrik  2011  (PUIL 2011)  simbol  kabel  fasa,  netra  dan grounding pada diagram satu garis[2] seperti Gambar 4.
Gambar 4. Simbol kabel fasa, netral, grounding

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut  merupakan  data  dan  Analisis  dari hasil pembahasan penelitian :
4.1. Data
Pengambilan data hasil pengukuran dengan kawat netral (N) atau kawat phasa nol dari PLN dan data hasil pengukuran dengan kawat netral (N)  atau  kawat  phasa  nol  langsung  dari  bumi, diambil bersamaan yang dilakukan dengan dua orang.
Data hasil pengukuran dengan kawat netral (N) atau kawat phasa nol dari PLN seperti pada Tabel  1.  Pengukuran  ini  dilakukan  selama  30 hari.
Tabel  1.  Hasil  pengukuran  kWh  meter dengan kawat netral dari PLN.
Tanggal Jam Tegangan (Volt) Beban (Watt) kWh meter 13/03/2023  11.18 230 300 0,12 15/03/2023  11.10 232 8,20 16/03/2023  11.03 230 26,03 17/03/2033  11.11 231 32,09 18/03/2023  11.07 229 49,52 19/03/2023  11.05 229 55,46 20/03/2023  11.10 230 63,07 21/03/2023  11.05 230 70,92 22/03/2023  11.17 229 76,98 23/03/2023  11.05 230 84,84 24/03/2023  11.10 231 92,35 25/03/2023  11.02 229 100,67 26/03/2023  11.12 231 108,33 27/03/2023  11.07 230 113,50 28/03/2023  11.03 230 121,30 29/03/2023  11.05 230 137,76 30/03/2023  11.06 230 148,61 31/03/2023  11.11 231 153,07 01/04/2023  11.16 230 162,06 02/04/2023  11.07 230 171,02 03/04/2023  11.08 230 179,52 04/04/2023  11.10 230 187,43 05/04/2023  11.09 229 197,08 06/04/2023  11.05 230 209,05 07/04/2023  11.08 230 218,09 08/04/2023  11.05 231 228,30 09/04/2023  11.10 230 231,12 10/04/2023  11.11 230 237,50 11/04/2023  11.10 229 242,13 12/04/2023  11.02 230 245,28
Data hasil pengukuran dengan kawat netral (N) atau kawat phasa nol yang langsung dari bumi seperti pada Tabel 2. Penggunaan kawat phasa nol  ini  di  ujungnya  dikasih  elektroda  yang ditanam  dengan  kedalaman  3,5  meter  dari permukaan bumi.
Tabel  2.  Hasil  pengukuran  kWh  meter dengan kawat netral dari bumi.
Tanggal Jam Tega ngan (V) Beban (Watt) kWh meter 13/03/2023  11.18 164 0,07 15/03/2023  11.10 173 5,27 16/03/2023  11.03 173 10,55 17/03/2033  11.11 173 15,92 18/03/2023  11.07 177 21,46 19/03/2023  11.05 175 26,87
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577 eISSN: 2830-7062
Tanggal Jam Tega ngan (V) Beban (Watt) kWh meter 20/03/2023  11.10 178 300 32,20 21/03/2023  11.05 171 37,70 22/03/2023  11.17 173 42,05 23/03/2023  11.05 176 47,67 24/03/2023  11.10 177 52,81 25/03/2023  11.02 176 58,53 26/03/2023  11.12 177 63,60 27/03/2023  11.07 170 68,52 28/03/2023  11.03 172 73,63 29/03/2023  11.05 175 77,37 30/03/2023  11.06 177 82,17 31/03/2023  11.11 172 86,34 01/04/2023  11.16 170 90,57 02/04/2023  11.07 173 96,73 03/04/2023  11.08 175 101,33 04/04/2023  11.10 177 106,08 05/04/2023  11.09 172 121,60 06/04/2023  11.05 174 127,81 07/04/2023  11.08 177 132,34 08/04/2023  11.05 178 138,45 09/04/2023  11.10 173 143,54 10/04/2023  11.11 170 148,72 11/04/2023  11.10 173 150,09 12/04/2023  11.02 177 153,12
Sampel untuk contoh pengambilan data seperti Gambar 5 dan Gambar 6. Gambar 5 berikut ini adalah display kWh meter dengan kawat netral dari PLN pada tanggal 18 Maret 2023.
Gambar 5. Display kWh meter dengan kawat netral dari PLN pada tanggal 18 Maret 2023.
Gambar 6 berikut ini adalah display kWh meter dengan kawat netral dari bumi pada tanggal 18 Maret 2023.
Gambar 6. Display kWh meter dengan kawat netral dari bumi pada tanggal 18 Maret 2023.

## 4.2. Analisis
Grafik kWh meter dengan kawat netral dari PLN dan kWh meter dengan kawat netral dari bumi seperti pada Gambar 7.
Gambar 7. Grafik pencatatan beban listrik pada kWh meter dengan kawat netral dari PLN dan kWh meter dengan kawat netral dari bumi
langsung
Pada  Gambar  7  terlihat  grafik  batang  pada warna biru pemakaian beban listrik pada kWh meter  menunjukan  penggunaan  kawat  netral dari bumi langsung, sedangankan grafik batang warna  merah  menunjukan  penggunaan  kawat netral  dari  PLN.  Terlihat  bahwa  peningkatan pemakaian  beban  listrik  setiap  harinya  dalam penggunaan  kawat  netral  dari  PLN  meningkat cukup  besar,  bila  dibandingkan  dengan pemakaian  beban  listrik  yang  menggunakan kawat netral dari bumi langsung.

## 5. KESIMPULAN
Penggunaan kawat netral dari PLN dan dari bumi  langsung  terlihat  di  kWh  meternya, dimana pada penggunaan kawat netral dari PLN pertambahan kWh meternya perhari lebih besar dari  penggunaan  kawat  netral  dari  bumi langsung, hal ini terlihat pada Tabel 1 dan Tabel
0 50 100 150 200 250 300 13-Mar-23 Pencatatan pemakaian beban listrik pada kWh meter dengan kawat netral dari bumi langsung
JITET (Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan) pISSN: 2303-0577 eISSN: 2830-7062
2,  pada  beban  yang  sama  300  Watt  dan  juga diambil data pada waktu jam ± 11.00 siang.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada pihak-pihak  terkait  yang  telah  memberi dukungan terhadap penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Bambang  Anggoro Soedjarno  P.  (2021).
Memahami Sistem Pembumian dan Keselamatan    Listrik,  Makalah  Orasi  Ilmiah Guru  Besar  Institut  Teknologi  Bandung, Bandung, 2021.
[2]   Peraturan  Umum  Instalasi  Listrik  Indonesia 2011 (PUIL 2011).
[3]   Margiono  Abdillah.  (2018).  Instalasi  Listrik Penerangan  Rumah  Dan  Gedung,  YKT Publisher, Bandung.
[4]   Bagus Gumilang . (2017). Instalasi Listrik, Istana Media , Yogyakarta.
[5] W. Bolton. (2009). Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol, Erlangga, Jakarta.
[6]   Trevor  Linsley.  (2004).  Instalasi  Listrik Tingkat Lanjut, Erlangga, Jakarta.
[7]   Cekmas  Cekdin.,  Taufik  Barlian.  (2013). Transmisi Daya Listrik, Andi Offset, Yogyakarta. [8]  Andrey A. Achitaev., Konstantin V. Suslov., Irina O. Volkova., Vyacheslav E. Kozhemyakin., Yuri V. Dvoryansky. (2023).  Development  of  an  algorithm  for identifying single-phase ground fault conditions  in  cable  and  overhead  lines  in  the networks  with  isolated  neutral.  International Conference  on  Power  and  Energy  Systems Engineering  (CPESE  2022), Energy  Reports, Volume 9, Supplement 1, Pages 1079-1086.
[9]   Lauw Lim Un Tung., Henny Oktavia. (2002). KWH Meter Dengan Sistem Prabayar, Teknik Kelistrikan Universitas Kristen Petra.
[10]  William  D.  Cooper.  (1994),  Electronics Instrumentation
and Measurement Technique,  2 nd Edition”, Privinitive-Hall Inc,
England Chif NJ.