## RANCANG BANGUN PENGONTROL PANEL LISTRIK MENGGUNAKAN RADIO FREKUENSI IDENTIFIKASI (RFID)
Oleh: Suryono 1 dan Supriyati 2
1,2 Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Semarang. Jl. Prof. H. Soedarto, SH. Tembalang Semarang 50275
1 surya_tekno@yahoo.com , 2 supriyati.polines@yahoo.co.id

## Abstract
Panel  listrik  adalah  peralatan  listrik  yang  berfungsi  sebagai  pusat  untuk  mengatur  pendistribusian  daya listrik  dari  sumber  daya  listrik  PLN  (Perusahaan  Listrik  Negara)  ke  instalasi  penerangan  dan  peralatan listrik daya besar.  Jika aliran listrik dari PLN padam maka lampu penerangan dan peralatan listrik mati, keadaan ini mengakibatkan kontaktor yang ada di panel listrik menjadi OFF.  Kontaktor digunakan sebagai penghubung  dan  pemutus  peralatan  listrik  daya  besar.  Apabila  listrik  dari  PLN  menyala  kembali  maka listrik  untuk  penerangan  akan  ikut  menyala  sedangkan  untuk  peralatan  listrik  daya  besar  masih  padam karena kontaktor masih dalam keadaan OFF untuk meng-ON-kan kontaktor maka operator akan menuju ke panel listrik untuk menekan tombol ON. Pada panel listrik untuk keperluan khusus hanya operator tertentu saja yang dapat menyalakan panelnya, karena untuk  mengontrol panel listrik tersebut digunakan tag atau transponder dari teknologi Radio Frekuensi Identifikasi (RFID) yang dibawa oleh operator peralatan atau mesin  tertentu.  Dengan  demikian  hanya  orang  atau  petugas  yang  membawa  tag  RFID  saja  yang  dapat mengontrol panel listrik untuk keperluan kusus, sehingga peralatan atau mesin lebih aman karena operator yang tidak membawa tag RFID tidak dapat menyalakan panelnya, untuk mematikannya pada panel tersebut dilengkapi dengan tombol OFF manual.
Kata kunci : panel listrik, kontaktor, instalasi, RFID. Tag .

## 1. Pendahuluan
Pada semua bangunan gedung yangperalatannya  menggunakan  catu  daya listrik  cukup  besar,  umumnya  gedung tersebut pasti dilengkapi dengan panel listrik. Ada  dua  macam  panel  listrik  yang  dipasang pada  gedung,  yaitu:  panel  listrik  yang  berisi Alat  Pengukur  dan  Pembatas  daya  (APP), dan  panel  listrik  yang  berisi  peralatan  untuk distribusi  daya  listrik  atau  Perlengkapan Hubung  Bagi  (PHB)  [1].  Panel  yang  berisi Alat  Pengukur  dan  Pembatas  daya  (APP) adalah  panel  listrik  milik  Perusahaan  Listrik Negara  (PLN)  sedangkan  panel  distribusi yang  berisi  Perlengkapan  Hubung  Bagi adalah milik bangunan yang ditempati.
Panel  distribusi  daya  listrik  adalah  suatu peralatan listrik yang berfungsi sebagai pusat untuk  mengatur  pendistribusian  daya  listrik dari sumber daya listrik, dalam hal ini adalah panel  APP,  ke  peralatan-peralatan  yang membutuhkan  daya  listrik  baik  didalam
bangunan maupun diluar bangunan. Penempatan  panel  distribusi  listrik  pada umumnya  ditempatkan  menempel  pada dinding  bangunan  atau  dibuatkan  tempat tersendiri  seperti  almari  yang  sering  disebut dengan almari panel. Pada bagian pintu panel terdapat  dua  buah  tombol/saklar  tekan  ( push button  switch )  yang  berwarna  hijau  dan merah.  Tombol  tekan  warna  hijau  berfungsi untuk menghidupkan/menyalakan ( ON ) panel listrik jika sebelumnya listrik dalam keadaan padam/mati,  sedang  tombol  tekan  merah berfungsi  untuk  memadamkan  ( OFF )  panel listrik  jika  semua  peralatan  listrik  yang berdaya  besar  sudah  tidak  di  aktifkan  atau tidak dioperasikan.
Menghidupkan dan memadamkan ( ON/OFF ) daya  listrik  lewat  tombol  tekan  ini  hanya yang  berhubungan  dengan  peralatan  listrik berdaya  besar,  yang  biasanya  menggunakan daya listrik tiga fasa, sedangkan untuk lampu penerangan  dan  stop  kontak  satu  fasa  tidak
berpengaruh.  Hal  ini  karena  pada  bangunan gedung  yang  cukup  besar,  pada  industri misalnya,  terdapat  dua  macam  instalasi, yaitu: instalasi tenaga dan instalasi penerangan. Peralatan listrik yang menggunakan daya besar (peralatan industri) dihubungkan  dengan  instalasi  tenaga  yang menggunakan  jaringan  tiga  fasa  sedangkan untuk  lampu  penerangan,  Air  Conditioner (AC),  stop  kontak  satu  fasa  untuk  receiver atau  laptop  dihubungkan  dengan  instalasi penerangan.  Instalasi  tenaga  dan  instalasi penerangan  pendistribusian  daya  listriknya dibuat terpisah tetapi pengaturan hubung bagi daya listriknya dilakukan oleh panel distribusi.
Penggunaan  listrik  untuk  peralatan  yang bersifat  umum  pada  saat  menyalakan  atau memadamkan  panel  listrik  dapat  dilakukan dengan  mudah  oleh  operator  dengan  cara menekan  tombol ON/OFF yang  terdapat pada bagian luar pintu panel. Dengan adanya perkembangan  penggunaan  gedung,  maka ada  kemungkinan  gedung  tersebut  dipasang peralatan  atau  mesin-mesin  yang  bersifat khusus,  yaitu  mesin  yang  hanya  dapat dioperasikan  oleh  operator  tertentu  saja. Peralatan  atau  mesin  yang  bersifat  khusus tersebut  harus  dibuatkan  panel  listrik tersendiri  dengan  sifat  yang  khusus,  yaitu panel  listrik  yang  hanya  dapat  dioperasikan oleh operator atau pengguna tertentu saja. Peristiwa  yang  terjadi  seperti  pada  uraian tersebut  diatas  dengan  rekayasa  teknologi dapat  diatasi  dengan  cara  menambahkan perangkat  elektronik  yang  berupa Radio Frekuensi Identifikasi (RFID) dengan pengolahan data menggunakan Arduino Uno pada  panel  listrik  tersebut.  Dengan  adanya penambahan perangkat elektronik pada panel listrik,  maka  untuk  menyalakan  panel  listrik tidak  dapat  dilakukan  oleh  sembarang operator  atau  pengguna.  Hanya  dapat dilakukan  oleh  operator  atau  pengguna  yang membawa  Tag  RFID  khusus  yang  dapat menyalakan  panel  listrik  ini,  sedangkan
untuk  memadamkannya  sudah  disediakan sebuah  tombol push  on untuk  meng -OFF panel  listrik,  yang terdapat  pada kotak RFID dan  menempel  pada  panel.  Rekayasa penambahan  perangkat  elektronik  yang berupa  RFID  pada  panel  listrik  ini  sangat berguna  untuk  mengamankan  peralatan  dan mesin-mesin  khusus  dari  pengoperasian operator yang tidak semestinya.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian bersifat  rancang  bangun  yang  pada  akhirnya menghasilkan  produk  purwa  rupa  berupa panel listrik yang dikontrol menggunakan tag RFID.  Tahapan  penelitiannya  mulai  dari awal sampai menghasilkan produk  yang siap dipakai,  seperti  terlihat  pada  diagram  alir gambar 1. Setelah hasil rancang bangun yang berupa  produk  jadi,  kemudian  dilakukan pengujian dan pengukuran alat yang meliputi pengukuran  tegangan  dan  arus  serta  daya untuk  kebutuhan  alat  kontrolnya.  Pengujian tegangan  masukan  dan  keluaran  pada  Solid State Relay  (SSR) juga dilakukan, pengujian ini  dilakukan  guna  untuk  mengetahui  berapa besar nilai perbedaan tegangan masukan SSR dengan  Keluaran  SSR.  Jika  ada  perbedaan nilai  tegangan  yang  signifikan,  maka  terjadi penurunan tegangan pada beban dan juga ada kerugian  daya  pada  SSR  yang  dapat menimbulkan  panas  pada  SSR-nya.  Setelah dilakukan  pengujian  dan  pengukuran  pada alat,  jika  ditemukan  ketidaksesuaian  dari rancangan  semula,  maka  diharapkan  pada bagian  yang  tidak  sesuai  tersebuy  dapat dengan  segera  dilakukan  perbaikan.  Dengan demikian  hasil  produk  purwa  rupa  berupa panel listrik yang dikontrol menggunakan tag RFID ini dapat bekerja dengan semestinya.

## Gambar 1: Digram Alir Tahapan Penelitian

## 2.1 Blok Diagram Alat
Pada gambar 2, terlihat beberapa perangkat  yang  merupakan  bagian  dari sistem  yang  sedang  dibuat.  Tag  merupakan perangkat  teknologi  RFID  yang  berfungsi sebagai  pemancar  dan  mempunyai  data sebuah nomor sebagai identitas. RFID adalah perangkat  penerima  atau  pembaca  ( reader ) dari  Tag  yang  mempunyai  frukuensi  kerja yang sama.
Gambar 2: Diagram Blok dari Alat yang
dibuat
Bagian-bagian perangkat utama diagram blok dari  alat  yang  sedang  dibuat  adalah  sperti berikut:
TAG RFID sebagai pemancar a. RFID  Reader  sebagai  pembaca  data  dari TAG b. Arduino  Uno  sebagai  pemroses  data  dari TAG yang dibaca RFID Reader c. Modul Relai untuk melepas dan mengunci relai utama d. MCB  tiga  fasa  sebagai  pengaman  jika terjadi hubung singkat atau over load
e. SSR  tiga  fasa  sebagai  kontak  dan pemutus beban
f. Load  (beban)  dari  pengguna  yang  dicatu dari panel
2.2.  RFID (Radio Frekuensi Identifikasi)
RFID  ( Radio  Frekuensi  Indentifikasi ) adalah  suatu  metode  yang  memberikan identitas  dengan  menggunakan  sarana  yang disebut  dengan  label  atau  Tag  (kartu)  RFID sering  juga  disebut transponder untuk menyimpan  dan  mengambil  data  dari  jarak jauh.  Label/kartu/tag  RFID  digunakan  pada banyak  industri  yang  sering  ditempelkan pada  komponen-koponen  industi  perakitan otomotif  untuk  memantau  perkembangan produksinya.
Label/kartu/tag RFID merupakan benda yang dipasang pada obyek dengan tujuan memberi identitas  pada  obyek  dengan  menggunakan gelombang  mikro.  Tag  RFID  terdiri  dari mikro  chip  silicon dan  antenna  yang digunakan  untuk  membaca  informasi  dari jarak  beberapa  centimeter  sampai  beberapa meter dan tidak memerlukan kontak langsung.

## 2.2.1 Jenis Tag RFID
Secara  umum ada  tiga  jenis  tag  pada
RFID, yaitu:
a. Tag  RFID  Aktif  yang  membutuhkan sumber  energi  listrik  internal  dalam pembuatannya  sehingga  fisiknya  lebih
tebal.  Tag  RFID  aktif  memancarkan sinyal  ke  pembaca  tag  dan  biasanya sinyalnya lebih kuat dibandingkan dengan  tag  pasif.  Karena  tag  aktif memiliki sinyal yang lebih kuat sehingga dapat  digunakan  pada  lingkungan  yang sulit  dan  jarak  pengiriman  data  yang lebih jauh.
b. Tag  RFID  Pasif  tidak  memiliki  sumber energy  listrik  internal,  sumber  energi listriknya  didapat  dari  RFID Reader dalam  pengiriman  data.  Tag  RFID  pasif tidak  mampu  mengirimkan  sinyal  data secara mandiri, karena tidak mempunyai sumber  energi  listrik  internal,  maka bentuknya  lebih  tipis.  Karena  dalam mengirim  data  tergantung  dari  RFID Reader,  maka  tag  pasif  ini  lebih  cocok digunakan  pada  pergudangan  untuk memantau stok barang.
c. Tag  RFID  Semi-Pasif  sama  dengan  tag RFID aktif, namun pada tag RFID semi- pasif  memiliki  sumber  energi  listrik internal  tetapi  tidak  dapat  memancarkan sinyal  data  secara  mandiri,  jadi  dalam memancarkan  sinyal  masih  tergantung pada RFID Reader.

## 2.2.2  Komponen-komponen  penting  pada Teknologi RFID
Komponen  utama  teknologi  RFID terdiri dari lima komponen yaitu :
a. TAG
TAG  atau  label  merupakan  salah  satu komponen penting yang digunakan untuk menandai  objek  yang  ingin  dikenali. TAG  dapat  berupa active , passive, dan battery-assited passive .
Berdasarkan  tipe  memorinya  TAG  RFID dibedakan menjadi Read / Write dan juga Read Only.
b. Reader Reader  memiliki  tugas  untuk  menerima perintah  dari  software  aplikasi  dan berkomunikasi  dengan  TAG  RFID. Reader  menghubungkan  antara  software
aplikasi dengan antenna yang meradiasikan  gelombang  radio  ke  TAG RFID  sehingga  data  dapat  berpindah secara wireless ke  TAG  RFID  yang berada berdekatan dengan reader.
c. Frekuensi RFID  dapat  disesuaikan  padaa  frekuensi untuk  menangkap  berbagai  frekuensi berbeda. Sehingga TAG RFID dan RFID Reader  perlu  disesuiakan  pada  frekuensi yang sama agar dapat saling berkomunikasi.  Frekuensi  yang  sering digunakan adalah frekuensi rendah (sekitar  125  KHz),  frekuensi  tinggi (sekitar  13.56  MHz),  frekuensi  ultra tinggi (860-960 MHz), dan pada frekuensi microwave (2.45GHz). Pemilihan frekuensi yang tepat merupakan  hal  yang  sangat  penting karena  gelombang  radio  memilki  cara kerja  tertentu  pada  frekuensi  yang berbeda.
d. Antena Antena  RFID  berfungsi  untuk  mengirim dan menerima sinyal. Penggunaan antena berbeda-beda  bergantung  pada  kerja, fungsi,  aplikasi,  dan  frekuensi  operasi. Sistem label pada transponder merupakan aspek penting agar RFID berkerja dengan baik. Kombinasi antara radar, antena, dan multiplexer merupakan syarat utama agar membuat sinyal terbaca.
e. Host Controler Host  controller memiliki  fungsi  untuk menerima data dari reader dan melakukan  pemrosesan  data  seperti filtering dan collation ,  serta  perangkat monitor  memastikan reader berfungsi dengan  baik,  juga  mengamankan  dan memperbarui instruksi pada sistem RFID.
2.3. Mikrokontroller Arduino Uno
Arduino Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328.
Arduino  Uno  memiliki  14  digital  pin input/output, dimana 6 pin digunakan sebagai output  PWM,  6  pin  input  analog,  16  MHz resonator  keramik,  koneksi  USB,  jack  catu daya  eksternal,  header  ICSP,  dan  tombol reset. Semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler tersedia di papan Arduino. Cukup menghubungkan ke 32eceiver  dengan  kabel  USB  atau  sumber tegangan dengan adaptor AC-DC atau baterai untuk  menggunakan  Arduino.  Bentuk  fisik Arduino Uno ditunjukan pada gambar 3[5].
Gambar 3: Bentuk Fisik Arduino Uno

## 2.4 Relay
Relay  adalah  merupakan  salah  satu peralatan  elektronik  yang  bekerjanya  secara elektro mekanik atau gabungan antara elektro dan mekanik. Bagian dari relay yang bersifat elektro  adalah  lilitannya  ( coil )  sedangkan bagian yang bersifat mekanik adalah kontak- kontaknya.  Jika  lilitan  relay  dihubungkan dengan sumber tegangan yang sesuai dengan ratingnya, maka lilitan dialiri arus listrik dan menjadi bersifat magnet, kekuatan magnet ini akan mampu menarik jangkar [3].
Gambar 4 : Bagian-bagian dari relay
Jangkar terbuat dari logam besi yang sifatnya lentur,  kelenturan  jangkar  ini  diperkuat dengan  adanya  pegas  yang  menyangganya.
Pada  bagian  ujung  jangkar  dihubungkan dengan kontak-kontak, maka kontak- kontaknya  berubah  kedudukan.  Kontak  yang awalnya  menutup  ( Normally  Close/NC ) menjadi  terbuka  sedangkan  yang  awalnya terbuka ( Normally Open/NO ) menjadi tertutup  [7].  Jika  sumber  tegangan  dilepas dari  lilitan,  sifat  magnet  lilitan  menjadi hilang, jangkar kembali seperti pada awalnya demikian  juga  kontak-kontaknya.  Bagian- bagian  dari  relay  ditunjukan  seperti  pada gambar: 4.
Keuntungan  dari  penggunaan  relay  adalah dengan  meberikan  tegangan  dan  arus  kecil pada  lilitannya,  kontak-kontak  relay  mampu menghubungkan  dan  memutuskan  beban dengan tegangan dan arus yang cukup besar. Untuk  mengaktifkan  relay  sangat  mudah, bisa  dihubung  langsung  dengan  catu  daya, melalui saklar ( switch ), menggunakan rangkaian  pengemudi  ( driver )  atau  melalui keluaran  PLC.  Kebanyakan  relay  diaktifkan dengan  pengemudi,  komponen  utama  dari pengemudi  adalah  transistor  baik  tipe  NPN atau PNP.
Gambar 5: Relay dengan kontak DPDT

## 2.5 MCB ( Miniature Circuit Breaker )
MCB  ( Miniature  Circuit  Breaker )  atau pemutus  tenaga  adalah  peralatan  listrik  yang berfungsi  sebagai  pengaman (proteksi),  yang memutus jaringan listrik dalam keadaan tidak normal dan bekerja secara otomatis. Pengamanan  yang  dapat  dilakukan  oleh MCB ( Miniature Circuit Breaker ) adalah jika terjadi  gangguan  terhadap  arus  hubung
singkat  ( short  circuit  current )  atau  beban lebih  ( over  load ).  Gangguan  hubung  singkat dapat  diamankan  oleh  mekanisme 33 eceiver sedangkan  gangguan  beban  lebih  dapat diamankan oleh mekanisme 33 eceive bimetal/dwi logam. Kedua sistem mekanisme pengamanan  tersebut  selalu  ada  pada  MCB ( Miniature  Circuit  Breaker ).  Pada  peralatan jaringan  intalasi  listrik  dikenal  dua  macam MCB,  yaitu  MCB  satu  fasa/ single  pole dan MCB tiga fasa/ triple pole .
Prinsip  kerja  pengamanan  dari  MCB  yang berupa  bimetal  adalah,  jika  bimetal  yang terdiri dari dua logam dengan koefisien muai panjang yang berbeda dialiri oleh arus listrik, maka  menjadi  panas.  Dengan  adanya  arus listrik  yang  mengalir  terus  menerus  dan melebihi  kapasitasnya,  terjadilah  panas  yang berlebih pada bimetalnya. Panas  yang terjadi memuaiakan  kedua  logam  bimetal,  karena salah  satu  logam  pemuaiaannya  lebih  besar dari  yang  logam  lainnya,  maka  bimetal tersebut  akan  melengkung.  Kelengkungan inilah  yang  dipakai  untuk  mekanisme memutuskan  jaringan  listrik.  MCB  dapat dihubungkan  kembali  secara  manual  setelah suhu dari bimetal turun seperti semula.
Jika  terjadi  arus  hubung  singkat  melalui MCB,  maka  kumparan  magnetiknya  segera bersifat  menjadi  magnet.    Magnet  kumparan ini  menarik  logam  armature  yang  berada pada  salah  satu  ujung  kumparan.  Karena armature tersebut berhubungan secara mekanis  dengan  tuas,  maka  tuas  bergerak (trip)  sehingga  kontaknya  terbuka  yang akhirnya memutus/mebuka jaringan listrik. MCB satu fasa merupakan peralatan pengaman/proteksi  yang  selalu  digunakan pada  intstalasi  listrik  satu  fasa  maupun  tiga fasa  yang  ditarik  jaringan  tiap-tiap  fasanya (fasa R, S, T atau L1, L2, L3). Jaringan yang dipasang  MCB  adalah  jaringan  fasanya sedang  pada  jaringan  netral  ( neutral )  dan jaringan  pentanahan  (Grounding)  atau  PE (Protection  Eart)  tidak  dipasang.  Arus pengenal/rating arus ( rated current ) atau arus
yang mampu dialirkaan secara terus menerus/kontinyu  oleh  MCB  satu  fasa standart  PLN  adalah:  2,  4,  6,  8,  10,  12,  16 dan  20  ampere.  Penggunakan  arus  listrik pada  suatu  bangunan  yang  lebih  dari  20 ampere  harus  menggunakan  jaringan  listrik tiga  fasa,  karena  tidak  ada  MCB  satu  fasa yang  mepunyai  rating  arus  lebih  dari  20 ampere.  Gambar  6  menunjukan  bagian- bagian  dalam  pada  sebuah  MCB  satu  fasa dan macam bentuk MCB satu fasa [6].
Gambar 6: Bagian dalam MCB satu fasa
2.6 Solid State Relay ( SSR ) Tiga Fasa Sebuah relai elektromekanik mempunyai banyak  keterbatasan,  dimana  penggunaan relai   memerlukan  biaya  yang  cukup  besar untuk  membuatnya,  memiliki  masa  pakai kontak  yang  cukup  singkat,  mengambil banyak  ruang,  dan  proses switch -nya kontaknya  sangat  pelan  jika  dibandingkan dengan  perangkat  semikonduktor  modern. Keterbatasan ini terutama berlaku untuk relai kontaktor  dengan  daya  yang  besar.  Untuk mengatasi  keterbatasan  ini,  banyak  produsen relai  menawarkan “solid-state” relay (SSR), yang  menggunakan  SCR,  TRIAC,  atau output  transistor,  bukan  dengan  kontak mekanik,  untuk switch atau  memindahkan kontrol daya listrik.
Perangkat output (SCR,  TRIAC,  atau transistor )  secara  optik-digabungkan  ke sumber  cahaya  LED  di  dalam  relai.  Relai dihidupkan  oleh  sebuah  LED,  ini  biasanya
dengan  tegangan  DC  daya  rendah.  Pilihan perangkat isolasi optik antara input ke outpu t dengan menggunakan SSR merupakan pilihan  yang  terbaik  dari  pada  jenis  relai elektromekanik.
Solid  state  relay dan  relai  semikonduktor keduanya adalah perangkat relai yang bekerja seperti  relai  biasa.  Keduanya  biasanya disebut juga dengan SSR. SSR adalah sebuah perangkat semikonduktor yang dapat digunakan  menggantikan  relay  mekanik untuk  menghubungkan  arus  listrik  ke  beban dalam  banyak  aplikasi.  Artinya Solid  state relay adalah  sebuah  saklar  elektronik  yang tidak  memiliki  bagian  yang  bergerak. Contohnya  foto- coupled SSR, transformer- coupled SSR, dan atau SSR. Solid-state relay adalah murni elektronik, biasanya terdiri dari sisi  kontrol  yang  bertegangan  rendah/ low current control side (setara dengan kumparan relai  elektromekanik)  dan high-current  load side (setara  dengan  kontak  pada  relai konvensional).  Contoh  salah  satu  bentuk Solid  State  Relay tiga  fase  seperti  terlihat pada gambar 7
Gambar 7: Contoh bentuk Solid State Relay tiga fase
SSR  biasanya  mempunyai  kemampuan mengisolasi  listrik  beberapa  ribu volt antara kontrol  dan  beban.  Karena  isolasi  ini,  beban sendiri  hanya  diberi power dari switch  line sendiri  dan  hanya  terhubung  apabila  ada kontrol  sinyal  yang  mengoperasikan  relai. SSR  berisi  satu  atau  lebih  LED  di input (drive ).  Input  ini  menyediakan  kopling  optik sebuah phototransistor atau photodiode array , yang pada gilirannya menghubungkan ke  sirkuit driver yang  menyediakan  sebuah
interface ke  perangkat switching atau perangkat  pada output .  Perangkat swithing biasanya MOS-FET atau TRIAC.
Dalam  sebuah  perangkat solid-state  relay , tidak ada perangkat yang menjadi aus karena pergerakan  kontak/gesekan,  dan  mereka mampu  menghidupkan  dan  mematikan  jauh lebih  cepat  daripada  angker  relai  mekanik. Tidak  ada  memicu  antara  kontak,  dan  tidak ada masalah dengan korosi kontak yang ada. Namun  demikian, solid-state  relay masih terlalu  mahal  untuk  dibuat  dalam  sebuah rangkaian  dengan high  current  ratings ,  dan kontaktor  elektromekanis  terus  mendominasi dalam aplikasi industri saat ini.
Satu  keuntungan Solid  state  relay adalah komponen  ini  dibangun  oleh  isolator  sebuah MOC  untuk  memisahkan  bagian  input  dan bagian  saklar.  Dengan Solid  state  relay kita dapat  menghindari  terjadinya  percikan  api seperti  yang  terjadi  pada  relai  konvensional juga dapat menghindari terjadinya sambungan tidak sempurna karena kontaktor keropos seperti pada relai konvensional. Ada  beberapa  jenis  SSR  yang  sering digunakan  pada  pengontrolan  peralatan elektrik diantaranya adalah:
a. Reed-Relay-Coupled  SSR’s, di  mana sinyal kontrol diterapkan (secara langsung, atau  melalui Preamplifier )  ke  kumparan relai  yang  buluh.  Penutupan  buluh  lalu mengaktifkan  sirkuit  yang  tepat  dengan saklar  memicu thyristor .  Jelas,  input- output  isolasi  dicapai  adalah  bahwa  dari buluh relai, yang biasanya sangat baik.
b. Transformer-Coupled SSR’s , di
mana   sinyal  kontrol  diterapkan  (melalui DC-AC converter ,  jika  sudah  DC,  atau secara  langsung,  jika  itu  AC)  ke  domain utama trafo berdaya rendah, dan sekunder   yang  dihasilkan  dari  eksitasi primer yang digunakan (dengan atau tanpa rektifikasi, amplifikasi, atau lainnya modifikasi) untuk memicu thyristor saklar.  Dalam  jenis  ini,  tingkat  isolasi
input-output tergantung pada desain transformator.
c. Opto-coupler  SSR’s ,  di  mana  sinyal kontrol  yang  diterapkan  adalah  sebuah sumber cahaya
atau inframerah   (biasanya  terdiri  dari  sebuah pemancar cahaya atau LED infra merah), dan  dari  sumber  cahaya  yang  dapat terdeteksi perangkat foto – sensitive semi- conductor (misalnya,  sebuah  35ecei fotosensitif, sebuah foto-sensitif transistor,  atau  foto-sensitif thyristor ). Output dari perangkat foto diode kemudian digunakan untuk memicu perangkat yang berupa TRIAC atau SCR, perangkat    itu  akan  mengaktifkan  arus beban. Perangkat  ini bekerja berdasarkan “coupling  path” ,  yaitu  antara  input  dan output  penghubungnya  adalah  cahaya atau sinar infra merah, merupakan isolasi listrik  yang  sangat  baik. “opticaly coupled ” yang sering disebut dengan SSR sering juga disebut sebagai “optikal yang digabungkan” atau foto terisolasi.

## 2.7 Beban ( Load )
Beban  adalah  adalah  semua  peralatan dalam  jaringan  listrik  yang  menyerap  daya listrik dalam bekerjanya. Pada rumah tangga, jaringan listrik dibebani oleh peralatan listrik seperti:  lampu-lampu,  TV,  AC,  Refrigerator, Audio sistem, setrika, komputer, kipas angin, mesin  cuci  dan  peralatan  dapur  elektrik. Beban-beban  besar  biasanya  terdapat  pada industri, karena pada industri untuk menggerakan mesin-mesin produksinya membutuhkan  motor-motor  yang  berdaya besar.  Contoh-contoh  beban  lampu  listrik seperti terlihat pada gambar 8.
Gambar 8: Contoh Beban Lampu Listrik

## 2.8 Deskripsi Kerja Alat
Deskripsi  kerja  dari  Alat  Pengontrol Panel  Listrik Menggunakan Radio  Frekuensi Identifikasi (RFID)
yang sedang dilaksanakan adalah sebagai berikut:
Tag RFID yang digunakan untuk mengontrol panel  listrik  ini,  nomor  identifikasinya  harus sudah  dimasukan  koding  dalam  pembuatan program  pada  saat  pemrograman  Arduino. Hanya Tag kunci saja yang nomor identifikasinya sudah tersimpan dalam memori pemroses data, yang dapat menyalakan  atau  menyambungkan  aliran listrik pada panel. Sedangkan untuk mematikan  atau  memutus  aliran  listrik  pada pada  panel  telah  disediakan  tombol push  off manual pada kotak RFID.
Pada saat kerja normal atau sedang tidak ada gangguan pemadaman listrik dari PLN, untuk mengaktifkan panel adalah dengan medekatkan  Tag  kunci  pada  kotak  RFID yang  berada  pada  sebelah  kiri,  panel  akan aktif  dan  menyambungkan  listrik  dari  PLN ke  beban.  Ketika  Tag  kunci  didekatkan, RFID  Reader  membaca  data  yang  kemudian diproses  oleh  Arduino.  Jika  data  Tag  benar, dengan  data  yang  sudah  tersimpan  pada memori Arduino, maka keluaran Arduino pin 6  mengaktifkan  modul  relai  A  yang menjadikan  kontak  NO  menutup  untuk beberapa saat.
Kontak  relai  A  akan  mengaktifkan  relai utama,  melalui  kontak  NO1  yang  menutup, relai  utama  dikunci  oleh  modul  relai  B melalui kontak NC. Walaupun modul relai A kembali  tidak  aktif,  relai  utama  tetap  aktif, melalui kontak relai utama NO2 yang sedang menutup,  tegangan  listrik  12  Volt  dari  catu daya  melalui  kontak  relai  NO1  akan mengaktifkan  SSR  sehingga  SSR  akan menghubungkan  tegangan  listrik  PLN  ke beban.
Untuk meng-OFF-kan panel  dapat  dilakukan dengan  menekan  tombol  OFF  yang  terdapat pada  kotak  RFID.  Jika  tombol  OFF  ditekan maka  keluaran  Arduino  pin  7  mengaktifkan
modul  relai  B  yang  menjadikan  kontak  NC membuka  untuk  beberapa  saat.  Dengan terbukanya  kontak  NC  relai  B,  maka  relai utama menjadi tidak aktif, tegangan listrik 12 Volt  dari  catu  daya  menjadi  tidak  terhubung lagi  dengan  SSR,  sehingga  SSR  akan memutuskan  hubungan  tegangan  listrik  dari PLN ke beban.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pengujian  dan  pengukuran  alat  dilakukan untuk mendapatkan data-data yang dibutuhkan terutama pada pengujian tegangan  masukan  dan  keluaran  SSR.  Hasil dari pengujian dan pengukuran ini, digunakan untuk menentukan spesifikasi alat dan  untuk  perbaikan  jika  terjadi  kerusakan pada alat.

## 3.1 Pengujian Alat
Untuk  keperluan  pengujian  dan  pengukuran alat  Pengontrol  Panel  Listrik  Menggunakan Radio Frekuensi Indentifikasi (RFID) dibutuhkan  bahan-bahan  dan  peralatan  yang memadai, adapun bahan-bahan dan peralatan pengujian  dan  pengukuran  yan  dibutuhkan adalah sebagai berikut:

## 3.1.1 Bahan yang Digunakan
Sebagai  bahan  pendukung  untuk  pengujian dan  pengukuran  yang  dibutuhkan  untuk mendapatkan  data-data  pengukuran  adalah sebagai berikut:
a.  Kabel NYY-HY 4x2,5 mm² dengan steker tiga fasa,
b.  Kabel  NYY-HY  4x2,5  mm²  untuk masukan tegangan ke panel,
c.  Kabel  NYY-HY  4x2,5  mm²  untuk tegangan keluaran dari panel,
d.  Kabel  NYY-HY  4x2,5  mm²  untuk sambungan papan peraga beban,
e.   Terminal blok empat alur,
f.  Beban  lampu  LHE  dan  Spot  untuk dipasang pada papan peraga,
g.   Beban strika listrik dan kipas angin untuk dipasang di stop kontak,
h.      Buku  cacatan  alat  tulis  untuk  mencatat data yang dibutuhkan.

## 3.1.2   Alat     yang     Digunakan     dalam Pengujian
a.      Peralatan  bantu  yang  digunakan    untuk mendukung  pelaksanaan  pengujian  alat Pengontrol  Panel  Listrik  Menggunakan Radio  Frekuensi  Indentifikasi  (RFID) adalah : meja dan kursi untuk menempatkan  panel  dan  papan  peraga beban  serta  stop  kontak  tiga  fasa  yang sudah bertegangan dengan fasa R, S dan T dan saluran Netral.
b.   Peralatan ukur  yang digunakan kur  yang digunakan dalam pengujian:
1. Nama peralatan   : Digital Multimeter
Merek, buatan: SANWA, Tokyo, Jepang Type        : Model CD772
Range      : 0 – 1.000 Volt/ 0 – 15 Ampere
2. Nama peralatan   : Jangka Sorong Merek, buata: Mitutoyo, Jepang Type : Model Art 0820-102 Range : 0 – 30 centi meter 3. Nama peralatan : Stop Watch Merek, buatan: ESCHENBACH , Germany Type : ---- Range : 1/10 Sec./ 60 Minut 4. Nama peralatan   : Tag/Label RFID Merek, buatan     : - Type : Gantungan kunci
c. Tempat pengujian dan pengukuran. Tempat  pengujian  dan  pengukuran  alat pengontrol  panel  listrik  menggunakan  Radio Frekuensi  Identifikasi  (RFID)  adalah  di Laboratorium dan Bengkel
Teknik
Elektronika, prodi Teknik Elektronika, Jurusan  Teknik  Listrik,  Politeknik  Negeri Semarang.
3.1.3. Cara  Melakukan  Pengujian  dan Pengukuran Alat
Pertama  kali  yang  harus  dilakukan dalam melakukan pengujian dan pengukuran alat  adalah  menyiapakan  alat  yang  diuji, bahan-bahan yang digunakan dalam pengujian,  perlatan  bantu  yang  digunakan untuk  mendukung  pengujian  serta  semua peralatan  ukur  yang  dibutuhkan.  Alat Pengontrol  Panel  Listrik  Menggunakan Radio  Frekuensi  Indentifikasi  (RFID)  dan papan peraga beban yang siap diuji.

## 3.1.4. Pengujian Masukan Tegangan SSR Tiga Fase
Pengujian  masukan  atau  tegangan  in- put  pada  SSR  tiga  fasa  dilakukan  untuk mengetahui  apakah  tegangan  listrik  dari jaringan PLN (sebagai masukan panel) dapat mengalir  sampai  ke  beban  (keluaran  panel). Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan  cara mendekatkan  Tag/label  kunci  pada  kotak kontrol  yang  terdapat reader RFID  (untuk meng  ON  kan  panel),  kemudian  panel  di OFF  kan  dengan  menekan  tombol  manual yang ada pada kotak kontrol.  Hasilnya dapat diketahui  dengan  mengamati  lampu  yang dipasang  pada  papan  peraga  yang  menyala saat  panel  aktif/ON  dan  lampu  mati  saat nonaktif/OFF.
Pengujian  dilakukan  dengan  memberikan beban  pada  peraga  beban  sebanyak  enam buah  lampu,  yaitu  tiga  buah  Lampu  Hemat Enersi  (LHE)  dan  tiga  buah  lampu  Spot. Untuk mengetahui apakah pada SSR tiga fasa yang  berfungsi  sebagai  kontak  utama  aliran arus  listrik  terdapat  rugi-rugi  tegangan  atau tidak,  dalam  pengujian  ini  dilakuakan sebanyak  dua  kali.  Pertama  dilakukan pengujian tanpa menggunakan beban kemudian  yang  kedua  dilakukan  pengujian lagi  dengan  menggunakan  beban  berupa lampu-lampu,  SSR  diukur  tegangannya  pada sisi  input  dan  outputnya  dengan  pengukuran pada  titik  fasa-netral  dan  fasa-fasa.  Hasil pengujian  tidak  menggunakan  beban  seperti terlihat  pada  tabel  1,  sedangkan  pengujian
dengan  menggunakan  beban  seperti  terlihat pada tabel 2.
Tabel  1:  Pengukuran  tegangan  fasa-Netral dan fasa-fasa tanpa Beban
No. TITIK PENGUKUR AN HASIL (Volt) KETERANG AN 1 Fasa – R-N 232,4 Fasa-Netral 2 Fasa  –S-N 235,6 Fasa-Netral 3 Fasa  –T-N 236,1 Fasa-Netral
4 Fasa –  R-S 404,4 Fasa-Fasa 5 Fasa –  S-T 412,0 Fasa-Fasa 6 Fasa –  T-R 402,8 Fasa-Fasa
Tabel  2  :  Pengukuran  tegangan  fasa-Netral dan fasa-fasa dengan Beban
No. TITIK PENGU KURAN Tegang an In (Volt) Tegang an  Out (Volt) KETER ANGAN 1 Fasa – R-N 235,0 235,0  Fasa- Netral 2 Fasa    – S-N 238,0 238,0  Fasa- Netral 3 Fasa    – T-N 238.0 238,0  Fasa- Netral 4 Fasa – R-S 409,0 409,0  Fasa- Fasa 5 Fasa – S-T 412,0 412,0  Fasa- Fasa 6 Fasa – T-R 408,0 408,0  Fasa- Fasa

## 3.2 Pembahasan Hasil Pengukuran dan Pengujian
Pada  tabel  1  hasil  pengukuran  panel  dengan menggunakan  beban  lampu  sebanyak  enam buah,  setelah  dilakukan  pengukuran  antara masukan  dan  keluaran  tegangan  pada  SSR, ternyata  tegangannya  sama  besar.  Hal  ini dapat  disimpulkan  bahwa  kontak  hubung dengan  menggunakan  SSR  tiga  fasa  tidak terjadi kerugian tegangan (voltage drop) pada kontak-kontaknya.
Pada  tabel  2  hasil  pengukuran  panel  pada saat  keadaan  OFF,  setelah  sebelumnya dibebani  dengan  menggunakan  beban  lampu sebanyak  enam  buah.  Setelah  dilakukan pengukuran  antara  masukan  dan  keluaran tegangan  pada  SSR,  ternyata  tegangan keluaran SSR ada pada saat panel OFF, nilai tegangannya  adalah  kurang  dari  50  volt untuk  pengukuran  fasa-netral  maupun  fasa- fasanya,  tegangan  ini  masih  tergolong  kecil. Hal  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  kontak hubung  dengan  menggunakan  SSR  tiga  fasa ada  sedikit  kebocoran  tegangan  saat  panel OFF,  tetapi  beban-beban  yeng  tersambung tetap  dalam  keadaan  OFF.  Keuntungan dengan  menggunakan  SSR  tiga  fasa  adalah pada  saat  panel  mulai  aktif  (ON)  atau  tidak aktif  (OFF)  secara  sengaja  atau  karena adanya  pemadaman  listrik  dari  PLN  tidak terdengan  suara  hentakan  (senyap),  karena SSR  pada  prinsipnya  adalah  perangkat elektronik  switch  yang  mampu  melewatkan arus ke beban cukup besar.

## 3.3   Spesifikasi Alat
Hasil dari  pengujian,  pengukuran  dan pembahasan  alat  Pengontrol  Panel  LIstrik Dengan  Menggunakan  Radio  Frekuensi Identifikasi  (RFID)  mempunyai  spesifikasi sebagai berikut:
a. Catu daya:
Tegangan :   12 Volt (DC) Arus          :    70 mA  (DC)/ Panel OFF Arus          :  150 mA (DC)/  Panel ON Daya         :    0,847 Watt/1,815 Watt b.  Catu  daya  RFID:  Internal  Mikrokontroler 3,3Volt.
c. Type Kontroller           : Arduino Uno R3
d. Type Kontaktor            : Solid State Relay (SSR) Tiga Fasa 40 Ampere. e. Tegangan Panel        : 220/380 Volt (Y/Δ) f. Arus out-put             : 25 Amp (sesuai  MCB terpasang) g. Daya          : 5.632 Watt/fase (cos φ = 0.8)

## 4. Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian dan pengukuran  dari  alat  yang  sudah  jadi, terutama  pengukuran  pada  masukan  dan keluaran  SSR  yang  merupakan  komponen utama penghubung tegangan listrik. Selanjutnya  dibahas  pada  pembahasan  hasil pengujian  dan  pegukuran,  maka  hasilnya dapat disimpulka sebagai berikut:
a.  Hasil  penelitian  adalah  berupa  Rancang
Bangun Pengontrol Panel Listrik Menggunakan Radio Frekuensi Identifikasi (RFID).
b. Pengontrolan Panel Listrik hasil penelitian mempunyai  fungsi  menghidupkan  (ON) dan mematikan (OFF).
c.  Untuk  menyalakan/meng-ON-kan  panel menggunakan Tag/label RFID yang sudah ditentukan.
d.  Untuk      mematikan/meng-OFF-kan  panel menggunakan tombol manual push button.
e.  Panel  Listrik  hasil  penelitian  ini  mampu dibebani  lampu-lampu  penerangan  dan motor  motor  listrik  yang  terdapat  pada alat-alat listrik.

## DAFTAR PUSTAKA
Persyaratan      Umum  Instalasi  Listrik  2000 (PUIL 2000), Jakarta : Yayasan PUIL.
Kaur,  Sandhu,  Mohan,  RFID  Teknology Principle,  Advantags, Limitation and Its Applications,  International  Journal  of Computer  and  Electrical  Engineering, Vol. 3, No. 1 February 2011.
Tommy  Abu  Zairi  dkk,  2009,  “Rancang Bangun Sistem Parkir Otomatis berbasis Teknologi  RFID”,  Laporan  Skripsi Teknik Elektronika.
Sumita  dkk,  2013,    “Manajemen  Kehadiran
Pegawai menggunakan Teknologi RFID”, Laporan Skripsi Teknik Informatika.
Andrianto, Heri. 2013. Pemrograman Mikrokontroller AVR ATMega16
menggunakan bahasa C. Bandung.
Schneider      Electric,    Building    a    New
Electric World-2012.
Harten, P.Van,  2000 ‘ Instalasi Listrik   Arus
Kuat’, Jakarta : Bina cipta.