Dunia Kereta dan Dunia Listrik, Ada disini!

Kamis, 22 Desember 2016

Dunia Kereta - Loading Gauge

Apa itu loading gauge? Loading gauge didefinisikan sebagai batasan maksimum tinggi dan lebar kerena beserta barang yang diangkut (penumpang manusia maupun barang) untuk memastikan aman melalui jembatan, terowongan, dan struktur lain seperti peron di stasiun. Loading gauge bervariasi di setiap negara dan lintas, bahkan di lintas yang lebar rel (track gauge) nya sama. Kalau loading gauge adalah ukuran maksimum sarana kereta, struktur gauge adalah ukuran minimum dari jembatan atau terowongan di lintas. Perbedaan antara loading gauge dan struktur gauge disebut clearance atau area bebas.

Karena adanya macam – macam loading gauge, maka dibuatlah standart loading gauge, salah satunya oleh UIC (International Union of Railway). UIC mengklasifikasikan loading gauge menjadi empat yakni: A, B, B+, dan C.
  • PPI – standart gauge di eropa sebelum ada UIC, memiliki dimensi 3.15m x 4.28m(lebar x tinggi, selanjutnya akan ditulis dengan format ini) dengan bagian atas hampir datar
  • UIC A: gauge standart UIC paling kecil (lebih besar sedikit dibanding PPI). Dimensi maksimumnya 3.15m x 4.32m.
  • UIC B: sebagian besar jalur kereta cepat TGV di Prancis dibangaun dengan standart UIC B ini. Dimensinya 3.15m x 4.32m.
  • UIC B+: Merupakan struktur baru di Prancis, dengan dimensi 2.50m x 4.28m untuk mengakomodasi ISO container.
  • UIC C: Banyak dipakai di eropa bagian tengah seperti Jerman. Dimensi maksimumnya 3.15m x 4.65m.


Gambar 1. Perbandingan antar klasifikasi loading gauge
Eropa
Di eropa, standart UIC digantikan oleh ERA Technical Specification for Interoperability (TSI). Standart gauge TSI masih merefer dari UIC dengan menambahkan kinematic gauge. Kinematic gauge adalah gauge yang mempertimbangkan bentuk dari loading gauge(envelope) untuk mengakomodasi gerakan ketika ditikungan. Berdasarkan TSI ada 4 jenis loading gauge yakni: GA, GB, GB+, dan GC. Gauge GA dan GB memiliki tinggi yang sama yakni 4.35m, hanya keduanya memiliki bentuk yang berbeda, lihat gambar 1. Berikut rangkuman dari loading gauge standart UIC dan TSI.


Meskipun sudah dibuat standart, masih ada saja negara yang memiliki standart loading gauge sendiri. Salah satu alasannya adalah infranstrukture yang sudah dibangun lebih dahulu sebelum standart ada, seperti di Inggris. Standart loading gauge di Inggris diklasifikasi dengan huruf W, dimana W6A paling kecil dan W12 paling besar.

Amerika
Standart loading gauge di Amerika, khususnya amerika utara benyak mengikuti standart AAR. Standar lama yang ada untuk loading gauge kereta penumpang adalah 3.20m x 4.42m. Seiring dengan perkembangan zaman, standart loading gauge pun ikut berubah. Tinggi gauge yang semula 4.42m berubah menjadi 5.05m untuk mengakomodasi kereta double decker.


Gambar 2. Loading gauge kereta penumpang AAR

Sedangkan untuk kereta barang, AAR mendefinikan loading gauge menjadi plate B,C,E, F, H, J,K. Perbedaan dimensi antar plate terangkum pada tabel berikut: 

Plate
Lebar (m)
Tinggi (m)
B
3.25
4.62
C
3.25
4.72
E
3.25
4.80
F
3.25
5.18

Asia
Di Asia masih belum ada standart pasti tentang loading gauge, walaupun kebanyakan merefer UIC dan TSI. Seperti di China memiliki standart gauge 3.40m x 4.80m. Saat ini China banyak melakukan pembangunan perkeretaapian di negara-negara Asia dan Afrika, dan menggunakan standart China tadi untuk loading gaugenya. Sedangkan Jepang memiliki ukuran loading gauge 3.380m x 4.485m, dimensi ini memungkinkan high-speed double decker kereta Jepang untuk melintas. Sedangkan di Korea selatan loading gaugenya adalah 3.4m x 4.5m.

Di Indonesia sendiri ukuran loading gauge yang dipakai adalah berdasarkan Peraturan Menteri Perhibungan RI No PM.60 tahun 2012 tentang Persyaratan Teknis Jalur Kereta Api. Dimana dalam PM tersebut ditetapkan ruang bebas dan ruang bangun, lihat gambar. Ruang bebas adalah ruang di atas jalan rel yang senantiasa harus bebas dari segala rintangan dan benda penghalang; ruang ini disediakan untuk lalu lintas rangkaian kereta api. Ruang bangun adalah ruang di sisi jalan rel yang senantiasa harus bebas dari segala bangunan tetap.


Gambar 3. Loading gauge Indonesia

Reff:
2) Peraturan Menteri Perhibungan RI No PM.60 tahun 2012

Share:

Senin, 05 Desember 2016

Dunia Listrik - Metode Eksitasi Generator

Pada kesempatan kali ini akan kita pelajari bersama tentang metode eksitasi pada generator sinkron. Biasanya setiap perusahaan pembuat generator memberikan beberapa pilihan sumber supply ke AVR(Automatic Voltage Regulator) dan pemilihan yang tepat sangat penting untuk memastikan generator berfungsi dengan baik. Sebelum melangkah lebih jauh ke metode eksitasi sebaiknya kita tahu sebenarnya bagaimana proses kerja atau  hubungan antara AVR dan generator itu:
  • Output AVR dihubungkan dengan stator untuk mengatur kuat medan magnet yang berfungsi menjaga agar voltase output generator tetap konstan dalam kondisi beban yang variatif
  • Supply power ke AVR ada beberapa cara/ metode yang akan kita bahas pada artikel ini

Berdasarkan fungsi AVR untuk menjaga tegangan output generator maka AVR harus memiliki power supply yang cukup kuat arus eksitasi dapat terpenuhi terutama pada kondisi transien. AVR sendiri memiliki beberapa konstruksi yang berbeda, dua diantaranya adalah Silicone-Control-Rectifier (SCR) dan Field-Effect-Transistor (FET), baca juga Konstruksi AVR.  Setiap tipe akan memiliki pengaruh terhadap eksitasi berdasar voltage sensing dan power input nya.

Self Excited (shunt)

Pada metode self eksitasi, AVR memperoleh tegangan supply dari main stator. Output main stator juga dipakai AVR untuk sensing tegangan generator yang dipakai untuk regulasi tegangan. Metode ini adalah paling simple dan murah. Tidak memerlukan komponen tambahan dan mudah dalam troubleshoot.

Sistem yang simple dari metode ini ternyata juga membawa banyak kekurangan. Hal ini karena, kualitas power input ke AVR sangat dipengaruhi oleh beban generator. Ketika variasi beban terjadi, voltase dan frekuensi akan turun sedangkan AVR harus memberikan lebih banyak arus  eksitasi untuk menjaga tegangan output generator. Pada kondisi ini, AVR tidak akan mampu  untuk menjaga tegangan generator dalam waktu yang lama.



Excitation Boost System (EBS)

EBS adalah metode eksitasi lain, dimana pada sistem ini adalah self-excited yang diberi boost. Sehingga konstruksi dari EBS hampir sama dengan self-excited pada sisi voltage sensing dan power input, dan penambahan excitation boost control (EBC) module dan excitation boost generator (EBG). EBC dikoneksi dengan AVR yang akan membantu mensuplai variasi arus eksitasi berdasarkan variasi beban/load dari generator. EBG hanya akan ikut mensuplai eksitasi jika AVR memerintahkannya melalui komen ke EBC. Adanya EBG membuat sistem ini mirip dengan metode eksitasi Permanent Magnet Generator (PMG). Akan tetapi, EBG disini tidak aktif secara continue, hanya kondisional sesuai perintah dari AVR.



Permanent Magnet Generator (PMG)

Metode eksitasi ini juga disebut motode eksitasi terpisah. Pada metode ini dipakai generator permanan magnet untuk menghasilkan supply bagi AVR, lihat gambar. Output dari PMG sendiri terisolasi/ tidak terpengaruh oleh variasi beban generator. Sepanjang shaft rotor generator masih berputar PMG menghasilkan output konstan 3 phase. Metode PMG memiliki beberapa keuntungan baik dari sisi starting maupun variasi beban, berikut diantaranya:
  • Supply ke AVR tidak berhenti meski kondisi fault dengan syarat rotor tetap berputar
  • Variasi load alternator tidak berpengaruh terhadap supply ke AVR
  •  Lebih handal pada saat starting dibanding dengan pemanfaatan residual magnetic pada self excited

Berdasarkan kelebihan diatas, walaupun metode PMG memerlukan penambahan komponen dan membuat generator menjadi lebih berat, PMG masih menjadi pilihan utama. PMG menjadi pilihan pada aplikasi yeng memerlukan kehandalan pada motor starting, koordinasi beban, dan beban non-linier.


Auxiliary Winding (AUX)

Metode ini bukan metode baru, tetapi agak jarang dipakai. Belakagan mulai digunakan pada instalasi – instalasi besar. Metode ini dilakukan dengan cara menambahkan lilitan pada bagian stator yang disebut auxiliary winding. Auxiliary winding ini menghasilkan listrik 1 phasa. Dengan metode ini, tidak diperlukan pemakaian PMG. Selain itu metode ini cukup handal  terhadap harmonic akibat non-linier load.

Beberapa manfaat dari metode ini adalah panjang generator dapat berkurang karena tidak adanya penambahan PMG.  Selain itu, metode ini juga cukup handal karena paling sedikit mengalami kerusakan.



Reff:
Greg Laliberter. A Comparison of Generator Excitation Systems. White paper. Cummins Power Generation

Share:

Translate

Tentang Penulis

Tentang Penulis
[click foto utk detail]

Follow IG

Diberdayakan oleh Blogger.

Highlight

Dunia Kereta - Flywheel: Solusi Efisiensi Energi Kereta Listrik

Seperti telah kita pelajari bersama pada Sistem Propulsi Kereta Rel Listrik (KRL)  bahwa pada KRL memungkinkan tiga jenis pengereman yaitu ...

Flag Counter

Flag Counter