Praktik Berlaboratorium yang Baik dan Benar

BAB 1

SEJARAH PERKEMBANGAN

1.      Praktik berlaboratorium yang baik dan benar

Penggunaan istilah “Good Laboratory Practice” (GLP) atau praktik berlaboratorium yang baik dan benar dalam suatu peraturan pertama kali di temukan dalam The New Zealand Testing Laboratory Registration Act of 1972. Tujuan Unang-undang tersebut bertujuan untuk menetapkan kebijakan nasional di bidang pengujian dan di gunakan sebagai dasar untuk mendirikan A Testing Laboratory Registration Council. Setahun kemudian , pemerintah Denmark mengadopsi hal yang serupa dan menuangkannya dalam Danish National Testing Board Act No. 144 , 21ˢͭͭ March, 1973

      Pada tahun 1976, The United Satatest Food and Drug Administration (FDA) membuat usulan peraturan tentang GLP yang tertuang dalam Food and Drug Administration Non-Clinical Laboratory Studies – Proposed Regulations for Good Laboratory Practice, 19ˢͭ November, 1976, FR 41 (225), pp. 51206 – 5123. Dua tahun kemudian, peraturan tersebut di terbitkan dan di tetapkan oleh FDA sebagai food and Drug Administration Non-Clinical Laboratory studies – Good Laboratory Practice Regulation Final Rule, 22 December 1978, FR 43 (247), pp.59986 – 60020. FDA merupakan badan pemerintah pertama yang menetapkan kesesuaian peraturan GLP secara tegas. Hal ini mendorong The United States – Enviromental Protection Agency (US –EPA), Negara-negara lain, dan organisasi internasional  seperti Organisation for Economic  Co-operation and Development (OECD) dan World Health Organization (WHO) untuk menuangkan GLP dalam suatu peraturan

      Pada tahun yang sama, perwakilan dari 16 negara anggota OECD dan 6 Organisasi internasional bertemu di  Stockholm untuk mengidentifikasi hal-hal utama yang menjadi perhatian internasional. Dua hal di antaranya adalah :

1)      Pengembangan metode pengujian dan persyaratan data secara konsisten;

2)      Pengembangan standart GLP secara konsisten dan efektivitas penerapannya.

Salah satu hasil pertemuan internasional tersebut adalah pembenukan dewan yang dipimpin amerika yang menangani bahan kimia dan pengaruhnya terhadap kesehatan manusia serta lingkungan.

Pada tanggal 12 Mei  1981, atas usulan dari pertemuan tingkat tinggi kelompok kimia dan di dukung komisi lingkungan dari OECD, dewan tersebut memutuskan bahwa data yang di hasilkan dari pengujian kimia oleh Negara anggota OECD harus di terima oleh Negara anggota lainnya jika pengujian tersebut sesuai dengan pedoman dan pengujian serta prinsip GLP yang di tetapkan oleh organisasi tersebut. Hal ini bertujuan untuk menghindari duplikasi pengujian sehingga bias menghemat waktu , biaya dan mengurangi limbah laboratorium serta meningkatkan perlidungan terhadap kesehatan manusia dan lingkungan.

            Penerapan GLP bertujuan untuk meyakinkan bahwa data hasil pengujian yang di lakukan telah mempertimbangkan  perencanaan dan pelaksanaan yang benar (Good Planning and Execution) serta memiliki keterpaduan antara: Good Sampling Practic, Good Analytical Practice, Good Measurement Practice, Good Documentation Practice, dan Good Husekeeping Practice. Dengan  kata lain GLP adalah keterpaduan suatu proses organisasi, fasilitas, personel, dan kondisi lingkungan laboratorium yang benar, sehingga menjamin pengujian di laboratorium selalu di rencanakan, dilaksanakan, di pantau, direkam, dan dilaporkan sesuai dengan persyaratan persyaratan, keslamatan, dan perdagangan. Dengan demikian laboratorium pengujian yang menerapkan GLP dapat menghindari kekliruan atau kesalahan yang mungkin timbul, dan tak terbantahkan yang pada akhirnya adapat dipertahan kan secara ilmiah maupun secara hukum.

            Dari definisi tersebut, jelas bahwa GLP adalah suatu alat management laboratorium yang mengorganisasikan laboratorium pengujian dengan tujuan mencegah kesalahn serta meningkatkan dan menjaga mutu dan hasil pengujian. Sebagai alat management, GLP bukan sebagai sebagian dari pengetahuan ilmiah namun merupakn dalam praktik berlaboratorium utuk mencapai mutu dan hasil pengujian yang konsisten.

2.2 Perkembangan ISO/IEC Guide 25

            Pada tahun 1977, internasional Laboratory Accreditation Co-operation (ILAC) didirikan sebagai organisasi kerja sama internasional diantara berbagai badan akreditasi laboratorium yang ada diseluruh dunia. Tujuan utama organisasi ini adalah menciptakan kesepakatan saling pengakuan atau “A Multilateral Recognition Agreement” di antara Negara anggota ILAC. Kesepakan itu akan meningkatkan atau menfasilitasi penerimaan suatu data hasil pengujian secara internasional, dan mengeliminasi hambatan teknis perdagangan. Sebagai bagian dari pendekatan global, ILAC memberikan saran serta bantuan kepada Negara-negara yang sedang mengembangkan system akreditasi laboratorium. Selain itu, ILAC juga menyediakn forum internasional yang membahas pengembangan system akreditasi dan prosedurnya, peningkatan peran laboratorium yang telah diakreditasi  sebagai alat fasilitas perdagangan, serta pengakuan kompetisi laboratorium di seluruh dunia.

            Tahun1978, Task Force C dari ILAC mengenbangkan suatu persyaratan teknis untuk laboratorium pengujian sebagai criteria teknis akreditasi laboratorium. Persyartan tersebut disiapkan untuk diajukan ke The  International Organization  for Standardization (ISO) akan dapat diterima secara internasional. Hasilnya, pada tahun 1978, persyaratan tersebut diterbitkan sebagai ISO Guide 25 : 1978

            Sebagai system akreditasi laboratorium yang berlaku diseluruh dunia, ISO Guide 25 : 1978 merupakn edisi pertama yang mulai diterapkan. Namun, dalam penerapannya, ISO Guide 25 : 1978 dirasa kurang sempurna sehingga dibutuhkan persyaratan yang lebih jelas dan tegas. Karena itu, ILAC kembali mengadakan pertemuan pada tahun 1980. Hasil pertemuan tersebut mendesak ISO kususnya The ISO Commite on Certification (ISO/CERTICO) untuk melakukan refisi. Komisi tersebut menghasilkan dokumen yang disetujui oleh dua organisasi Internasional yaitu The International Electrotechnical Commision (IEC) dan ISO pada tahun 1982. Dokumen tersebut kemuadian diterbitkan oleh kedua orgasisasi tersebut sebagai ISO/IEC Guide : 1982.       

            Sejak ISO IEC Guide 25 : 1982 diterapkan, penggunaan system mutu laboratorium berkembang pesat. Hl ini disebabkan banyak Negara menggunkan ISO/IEC Guide Torium. Selain itu, ISO/IEC Guide 25 : 1982 sebagai dasar pembentukan system mutu laboratorium. Selain itu, ISO/IEC Guide 25 : 1982 digunakan sebagai pedoman untuk mengetahui kemampuan laboratorium baik oleh badan akreditasi laboratorium maupun pelanggan.

            Seiring dengan semakin banyaknya penerapan ISO/IEC 25 : 1982, ada kebutuhan untuk memberlakukan pendekatan system mutu dipabrik, industry, maupun jasa pelayanan. Situasi tersebut mendorong perlunya disusun pedoman dan standar baru yang disempurnakan dalam bidang jaminan mutu. Perkembangan antara system management mutu diindustri dan laboratorium dalam waktu yang relatif bersamaan tersebut mendorong bentuknya Standar Sistem Management Mutu Laboratorium. Pada tahun1988, ILAC mengadakan pertemuan dan meminta ISO untuk merevisi lebih lanjut ISO/IEC 25 : 1982 dengan mempertimbangkan perubahan dan perkembangan keadaan. IEC menyetujui revisi tersebut pada Oktober 1990 dan kemudian disusul oleh ISO pada Desember 1990. Edisi ketika ini diterbitkan sebagai ISO/IEC Guide 25 : 1990 tentang General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories.

            ISO/IEC Guide 25 : 1990 lebih difocuskan pada kegiatan laboratorium dengan memperhatikan persyaratan kemampuan laboratorium yang tercantum pada OECD tentang GLP serta ISO seri 9000: 1987 tentang system management mutu. ISO/IEC guide 25 : 1990 mengadopsi filosofi dari elemen sistem management mutu, namun tetap mempertahankan spesifikasi kriteria teknis yang ada pada ISO Guide 25 : 1978. Dalam pedoman ISO/IEC Guide 25 : 1990 dinyatakan bahwalaboratorium yang memenuhi persyaratan pedoman tersebut juga memenuhi persyaratan  standar ISO 9002: 1978 jika laboratorium tersebut menghasilkan data pengujian dan/ kalibrasi. Ketentuan tersebut juga berlaku pada laboratorium penelitian dan pengemangan dan menambahkan elemen system manajemen mutu yang di syaratkan pada ISO 9001: 1987.

            Ditinjau dari beberapa hal, ISO/IEC Guide 25 adalah:

a)      Bukan hanya satu pedoman (dalam terminologi standar), namun merupakan standar system manajemen mutu;

b)      Sebagai dasar penyusunan system manajemen mutu yang terdokumentasi dalam panduan mutu serta dapat di gunakan untuk keperluan kaji ulang manajemen secara berkala dan audit system mutu; serta

c)      Dalam keadaan tertentu, misalnya disebabkan adanya kebutuhan pelanggan atau persyaratan badan akreditasi, system manajemen mutu laboratorium dapat di ungkapkan secara khusus dalam kaitannya dengan ISO 9001 atau ISO 9002. Dalam hal ini, ISO/IEC Guide 25 akan bermanfaat sebagai dasar penilaian yang efektif.

Setahun kemudian kemudian yaitu pada tahun 1991, untuk pertama kalinya Dewan Standardiasi Nasional (DSN) Indonesia mengadopsi ISO/IEC Guide 25 : 1990 menjadi pedoman DSN 01 – 1991 tentang Persyaratan Umum Kemampuan Laboratorium Kalibrasi dan Laboratorium Penguji. Sehubungan dengan perubahan DSN menjadi BSN atau Badan Standar Nasional maka pedoman DSN 01 – 1991 juga mengalami revisi penomoran menjadi Pedoman BSN 101 tanpa mengubah isinya. Pedoman tersebut di gunakan  sebagai dasar akreditasi laboratorium pengujian dan kalibrasi di Indonesia.   

2.2 Standar Eropa EN 45001:1989

“European norm” nomor EN 45001:1989 tentang general criteria for the operation of testing laboratories merupakan bagian dari standar eropa EN seri 45001. Draft pertama EN seri 45001 disiapkan oleh kelompok kerja dari the commission of European (ECC), yang kemudian diselesaikan bersama-sama dengan kelompok kerja bidang sertifikat committe for standardization (CEN/CENELEC) sesuai mandat dari ECC dan EFTA. EN 45001:1989 didasarkan pada berbagai ISO/IEC, namun tetap di fokuskan pada edisi terakir pada saat itu, yaitu ISO/IEC Guide 25:1982.

   Sesuai dengan kata pengantar dalam EN 45001:1989, standar EN 45001 disusun dengan tujuan meningkatkan kepercayaan laboratorium dalam pelaksanaaan kegiatan pengujian.standar EN 45001:1989 berisi kriteria umum yang dapat dilengkapi dengan kriteria tambahan ketika industri atau sector tertentu menggunakan standar tersebut. Adapun kriteria dalam standar EN 45001:1989 adalah:

a)      Harus diikuti oleh laboratorium pengujian

b)      Harus digunakan sebagai dasar akreditasi laboratorium oleh badan akreditasi

c)      Digunakan oleh masyarakat umum yang berwenang ketika menentukan laboratorium untuk tujuan yang berhubungan dengan peraturan, dan

d)      Digunakan oleh organisasi lain yang melakukan penilaian terhadap laboratorium.

            Sejalan dengan penerapan EN 45001:1989, perhatian telah diberikan pada awal penerbitan edisi            ketiga ISO/IEC Guide 25:1990. Dalam mengantisipasi perkembangan tersebut, CEN/CENELEC   menetapkan kelompok kerja dengan tugas utama merevisi EN 45001:1989 untuk disesuaikan dengan revisi terakhir dari dokumen ISO tersebut, khususnya ISO/IEC Guide 25:1990.

1.4 Perubahan  ISO/IEC Guide 25:1990 menjadi ISO/IEC 17025:1999

Berdasarkan pengalaman yang luas dalam menerapkan ISO/IEC Guide 25:1990 dan EN 45001:1989, kedua standar tersebut disempurnakan menjadi ISO/IEC 17025:1999 edisi pertama. Selain itu, perubahan ISO/IEC Guide 25:1990 menjadi ISO/IEC 17025:1999 didasarkan adanya perubahan ISO seri 9000: 1994. Dengan demikian, kedua standar tersebut, yaitu ISO/IEC Guide 25:1990 dan EN 45001: 1989, tidak berlaku lagi ketika ISO/IEC 17025:1999 berisi tentang semua persyaratan yang harus dipenuhi oleh laboratorium pengujian dan laboratorium kalibrasi jika laboratorium tersebut ingin menunjukan bahwa laboratorium telah menerapkan system mutu, mempunyai kemampuan secara teknis, dan dapat menghasilkan data yang valid. Standar internasional ini dapat digunakan oleh laboratorium yang mengambangkan system management system administrasi, dan teknis untuk mendukung kegiatan operasional laboratorium. Selain itu, pelanggan laboratorium, badan yang berwenang, dan badan akreditasi laboratorium dapat juga menggunakannya untuk kesesuaian atau pengakuan kompetisi suatu laboratorium.

            Laboratorium pengujian dan laboratorium kalibrasi yang memenuhi ISO/IEC 17025 : 1999 jugamemenuhu kesuaian ISO 9001 : 1994 jika laboratorium terlibat dalam desain atau pengembangan metode baru, dan/ atau mengembangkan program pengujian dengan memodifikasi antara metode standar dengan metode non-standar. Jika laboratorium hanya menggunakan metode standar maka selain memenuhi ISO/IEC 17025 : 1999, laboratorium tersebut juga memenuhi kesesuaian ISO 9002 : 1994. Namun sebaliknya, apabila laboratorium mendapatkan sertifikat ISO 9001 atau ISO 9002, maka laboratorium tersebut tidak dapat mendemonstrasikan kemampuannya dalam menghasilkan data pengujian yang falid secara teknis. Itu terjadi karena ISO seri 9000 hanya mengaudit system manajemen mutu, namun tidak mengevaluasi kinerja laboratorium secara teknis melalui uji prfisiensi.

            Apabila laboratorium mendapatkan akreditasi dari badan akreditasi laboratorium yang mempunyai kesepakatan saling pengakuan (Mutual Recognition Agreements) dengan badan akreditasi lain, maka antara Negara tersebut dapat saling menerima data hasil pengujian dari laboratorium yang bersangkutan. Selain itu, penggunaan standar internasional ini harus dapat memfasilitasi kerjasama antar laboratorium dan badan-badan lain untuk membantu pertukaran informasi dan pengalaman serta harmonisasi standar maupun prosedur.

            Jika dibandingkan dengan ISO/IEC Giude 25: 1990, maka ISO/IEC 17025: 1999 lebih sistematik, karena persyaratan manajemen yang terdiri dari 14 unsur dan 10 unsur persyaratan teknis dibagi menjadi dua bagian yang terpisah sehingga mempermudah penerapannya. Sedangkan ISO/IEC Guide 25:1990 yang terdiri dari 13 unsur tidak membedakan antara pesyaratan teknis maupun persyaratan manajemen. Persyaratan untuk tiap unsur dalam ISO/IEC 17025: 1999 lebih jelas dan lugas karena dilengkapi dengan catatan sebagai penjelas, klarifikasi, contoh maupun petunjuk, namun demikian catatan tersebut bukan bagian dari persyaratan dan bukan pula sebagai integral dari standar internasional tersebut.

Sejalan dengan perubahan ISO/IEC 17025: 1999, pada tahun 2000 BSN melakukan revisi pedoman BSN 101 menjadi SNI 19-17025: 2000. Dengan demikian seluruh laboratorium, pengujian dan / atau kalibrasi yang telah diakreditasi berdasarkan BSN 101 harus menyesuaikan dengan SNI 19-17025: 2000.

1.5 Perubahan ISO/IEC 17025: 1999 Menjadi ISO/IEC 17025: 2005

ISO/IEC 17025: 1999 yang merupakan edisi pertama berisi semua persyaratan yang harus dipenuhi oleh laboratorium pengujian dan kalibrasi apabila mereka ingin mendemonstrasikan bahwa mereka mengoperasikan system manajemen, secara teknis kompeten dan mampu menyajikan hasil secara teknis absah. Edisi pertama mengacu pada ISO 9001: 1994 dan ISO 9002: 1994. Standar-standar tersebut telah digantikan dengan ISO seri 9000: 2000 yang menyebabkan perlunya penyelarasan ISO/IEC 17025. Pada tanggal 15 Mei 2005, ISO/IEC 17025: 2005 diterbitkan sebagai edisi ke dua. Dalam edisi kedua tersebut, beberapa klausul telah diamamdemen atau ditambah untuk menyelaraskannya dengan ISO seri 9000: 2000.

            Perkembangan dalam penggunaan system manajemen, secara umum telah meningkatkan kebutuhan untuk memastikan bahwa laboratorium yang merupakanbagian dari suatu organisasi yang lebih besar atau menawarkan jasa lainnya dapat mengoperasikan dengan system manajemen yang dipandang memenuhi persyaratan ISO 9001: 2000 yang relevan dengan lingkup jasa pengujian dan kalibrasi yang dicakup dalam system manajemen laboratorium.

            Laboratorium pengujian dan kalibrasi yang memenuhi ISO/IEC 17025: 2005 akan mengoperasikan system manajemen untuk kegiatan pengujian dan kalibrasi yang juga memenuhi prinsip-prinsip kesesuaian dengan ISO 9001: 2000. Dengan kata lain, mendemonstrasikan kesesuaian dengan ISO/IEC 17025: 25 tidak berarti bahwa system manajemen mutu yang dioperasikan oleh laboratorium memenuhi seluruh persyaratan ISO 9001: 2000. Dengan demikian, kesesuaian system manajemen mutu berdasarkan persyaratan ISO 9001: 2000yang dioperasikan oleh laboratorium tidak otomatis mendemonstrasikan kompetensi laboretorium dalam menghasilkan data dan hasil yang absah secara teknis.

            Keberterimaan hasil pengujian dan kalibrasi diantara Negara-negara sebaiknya difasilitasi apabila laboratorium memenuhi persyaratan ISO/IEC 17025: 2005 dan apabila merekamemperolah akreditasi dari lembaga yang telah bergabung dalam kesepakatan saling pengakuan dengan lembaga-lembaga yang sepadan di negara lain yang juga menggunakan ISO/IEC 17025: 2005. Penggunakan ISO/IEC 17025 dapat memfasilitasi kerjasama antar laboratorium dan lembaga-lembaga lainnya, membantu pertukaran informasi dan pengalaman, dan membantu harmonisasi standard dan prosedur.

            Seiring perubahan ISO/IEC 17025: 1999 menjadi ISO/IEC 17025: 2005, ILAC pada siding General Assembly bulan September 2005 di Aucklad. New Zeland, mengkonfirmasikan periode transisi implementasi ISO/IEC 17025: 2005 selama 2 tahun. Dengan demikian, semua laboratorium pengujian dan kalibrasi yang diakreditasi dan sertifikat akreditasi yang diterbitkan oleh badan akreditasi penandatangannan MRA – APLAC/ILAC harus mengacu pada ISO/IEC 17025: 2005 selambat-lambatnya pada tanggal 1 Juni 2007.

            Berkaitan dengan hal tersebut, BSN melakukan revisi SNI 19-17025: 2000 menjadi ISO/IEC 17025: 2005 versi bahasa Indonesia dan mensyaratkan kepada semua laboratorium pengujian dan kalibrasi untuk menyesuaikan diri dengan standar ISO/IEC 17025 edisi kedue tersebut. Tabel 1.1 menunjukan elemen-elemen system manajemen mutu laboratorium yang terdiri dari persyaratan manajemen dan persyaratan teknis sesuai ISO/IEC 17025: 2005.       

Tabel 1.1 Persyaratan manajemen dan persyaratan teknis sesuai

ISO/IEC 17025: 2005

Persyaratan Manajemen	Persyaratan Teknis
1)      Organisasi 2)      Sistem manajemen 3)      Pengendalian dokumen 4)      Kaji ulang permitaan, tender, dan kontrak 5)      Subkontrak pengujian dan kalibrasi 6)      Pembelian jasa dan kalibrasi 7)      Pelayanan customer 8)      Pengaduan 9)      Pengendalian pekerjaan penguji dan/ atau kalibrasi yang tidak sesuai 10)   Peningkatan 11)   Tindakan perbaikan 12)   Tindakan pencegahan 13)   Pengendalian rekaman 14)   Audit internal 15)   Kaji ulang manajemen	1)      Umum 2)      Personel 3)      Kondisi akomodasi dan lingkungan 4)      Metode pengujian, metode kalibrasi dan validasi metode 5)      Peralatan 6)      Ketertelusuran pengukuran 7)      Pengambilan sampel 8)      Penanganan barang yang di uji dan dikalibrasi 9)      Jaminan mutu hasil pengujian dan kalibrasi 10)   Laporan hasil

GENERATOR AC (ALTERNATOR)

GENERATOR AC (ALTERNATOR)

Hampir semua tenaga listrik yang dipergunakan saat ini bekerja pada sumber tegangan bolak balik (ac), karenanya, generator ac adalah alat yang paling penting untuk menghasilkan tenaga listrik. Generator ac, umumnya disebut alternator, bervariasi ukurannya sesuai dengan beban yang akan disuplai. Sebagai contoh, alternator pada PLTA mempunyai ukuran yang sangat besar, membangkitkan ribuan kilowatt pada tegangan yang sangat tinggi. Contoh lainnya adalah alternator di mobil, yang sangat kecil sebagai perbandingannya. Beratnya hanya beberapa kilogram dan menghasilkan daya sekitar 100 hingga 200 watt, biasanya pada tegangan 12 volt.

Sumber lain : http://www.rowand.net/Shop/Tech/AlternatorGeneratorTheory.htm

  Dasar-dasar Generator AC

Berapapun ukurannya, semua generator listrik, baik ac maupun dc, bergantung kepada prinsip induksi magnet. EMF diinduksikan dalam sebuah kumparan sebagai hasil dari (1) kumparan yang memotong medan magnet, atau (2) medan magnet yang memotong sebuah kumparan. Sepanjang ada gerak relative antara sebuah konduktor dan medan magnet, tegangan akan diinduksikan dalam konduktor. Bagian generator yang mendapat induksi tegangan adalah armature. Agar gerak relative terjadi antara konduktor dan medan magnet, semua generator haruslah mempunyai dua bagian mekanis yaitu rotor dan stator.

ROTATING-ARMATURE ALTERNATOR

Alternator armature bergerak (rotating-armature alternator) mempunyai konstruksi yang sama dengan generator dc yang mana armature berputar dalam sebuah medan magnet stasioner. Pada generator dc, emf dibangkitkan dalam belitan armature dan dikonversikan dari ac ke dc dengan menggunakan komutator (sebagai penyearah). Pada alternator, tegangan ac yang dibangkitkan tidak diubah menjadi dc dan diteruskan kepada beban dengan menggunakan slip ring. Armature yang bergerak dapat dijumpai pada alternator untuk daya rendah dan umumnya tidak digunakan untuk daya listrik dalam jumlah besar.

ROTATING-FIELD ALTERNATORS

Alternator medan berputar mempunyai belitan armature yang stasioner dan sebuah belitan medan yang berputar. Keuntungan menggunakan system belitan armature stasioner adalah bahwa tegangan yang dihasilkan dapat dihubungkan langsung ke beban.

Jenis armature berputar memerlukan slip ring dan sikat untuk menghantarkan arus dari armature ke beban. Armature, sikat dan slip ring sangat sulit untuk diisolasi, dan percikan bunga api dan hubung singkat dapat terjadi pada tegangan tinggi. Karenanya, alternator tegangan tinggi biasanya menggunakan jenis medan berputar. Karena tegangan yang dikenakan pada medan berputar adalah tegangan searah yang rendah, problem yang dijumpai pada tegangan tinggi tidak terjadi.

Armature stasioner, atau stator, pada alternator jenis ini mempunyai belitan yang dipotong oleh medan putar (rotating magnetic field). Tegangan yang dibangkitkan pada armature sebagai hasil dari aksi potong ini adalah tegangan ac yang akan dikirimkan kepada beban.

Stator terdiri dari inti besi yang dilaminasi dengan belitan armature yang melekat pada inti ini.

         Fungsi-Fungsi Komponen Alternator

Secara umum generator ac medan berputar terdiri atas sebuah alternator dan sebuah generator dc kecil yang dibangun dalam satu unit. Keluaran dari alternator merupakan tegangan ac untuk menyuplai beban dan generator dc dikenal sebagai exciter untuk menyuplai arus searah bagi medan putar

Exciter adalah sebuah generator dc eksitasi sendiri dengan belitan shunt. Medan exciter menghasilkan intensitas fluks magnetic antara kutub-kutubnya. Ketika armature exciter berotasi dalam fluks medan exciter, tegangan diinduksikan dalam belitan armature exciter. Keluaran dari komutator exciter dihubungkan melalui sikat dan slip ring ke medan alternator. Karena arusnya adalah arus searah, maka arus selalu mengalir dalam satu arah melalui medan alternator. Sehingga, medan magnet dengan polaritas tetap selalu terjadi sepanjang waktu dalam belitan medan alternator. Ketika alternator diputar, fluks magnetiknya dilalukan sepanjang belitan armature alternator. Tegangan bolak balik pada belitan armature generator ac dihubungkan ke beban melalui terminal.

PRIME MOVER (Penggerak Utama)

Semua generator, besar dan kecil, ac dan dc, membutuhkan sebuah sumber daya mekanik untuk memutar rotornya. Sumber daya mekanis ini disebut prime mover. Prime mover dibagi dalam dua kelompok yaitu untuk high-speed generator dan low-speed generator. Turbin gas dan uap pada PLTG dan PLTU adalah penggerak utama berkecepatan tinggi sementara mesin pembakaran dalam (internal combustion engine), air pada PLTA dan motor listrik dianggap sebagai prime mover berkecepatan rendah.

Jenis prime mover memainkan peranan penting dalam desain alternator karena kecepatan pada mana rotor diputar menentukan karakteristik operasi dan konstruksi alternator.

ROTOR ALTERNATOR

Ada dua jenis rotor yang digunakan untuk alternator medan berputar yaitu turbine-driven dan salient-pole rotor. Jenis turbine-driven digunakan untuk kecepatan tinggi dan salient-pole untuk kecepatan rendah. Belitan pada turbine-driven rotor disusun sedemikian rupa sehingga membentuk dua atau empat kutub yang berbeda. Belitan-belitan tersebut dilekatkan erat-erat di dalam slot agar tahan terhadap gaya sentrifugal pada kecepatan tinggi.

Salient-pole rotor seringkali terdiri dari beberapa kutub yang dibelit terpisah, dibautkan pada kerangka rotor. Salient-pole rotor mempunyai diameter yang lebih besar dari turbine-driven rotor. Pada putaran per menit yang sama, salient-pole memiliki gaya sentrifugal yang lebih besar. Untuk menjaga keamanan dan keselatan sehingga belitannya tidak terlempar keluar mesin, salient-pole hanya digunakan pada aplikasi keceparan rendah.

           Karakteristik Alternator dan Batasannya

Alternator di-rating berdasarkan tegangan yang dihasilkannya dan arus maksimum yang mampu diberikannya. Arus maksimum tergantung kepada rugi-rugi panas dalam armature. Rugi panas ini (rugi daya I²R) akan memanaskan konduktor, dan jika berlebihan akan merusak isolasi. Karenanya, alternator di-rating sesuai dengan arus ini dan tegangan keluarannya – dalam volt-ampere atau untuk skala besar dalam kilovolt-ampere.

Informasi mengenai kecepatan rotasinya, tegangan yang dihasilkan, batas arusnya dan karakteristik lainnya biasanya ditempelkan pada badan mesin – nameplate.

           Frekuensi

Frekuensi keluaran dari tegangan alternator tergantung kepada kecepatan rotasi dari rotor dan jumlah kutubnya. Semakin cepat, semakin tinggi pula frekuensinya. Semakin lambat, semakin rendah pula frekuensinya. Semakin banyak kutub pada rotor, semakin tinggi pula frekuensinya pada kecepatan tertentu.

Ketika rotor telah berotasi beberapa derajat sehingga dua kutub berdekatan (utara dan selatan) telah melewati satu belitan, tegangan yang diinduksikan dalam belitan tersebut akan bervariasi hingga selesai satu siklus. Untuk suatu frekuensi yang ditentukan, semakin banyak jumlah kutub, semakin lambat kecepatan putaran. Prinsip ini dapat dijelaskan sebagai berikut, misalkan; sebuah generator dua kutub harus berotasi dengan kecepatan empat kali lipat dari kecepatan generator delapan kutub untuk menghasilkan frekuensi yang sama dari tegangan yang dibangkitkan. Frekuensi pada semua generator ac dalam satuan hertz (Hz), yaitu banyaknya siklus per detik, berkaitan dengan jumlah kutub dan kecepatan rotasi

dimana P adalah jumlah kutub, N adalah kecepatan rotasi dalam revolusi per menit (rpm) dan 120 adalah sebuah konstanta untuk konversi dari menit ke detik dan dari jumlah kutub ke jumlah pasangan kutub. Sebagai contoh, sebuah alternator dua kutub, 3600 rpm mempunyai frekuensi 60 Hz

Sebuah generator empat kutub dengan kecepatan 1800 rpm juga bekerja pada frekuensi 60 Hz.

Sebuah generator enam kutub 500 rpm mempunyai frekuensi

Sebuah generator 12 kutub dengan kecepatan 4000 rpm mempunyai frekuensi

         Pengaturan Tegangan

Sebagaimana yang telah kita lihat, ketika beban pada generator berubah, tegangan terminal pun ikut berubah. Besarnya perubahan tergantung pada desain generator.

Pengaturan tegangan pada sebuah alternator adalah perubahan tegangan dari beban penuh ke tanpa beban, dinyatakan sebagai persentase tegangan beban penuh, ketika kecepatan dan arus medan dc tetap konstan.

Anggap bahwa tegangan tanpa beban generator adalah 250 volt dan tegangan beban penuh adalah 220 volt. Persen regulasi adalah:

Untuk diingat, bahwa semakin kecil persentase regulasi, semakin baik pula regulasinya untuk kebanyakan aplikasi.

            Prinsip Pengaturan Tegangan AC

Di dalam sebuah alternator, tegangan bolak balik diinduksikan dalam belitan armature ketika medan magnet melewati belitan ini. Besarnya tegangan yang diinduksikan ini tergantung kepada tiga hal yaitu: (1) jumlah konduktor dengan hubungan seri pada setiap belitan, (2) kecepatan (rpm generator) pada mana medan magnet memotong belitan, dan (3) kekuatan medan magnet. Salah satu dari factor ini dapat digunakan untuk pengaturan tegangan yang diinduksikan dalam belitan alternator.

Jumlah belitan, tentu saja tidak berubah tetap ketika alternator diproduksi. Juga, jika frekuensi keluaran harus konstan, maka kecepatan medan putar haruslah konstan pula. Ini mengakibatkan penggunaan rpm alternator untuk pengaturan tegangan keluaran menjadi tidak diperbolehkan.

Sehingga, metode praktis untuk melakukan pengaturan tegangan adalah dengan mengatur kekuatan medan putar. Kekuatan medan elektromagnetik ini dapat berubah seiring dengan perubahan besarnya arus yang mengalir melalui kumparan medan. Ini dapat dicapai dengan mengubah-ubah besarnya tegangan yang dikenakan pada kumparan medan.

Operasi Paralel Alternator

Alternator dapat dihubungkan secara parallel untuk (1) meningkatkan kapasitas keluaran dari suatu system melebihi apa yang didapat dari satu unit, (2) berfungsi sebagai daya cadangan tambahan untuk permintaan yang suatu ketika bertambah, atau (3) untuk pemadaman satu mesin dan penyalaan mesin standby tanpa adanya pemutusan aliran daya.

Ketika alternator-alternator yang sedang beroperasi pada frekuensi dan tegangan terminal yang berbeda, kerusakan parah dapat terjadi jika alternator-alternator tersebut secara mendadak dihubungkan satu sama lain pada satu bus yang sama (satu titik hubung). Untuk menghindari ini, mesin-mesin tersebut harus disinkronkan dahulu sebelum disambungkan bersama-sama. Ini dapat dicapai dengan menghubungkan satu generator ke bus (bus generator), dan mensinkronkan generator lainnya sebelum keduanya disambungkan. Generator dikatakan sinkron jika memenuhi kondisi berikut:

1.      Tegangan terminal yang sama. Diperoleh dengan menyetel kekuatan medan bagi generator yang hendak masuk ke dalam rangkaian (disambungkan).

2.      Frekuensi yang sama. Diperoleh dengan menyetel kecepatan prime mover dari generator yang hendak disambungkan.

3.      Urutan fasa tegangan yang sama.