Dunia Kereta - Mengenal Vacuum Brake

Pada kesempatan kali ini, setelah kita bahas beberapa jenis sitem pengereman pada kereta api, akan kita pelajari bersama vacuum brake atau rem vakum. Dari namanya saja sudah bisa ditebak, prinsip pengereman yang dipakai adalah dengan memanfaatkan tekanan ruang vakum udara. Untuk lebih jelasnya, baca hingga selesai artikel ini.

Rem vakum pertama kali diperkenalkan pada tahun 1870, hampir bersamaan dengan diperkenalkannya air brake. Prinsip kerja rem ini mirip dengan air brake. Rem vakum dikontrol melalui pipa rem yang terhubung dengan valve/ tuas rem di kabin daan peralatan rem yang ada disetiap car (kereta/gerbong). Udara vakum dibuat melalui suatu exhaust dimana ketika kondisi vakum penuh( full vacuum) maka brake akan release ( sepatu rem terlepas dari roda). Sebaliknya, ketika tekanan dalam pipa rem normal ( tekanan atmosfer) maka sepatu rem akan menempel penuh di roda (full brake).

Tekanan atmosfer didefinisikan sebesar 1 bar atau sekitar 14.5 lbs/inch kuadrat ( satuan inggris). Ketika tekanan atmosfer 0 lbs/ inch kuadrat berarti kondisi vakum penuh dan dinyatakan dalam 30 inch gas mercury atau 30 Hg. Di inggris biasanya vacuum brake broprasi pada 21 Hg.

Berikut ilustrasi sistem vakum brake beserta komponen – komponennya:

1) Driver brake valve. Adalah tuas kendali rem vakum yang ada di kabin masinis.

2) Exhauster. Alat yang dipaai untuk membuat kondisi vakum udara pada pipa rem.

3) Brake pipe. Pipa rem yang berfungsi untuk meneruskan perintah rem dari drive brake valve menuju sepatu rem.

4) Dummy Coupling. Terletak pada kereta paling ujung, berfungsi untuk menutup pipa rem.

5) Hoses. Persambungan pipa rem antar car.

6) Brake cylinder. Sebagai penerus gaya pengereman dari pipa rem menuju sepatu rem.

7) Vacuum reservoir. Berfungsi untuk membantu menggerakkan brake cylinder.

8) Brake blok. Sepatu rem itu sendiri.

9) Brake rigging. Suatu sistem yang membagi gaya pengereman dari brake cylinder menuju ke beberapa sepatu rem. Sistem ini dipakai karena ada car yang hanya memiliki satu brake sylinder tetapi memiliki empat atau lebih sepatu rem, sehingga untuk menyebar gaya pengereman diperlukan brake rigging. Pada penggantian sepatu rem, sistem ini perlu dicek untuk memastikan gaya pengereman pada tiap – tiap sepatu rem adalah sama.

10) Ball valve. Valve penghubung dan penutup antara vacuum reservoir dengan pipa rem.

Berikut uraian lebih jelas tentang cara kerja rem vakum:

a. Brake release

Brake release adalah kondisi dimana sepatu rem terlepas dari mecengkeram roda. Ketika tekanan udara pada brake pipe dibuat vakum, maka piston dan ball valve akan tertarik kebawah. Hal ini mengakibatkan sepatu rem terlepas dari roda dan ball valve menutup koneksi antara vacuum reservoir dengan pipa rem. Lebih jelas bisa dilihat pada ilustrasi berikut.

b. Brake apply

Brake apply adalah kondisi ketika sapatu rem mencengkeram roda. Pada kondisi ini, kondisi vakum mulai dihilangkan dari pipa rem. Karena kondisi di vacuum reservoir lebih vakum daripada pipa rem, maka piston brake silinder terangkat keatas dan oleh brake rigging diteruskan dengan mendorong sepatu rem untuk mencengkeram roda. Ball valve menutup koneksi antara vacuum reservoir dengan pipa rem sehingga kondisi vakum direservoir tetap terjaga.

Saat ini vacuum brake sudah jarang digunakan salah satu alasannya adalah kurang efektif jika dibandingkan air brake. Beberapa kereta yang masih menggunakan sistem vacuum brake bisa ditemui di inggris dan india. Mungkin demikian yang bisa kita pelajari tentang prinsip kerja vacuum brake. Bagi yang penasaran silakan gali lebih luas. Dan saran serta masukannya kami tunggu.

Reff: http://www.railway-technical.com/vacuum.shtml

Read More

Pendaftaran Akademi Perkeretaapian Indonesia (API) 2017

Pendaftaran Sekolah Kedinasan milik Kementerian Perhubungan untuk tahun akademik 2017/ 2018 resmi dibuka. Sekolah - sekolah kedinasan tersebut meliputi Matra Darat, Matra Laut, dan Matra Udara. Bagi kalian railfans, tentunya gembira karena ada sekolah khusus perkeretaapin juga yakni Akademi Perkeretaapian Indonesi(API) yang berlokasi di Madiun.

Berikut daftar sekolah kedinasan milik Kementerian Perhubungan yang buka pendaftaran:

Pendaftaran tahun ini dibuka mulai 3 April 2017. Bagi kalian yang berminat bisa dipersiapkan dulu. Info lebih lengkap, kunjungi:

https://sipencatar.dephub.go.id/pengumuman/penerimaan-taruna-baru-bpsdm-perhubungan-tahun-akademik-20172018-15.

Bagi yang ingin mengenal API, silakan kunjungi "API MADIUN."

Read More

Lowongan Kerja PT.INKA 2017

Kabar gembira, buat kamu yang job seeker, khususnya railfans. Ada info lowongan pekerjaan dari PT INKA di bulan Maret 2017 ini. Kali ini banyak yang dibuka, antara lain:

1) Welding Engineer

2) Quality Engineer

3) Senior Staff (3 posisi)

4) Junior Staff ( 10 posisi)

Registrasi dibuka 15-24 Maret 2017. Untuk info lebih jelas, silakan kunjungi link berikut.

http://www.inka.co.id/?p=5477

Read More

Dunia Kereta - Elektro Pneumatic Brake (EP brake)

Setelah sebelumnya kita bahas air brake, pada kesempatan ini akan kita pelajari bersama mengenai Electro Pneumatic Brake (EP brake). Jenis pengereman ini awalnya didesain untuk kereta jenis metro, tetapi sekarang penggunaannya meluas hampir disemua jenis kereta. Kelebihan utama dari EP brake dibanding air brake (rem udara tekan) adalah pengereman ini memiliki kecepatan respon yang lebih baik terutama untuk kontrol pengereman pada rangkaian kereta. Hal ini kaitannya dengan transmisi sinyal pengereman karena perintah pengereman ada di kabin masinis paling depan, dan perintah harus diteruskan hingga rangkaian terakhir. Jika transmisi sinyal pengereman lama, maka ketika kereta depan sudah aktif rem, kereta belakang masing belum aktif rem dan akan mendorong kereta depannya. Sebaliknya, ketika release rem, kereta depan sudah release rem untuk berjalan, kereta belakang masih aktif rem. Sehingga peran kecepatan transmisi sinyal rem sangat penting untuk diperhatikan. EP brake biasanya dioperasikan sebagai service brake, sedang air brake dipakai untuk emergency brake.

Gambar 1, merupakan skema dasar dari EP brake sedangkan gambar 2 adalah skema dasar dari air brake. Terlihat perbedaan utama utama antara EP brake dan air brake adalah pada pipa pengereman dan valve. Pada EP brake memiliki dua pipa pengereman yakni “Main reservoir pipe” atau pipa reservoir utama dan “brake pipe” pipa pengereman itu sendiri. Pada aplikasinya pipa reservoir biasanya bertekanan 7 bar sedangkan pipa pengereman bertekanan 5 bar. Sedangkan untuk valve, EP brake memiliki dua magnetic valve yang bisa dikontrol secara elektrik. Inilah alasan kenapa jenis pengereman ini disebut elektro pneumatic brake, rem udara yang dikendalikan secara elektrik.

Gambar 1. Skema dasar EP brake

Gambar 2. Skema dasar air brake

Pada aplikasi EP brake, application valve dan holding valve diaktifkan dengan sinyal elektrik. Aplication valve memiliki tipe NC(Normaly Close) artinya jika tidak mendapat sinyal listrik akan tertutup, sedangkan holding valve memiliki tipe NO(Normaly Open) artinya jika tidak mendapat sinyal listrik akan terbuka. Ketika EP brake aktif (apply), gambar 3, maka application valve akan membuka sehingga udara bertekanan dari pipa reservoir masuk ke brake cyinder sehingga terjadi pengereman. Ketika kondisi ini, holding brake aktif juga, sehingga valvenya tertutup. Pada posisi apply ini, tekanan dari pipa reservoir terus – menerus masuk ke brake cylinder, untuk menjaga gaya pengereman agar tidak terjadi slide maka ada tambahan safety valve (tidak tercantum di gambar). Safety valve berfungsi untuk menjaga tekanan sesuai nilai gaya pengereman maksi

mal agar tidak terjadi slide.

Gambar 3. EP brake apply (aktif)

Pada kondisi release, maka sinyal pengereman ke application valve dan holding valve hilang. Dengan demikian maka application valve kembali ke sifat NC, valve tertutup, dan holding valve kembali ke sifat NO, valve membuka. Sehingga aliran udara dari pipa reservoir terhenti dan udara sisa di brake cylinder keluar dari exhaust.

Gambar 4. EP brake release

Pada skema diatas, terlihat juga komponen air brake. Air brake disini dipakai sebagai back-up jika terjadi kegagalan sistem pada EP brake. Air brake juga berfungsi sebagai emergency brake. Ketika terjadi kegagalan sistem maka tekanan udara di pipa reservoir dan pipa pengereman akan turun. Hal ini menyebabkan slide valve ( yang berada pada triple valve) bergeser ke kanan, sehinggal udara dari auxiliary reservoir akan masuk brake cylinder dan mengaktifkan pengereman.

Reff:

http://www.railway-technical.com/ep-brakes.shtml

Read More

Dunia Kereta - Apa itu Holding Brake?

Pada kesempatan kali ini, akan kita pelajari lagi tentang braking/ pengereman pada kereta api. Khusus kali ini kita ambil tema tentang holding brake. Apa itu holding brake? Mungkin terdengar asing bagi kita. Jika dilihat dari artinya, hold artinya menahan, brake artinya pengeraman. Jadi holding brake adalah pengereman yang bersifat menahan, atau mempertahankan pada posisi tertentu. Lebih spesifik, holding brake adalah pengereman yang bekerja untuk menahan kereta ketika posisi gradient (khususnya tanjakan) agar kereta tidak bergerak mundur pada waktu setelah rem parkir dilepas sampai sistem propulsi mampu memberikan gaya untuk menggerakkan kerata.

Gambar 1. Kereta ditanjakan

Holding brake ini biasanya diaplikasikan pada kereta yang memiliki tuas traksi dan tuas rem pada satu tuas yang sama (traksi dan rem dependent). Tuas ini disebut sebagai master control (MC). Di Indonesia, jenis ini banyak ditemukan pada kereta rel listrik (KRL) contohnya KRL KfW, produk PT. INKA. Sedangkan pada jenis kereta yang memiliki tuas traksi dan tuas rem terpisah (traksi dan rem independent) penggunaan holding brake bisa dihilangkan. Jenis ini banyak dipakai pada kereta diesel hidrolik baik itu pada lokomotif maupun pada kereta berpenggerak.

Gambar 2. Traksi dan rem dependent

Gambar 3. Traksi dan rem independent

Kenapa pada kereta yang traksi dan rem dependent diperlukan holding brake? Karena ketika kereta berhenti maka tuas MC berada di posisi netrak, artinya service brake tidak bekerja, yang bekerja adalah rem parkir. Sekedar merefresh pemahaman tentang brake, rem service bekerja untuk menghentikan kereta yang berjalan, rem ini memiliki sifat normali close, artinya jika tidak ada udara dari compressor, maka rem akan bekerja. Dengan sistem ini, maka kereta akan otomatis mengerem ketika ada gangguan/ kerusakan pada supply daya listriknya. Sedangkan rem parkir dipakai untuk memarkir kereta yang berhenti, rem ini bersifat normaly open, artinya rem ini hanya bekerja jika ada tekanan udara. Kembali ke topik bahasan. Ketika masinis mau menjalankan kereta, maka ia harus melepas rem parkir, kemudian mengarahkan tuas MC kea rah powering (traksi). Sistem propulsi sendiri, memerlukan waktu hingga daya yang dihasilkan mampu menggerakkan kereta. Kondisi akan bahaya jika jika kereta pada posisis tanjakan, ketika rem parkir sudah dilepas, dan ternyata daya traksi belum cukup, maka kereta akan bergerak mundur dan ini berbahaya. Untuk itu, diperlukan mekanisme holding brake, dimana rem akan tetap bekerja hingga daya traksi diperkirakan cukup untuk menggerakkan kereta baru rem dilepas. Mekanisme holding brake biasanya diatur oleh train control, baik itu kapan holding brake dimulai dan kapan holding brake selesai.

Kenapa pada kereta yang traksi dan rem independent diperlukan holding brake? Karena pada sistem ini tuas traksi dan tuas rem terpisah sehingga masinis bisa melakukan perintah traksi dan rem bersamaan. Pada kondisi start jalan di tanjakan, maka masinis bisa mengatur tuas rem pada kekuatan tertentu hingga kereta tidak jalan mundur sambil menggerakkan tuas traksi. Ketika dirasa daya traksi sudah cukup, biasanya ditandai dengan sedikit suara bising ( nggereng) maka tuas rem bisa dilepas. Demikian dulu yang bisa kita pelajari tentang holding brake, semoga bisa menambah khazanah ilmu kita.

Reff:

1) http://www.sikerok.com/inilah-10-jalur-kereta-api-paling-ekstrim-di-indonesia

2) http://curhatkrl.blogspot.co.id/2013/10/kfw-i9000-krl-dingin-buatan-inka.html

3) https://caturprihatno.blogspot.co.id/2012/12/welcome-cc-206-locomotive.html

Read More

Dunia Kereta - Jenis - jenis Pintu Kereta

Pada kesempatan ini, akan kita pelajari bersama beberapa jenis pintu yang dipakai di kereta api. Beberapa jenis yang akan kita bahas antara lain plug doors, bi-folding doors, sliding pocket doors, exterior sliding doors, dan slam doors.

Plug doors biasanya ditemukan pada Light Rail Vehicles (LRV) tetapi sering juga ditemukan di kereta biasa. Pintu ini biasanya terdiri dari dua bagian, kanan dan kiri. Ketika dibuka, maka pintu akan terangkat keluar sedikit kemudian bergeser ke kiri dan kanan. Sedangkan ketika pintu ditutup, maka bagian yang bergeser ke kiri dan kanan merapat sehingga pintu tertutup baru kemudian pintu bergerak masuk sehingga permukaan pintu menjadi rata dengan dinding kereta. Disekeliling pintu ini dipasang karet sebagai seal. Perawatan pintu ini sulit karena banyaknya moving parts-nya. Akan tetapi, pintu ini lebih kelihatan rapid an mudah dibersihkan dengan alat pencuci (washing machine). Di Indonesia sendiri jenis pintu ini dipakai pada kereta kedinasan, kereta khusus.

Gambar 1. Plug door pada Sheffield tram

Bi-folding doors bisa ditemui di LRV dan terdiri dari dua panel. Beberapa kereta Eropa memiliki bi-folding doors dengan bukaan satu arah. Pintu dengan kontrol elektronik dapat dibuka oleh masinis atau penumpang dengan tombol. Ketika perintah diterima pintu melipat ke dalam dan berhenti saat sudah sejajar dengan jendela. Permasalahan yang biasanya timbul dari pintu jenis ini adalah ketika kereta penuh dengan penumpang, mekanisme pembukaan pintu berpotensi menabrak penumpang yang berada di dekat pintu. Pemakaian jenis pintu ini pada kereta di Indonesia saya sendiri belum pernah tau. Jenis pintu ini bisa kita jumpai di busway, angkot, ataupun toilet pesawat.

Gambar 2. Mekanisme Bi-Folding Door

Sliding pocket doors bisa ditemui dibanyak kereta. Pintu membuka dengan cara bergeser dan masuk di antara sidewall(dinding kereta) dan interior. Interior pada bagian ini biasanya menonjol untuk mengakomodasi masuknya panel pintu. Permasalahan yang biasa terjadi pada pintu jenis ini adalah saat rel untuk guide dari pintu ini kotor maka lama kelamaan dapat menyebabkan pintu ini tidak bisa menutup karena terhambat oleh pengotor tersebut. Pintu jenis ini di indonesia dipakai pada kereta KRL KfW, dan juga ditemui pada pintu bordes di kereta penumpang.

Gambar 3. Sliding pocket doors

Tipe lain dari pintu sliding adalah sliding door luar atau hug door. Ini adalah jenis yang sangat populer karena lebih mudah untuk merancang tetapi kebanyakan desainer sulit untuk memberikan sentuhan estetika karena letaknya diluar. Beberapa jenis pintu ini cukup digeser ke belakang dan ke depan untuk membuka dan menutupnya. Biasanya pada perintah dari masinis atau kadang-kadang dari perintah penumpang. Jenis yang lebih canggih bekerja dalam cara yang mirip dengan plug door. Hanya saja pintu ini biasanya terdiri dari satu daun pintu sedangkan plug door memiliki dua daun pintu. Untuk contoh pintu ini belum pernah saya temui aplikasinya di kereta api indonesia.

Gambar 4. Sliding door external

Pintu jenis slam door adalah standar pintu yang digunakan selama bertahun-tahun pada perkertaapian Inggris. Tapi sudah tidak digunakan lagi mulai tahun 2002. Mekanisme pintu jenis ini cukup sederhana yaitu pintu dengan engsel dan dapat dibuka manual dengan handle. Sedangkan di Indonesia sendiri jenis pintu ini masih menjadi standar untuk kereta penumpang baik itu kelas ekonomi maupun kelas eksekutif.

Gambar 5. Slam door

Reff:

1) http://www.railway-technical.com

2) http://www.semboyan35.com

3) http://www.diyadvice.com/diy/doors-windows/repair-door/bifold-and-sliding-doors/

Read More

Dunia Kereta - Sistem Komunikasi Data pada Kereta

Sistem Komunikasi data Pada Kereta atau istilah populernya Train Communication Network (TCN) adalah hierarki komunikasi data pada kereta, baik itu interen car (pada satu kereta) maupun antar kereta. Pada intinya, TCN membahas protocol komunikasi data pada kereta. Seperti disebutkan sebelumnya, pada komunikasi internal kereta dipakai standart bus Multifuction Vehicle Bus(MVB) sedangkan untuk komunikasi antar kereta dipakai Wire Train Bus (WTB). Keduanya mengacu pada standart internasional yaitu IEC 61375. Pada kesempatan ini, kita akan berkenalan lebih jauh dengan TCN.

Wire Train Bus (WTB)

Sistem WTB dapat dibuat dengan kabel tembaga maupun kabel optic. Konektor yang dipakai RS-485 pada kecepatan transmisi(pengiriman data) 1 Mbit/s. Pengkodean data memakai metode Manchester II dan frame protocol HDLC. Sistem ini mampu dikoneksi hingga 32 node(titik pengguna) dengan panjang maksimum 860 m (tanpa repeater).

Gambar 1. Sistem WTB

Gambar 1 menunjukan sistem WTB dan MVB. Dimana WTB disebut juga train bus karena merupakan bus data antar car. Sedangkan MVB disebut juga vehicle bus karena merupakan bus data intern car. Disetiap car terdapat 1 node, dimana dari node ini kabel data akan terhubung ke masing – masing device melalui MVB bus.

Multifunction Vehicle Bus (MVB)

Seperti halnya sistem WTB, sistem MVB juga dapat dibuat dengan kabel tembaga maupun kabel optic. Akan tetapi, MVB tidak memiliki konektor standart. Jika memakai konektor OGF (optical glass fiber) mampu mencapai jarak 2000m. Jika dipakai konektor EMD (electrical medium distance) seperti RS 485 mampu menjangkau jarak 200m. Dan jika dipakai konektor ESD (electrical short distance) hanya mampu mencapai jarak hantar 20 m. PEngkodean data memakai Manchester II dengan kecepatan transmisi mencapai 1.5 Mbit/s.

Gambar 2 MVB bus pada lokomotif

Gambar 2 menunjukkan pengaplikasian sistem MVB pada lokomotif. Terlihat ada beberapa device yang terhubungan melalui MVB bus (warna merah) yakni radio komunikasi, alat diagnosis kerusakan, brake sistem, power elektronik disini bisa berupa SIV maupun komponen control lainnya, motor control bisa berupa VVVF, track signal untuk pensinyalan, dan cockpit yang merupakan kabin control masinis. Kesemuanya terhubung ke satu node (titik pusat) warna biru. Dari node ini kemudian masuk ke train bus, yang jika di coupler (digabung) dengan kereta lain, maka akses data bisa dilakukan. Train bus yang menjembatani data antar car biasanya memakai WTB.

Gambar 3 MVB bus pada kereta penumpang

Pada gambar 3 ditunjukkan ilustrasi penggunaan MVB bus pada kereta penumpang. Seperti yang dipakai pada lokomotif, terlihat semua device (peralatan) terhubung melalui MVB bus (warna merah) seperti door(pintu) sebagai pengendali buka/tutup pintu, air conditioning (AC) untuk control AC, passenger information system (PIS) untuk data tampilan di running text, lighting untuk control lampu, brake untuk control pengereman, power untuk kendali aliran listrik, dan seat reservation kemungkinan sebagai penanda nomor kursi.  Dari MVB bus data masuk node, kemudian dikonvert menjadi sistem WTB untuk pertukaran data antar car.

Gambar 4 MVB module

Reff:

1) http://lamspeople.epfl.ch/kirrmann/Pubs/TCN/IEC61375-3-MVB.ppt

2) https://en.wikipedia.org/wiki/Train_communication_network

Read More

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:

1) https://en.wikipedia.org/wiki/Loading_gauge

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

Read More

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

Read More