Dunia Kereta - Lokomotif Listrik

Berbicara tentang lokomotif, sebelumnya telah kita bahas tentang lokomotif diesel hidrolik dan lokomotif diesel elektrik karena keduanya banyak di pakai di Indonesia. Selanjutnya pada sub bab ini kita akan membahas tentang lokomotif listrik yang sudah banyak dimanfaatkan di luar negeri, meskipun di Indonesia sendiri belum ada. Akan kita pelajari bersama tentang komponen dan cara kerja dari lokomotif listrik.

Gambar 1. Lokomotif listrik dan komponennya (http://www.railway-technical.com/)

Gambar 1 menunjukkan sebuah lokomotif listrik beserta komponennya. Akan kita bahas satu-persatu mulai dari sumber listrik hingga ke motor traksi. Pada gambar 1 garis warna merah menunjukkan aliran listrik AC satu phasa, garis biru menunjukan aliran listrik DC dan garis pink menunjukkan listrik AC 3 phasa. Sistem lokomotif pada gambar diatas adalah LAA listrik AC (biasanya 25 kV 50/60 Hz) dan motor traksi listrik AC.

Dimulai dari Overhead line (Listrik Aliran Atas – LAA) listrik masuk ke sistem kereta melalui pantograph kemudian melewati Circuit Breaker (CB) sebagai sistem proteksi/ pengaman yang akan memutus aliran listrik apabila terjadi gangguan.  Kemudian listrik dilanjutkan masuk ke transformer untuk diturunkan tegangannya dengan trafo step-down. Dari trafo listrik masuk ke rectifier untuk diubah menjadi listrik DC. Selanjutnya, listrik DC masuk ke main inverter dan auxiliary inverter. Output dari main inverter adalah listrik AC 3 phasa untuk menggerakkan motor traksi. Biasanya satu main inverter dapat menggerakkan hingga empat motor traksi dengan susunan parallel, sesuai dengan daya inverter dan motor yang dipakai.

Gambar 2. Lokomotif Listrik  (http://www.toshiba.co.jp)

Disisi lain auxiliary inverter berfungsi untuk menghasilkan listrik 3 phase yang dipakai untuk supply beban auxiliary seperti cooling fan, compressor, motor blower dll. Cooling fan bertugas untuk mendinginkan komponen – komponen yang ada dalam lokomotif. Compressor bertugas menghasilkan udara pengereman untuk supply air brake dan motor blower sebagai pendingin motor traksi. Karena menghasilkan listrik 3 phase dengan frekuensi konstan maka auxiliary inverter dikenal dengan sebutan SIV (Static Inverter) sedangkan main inverter yang menghasilkan listrik dengan frekuensi yang bervariasi disebut VVVF (Variable Volatage Variable Frequency). Baca: VVVF danSIV.

Selanjutnya ada juga auxiliary rectifier yang berfungsi menghasilkan listrik DC untuk charging baterai dan juga beban DC seperti lampu depan, lampu sinyal, dan wiper. Baterai disini dipakai untuk back-up ketika emergency. Terakhir axle brush dipakai sebagai jalur arus balik. Seperti halnya lampu rumah kita yang memakai dua kabel, satu kabel fase dan satu kabel netral, maka pada kereta kabel fasenya adalah LAA dan kabel netralnya adalah rel itu sendiri.

Read More

Dunia Kereta - Jenis Kereta Api

Pada kesempatan ini kita akan pelajari bersama jenis kereta api. Utamanya kereta api yang masih banyak dioperasikan, tidak termasuk kereta api uap. Di Indonesia sendiri sekarang mulai bermunculan banyak tipe kereta api, ada kereta api antar kota/ antar provinsi, ada MRT, LRT, dan akan dibangun pula kereta high speed. Apa saja perbedaan beberapa jenis kereta api tadi? Mari kita bahas satu demi satu.

LRT

LRT atau Light Rail Transit merupakan jenis MRT dengan kapasitas medium. LRT merupakan perpaduan antara MRT dan bis sehingga banyak kita temui LRT berjalan pada lintasan yang sebadan dengan jalan raya. LRT sendiri ada yang berjalan dengan tenaga diesel dan ada yang bertenaga listrik. Ciri lain LRT adalah jarak antar stasiun yang cukup pendek yakni 1 – 3 km dan berjalan dengan kecepatan rata – rata 60 km/ jam. Sedangkan dari segi lintasan, dimungkinkan sharing dengan jenis kereta api lain, misal kereta barang dsb. Perlintasan pada jalur LRT juga dimungkinkan.

MRT

MRT atau Mass Rapid Transit terkadang disebut sebagai metro juga subway. Merupakan jenis kereta api yang melayani perkotaan dengan kapasitas yang cukup besar, lebih besar dari LRT. Agar dapat berjalan cepat, rapit, di perkotaan, maka MRT biasanya memiliki jalur khusus baik di bawah tanah, undergroud, atau juga di atas tanah, elevated. Ciri lain dari MRT adalah jarak antar stasiun 2 – 3 km dengan kecepatan rata – rata 80 km/ jam. Kebanyakan MRT bertenaga listrik karena mempertimbangkan polusi ketika berjalan di lintasan lorong bawah tanah.

Gambar 1. MRT Jakarta (finance.detik.com)

Commuter rail

Gambar 2. Kereta Commuter Jakarta (www.krl.co.id)

Commuter rail adalah kereta api regional atau jarak dekat yang menghubungkan perkortaan dengan daerah – daerah disekitarnya. Misalnya commuter rail Jakarta yang menghubungkan Bekasi, Tengerang ke Pusat Ibu Kota Jakarta. Perbedaan commuter dengan MRT adalah, commuter tidak memiliki jalur khusus, biasanya sharing lintasan dengan kereta lain. Jadi jangan heran jika tiket MRT lebih mahal. Jarak antar stasiun pada commuter sekitar 1 – 3 km dengan kecepatan rata – rata 80 km/ jam.

Intercity rail

Intercity rail adalah kereta antar kota atau antar provinsi seperti yang sering kita jumpai misalnya Sancaka, Logawa dll. Jarak antar stasiunnya cukup jauh yaitu 5 – 160 km sehingga pada kereta ini disediakan fasilitas toilet, kafe(kereta makan) bahkan ada jenis kereta tidurnya. Kecepatan kereta jenis ini rata – rata 100 km/ jam. Lintasan pada intercity rail dimungkinkan untuk sharing dengan jenis kereta lain, perlintasan juga sering ditemui pada lintas kereta ini. Jenis kereta ini ada yang ditarik lokomotif ada juga yang berpenggerak sendiri seperti kereta Prameks yang ada di Solo.

High speed rail

High speed rail atau kereta cepat merupakan jenis kereta dengan kecepatan diatas 150 km/ jam. Kereta super cepat yang bahkan bisa diadu dengan pesawat ini dipakai untuk jarak jauh minimal 100 km. Dengan kecepatan yang tinggi, lintasan kereta ini didesain khusus dimana tidak ada kereta jenis lain maupun perlintasan disana. Pada umumnya kereta high speed bertenaga listrik dan jenis multiple unit (kereta berpenggerak) seperti shinkansen. Akan tetapi ada juga kereta cepat yang ditarik lokomotif yaitu Siemens Charger yang dioperasikan oleh Amtrak dengan kecepatan maksimum 201 km/jam.

Gambar 3. High speed rail

(https://phys.org/news/2013-04-australian-high-rail-worth.html)

Referensi:

http://www.bayrailalliance.org/

https://en.wikipedia.org/wiki/Siemens_Charger

Artikel terkait:

10 Kereta Tercepat di Dunia

Read More

Dunia Kereta - Kereta Api Ramah Lingkungan

Di era global warming ini, banyak pihak yang berusaha menekan polusi dan menggerakkan program ramah lingkungan. Tidak ketinggalan, produsen kereta api dunia saling berlomba untuk memberikan kereta api terbaik yang ramah lingkungan. Beberapa cara yang bisa dilakukan untuk menekan konsumsi energi pada kereta api telah dibahas sebelumnya, misalnya Penggunaan Space dan RegenerativeBraking. Pada kesempatan ini pembahasan kita fokuskan pada sumber energi kereta.

Dari segi keramahan lingkungan, diantara kereta diesel dan kereta listrik, manakah yang lebih environment friendly (ramah lingkungan)? Mungkin banyak diantara kalian yang menjawab bahwa kereta api listrik lebih ramah lingkungan karena tidak menghasilkan asap. Coba pikirkan kembali. Memang kereta listrik mendapatkan listrik dari mana? Listrik untuk jaringan LAA juga diperoleh dari pembangkitan, dimana sebagian besar pembangkit listrik di Indonesia adalah tanaga uap( hasil pembakara batu bara) dan tenaga diesel juga. Bedanya hanya, polusi yang dihasilkan oleh kereta api listrik terfokus di lingkungan pembangkitan tetapi dalam jumlah besar, sedangkan polusi yang dihasilan kereta api diesel dibawa sepanjang lintas namun dalam jumlah kecil. Jika dilihat dari kemampuan regenerative braking, kereta api diesel elektrik pun bisa melakukan regenerative braking dengan menyimpan energinya di ESS (Energy Storage System) seperti super capasitor dan baterai ( konsep kereta api hybrid).

Untuk meningkatkan environment friendly inilah maka dikembangkan kereta api berbahan bakar hydrogen yang gas. Kereta api berbahan bakar hydrogen sering disebut dengan Hydrail sedangkan kereta api berbahan bakar gas biasanya memakai gas jenis LNG (Liquid Natural Gas).

Gambar 1. Lokomotif berbahan bakar LNG, Kanada

(www.ge.com)

LNG menjadi pilihan dengan dua alasan utama. Pertama harganya lebih murah dibanding HSD untuk diesel. Kedua reduksi atau pengurangan emisi yang ditawarkan LNG cukup signifikan. Menurut data dari www.railway-technology.com, LNG dapat mengurangi emisi karbon sampai 30 % dan emisi nitrogen sampai dengan 70 %. Sedangkan kekurangan bahan bakar ini adalah efisiensi mesin gas yang masih rendah. Seiring riset dan peningkatan effisiensi mesin bahan bakar LNG kedepannya akan sangat menjanjikan. Adapun Kanada sudah membuat prototype lokomotif berbahan bakar LNG ini pada September 2012.

Selain LNG, hydrogen banyak dilirik oleh produsen kereta api. Pasalnya, jenis bahan bakar ini sangat ramah lingkungan, dimana energy dari hydrogen diperoleh melaui fuelcell yang mengkonversi hydrogen menjadi air. Gambar berikut menunjukkan proses untuk mendapatkan energi dari hydrogen.

Gambar 2. Skematik full cell dengan hydrogen [1 ]

Kereta api berbahan bakar hydrogen pertama adalah Coradia iLint yang diproduksi oleh perusahaan Corodia Lint (milik Alstom). Diperkenalkan pada Innotrans 2016 dan berikutnya akan dioperasikan secara komersil pertama di Jerman. Kereta api dengan top speed 140 km/jam ini mampu menempuh jarak hingga 800 km dengan satu tangki penuh hydrogen dan membawa 300 orang penumpang. Salah satu kendala pengembangan hydrail adalah fasilitas operasi yang belum memadai, seperti misalnya tempat pengisian bahan nakar dan lain sebagainya.

Gambar 3. Corodia iLint (http://www.renewableenergyfocus.com)

English title: Renewable Energy for Railway

Artikel terkait:

Regenerative Braking dan ESS pada Kereta Api

Effisiensi Penggunaan Space pada Kereta Api

Reff:

www.railway-technology.com

[1 ] S Hillmansen, The application of fuel cell technology to rail transport operation, Department of Mechanical Engineering, Imperial College, iMechE 2003

Read More

Dunia Kereta - Regenerative Braking dan ESS pada Kereta Api

Salah satu cara yang bisa dilakukan untuk melakukan penghematan pada konsumsi energi kereta api adalah dengan menggunakan regenerative braking dan ESS. Regenerative braking adalah proses brake pada motor traksi dimana motor diubah menjadi generator sehingga mengubah energi kinetic kereta api menjadi energi listrik. Sedangkan ESS sendiri adalah singkatan dari Energy Storage System, pada kereta biasanya dipakai super capasitor, baterai, atau flywheel.

Seperti pengertian dari regenerative braking, maka metode ini bisa diterapkan pada setiap kereta yang memiliki motor traksi baik kereta diesel maupun kereta listrik. Menurut salah satu rujukan, regenerative braking pada MRT bisa memberikan penghematan energi hingga 30 % [1]. Pada KRL dan KRDE bahkan cukup dengan mengandalkan regenerative braking bisa menghentikan kereta hal ini karena motor traksi pada KRL dan KRDE cukup banyak, multiple unit. Sedangkan pada lokomotif regenerative braking hanya membantu sedikit motor traksi hanya ada di loko saja.

Gambar. Penempatan ESS di stasiun [2]

Listrik hasil regenerative braking juga tidak dapat dimanfaatkan sepenuhnya. Biasanya listrik regenerative braking dari kereta yang datang ke stasiun dipakai oleh kereta lain yang akan berangkat dari stasiun. Cara seperti ini perlu pengaturan jadwak kereta yang baik. Sedangkan jika listrik hasil regenerative braking yang mengalir balik ke Listrik aliran Atas (LAA) tetapi tidak ada kereta lain yang menggunakan maka akan membahayakan kabel LAA karena terjadinya overvoltage (kelebihan tegangan kabel). Untuk itu, biasanya setiap kereta yang mampu melakukan regenerative braking dilengkapai dengan brake resistor (BR) untuk membuang overvoltage tadi.

Pemakaian BR berarti membuang energi listrik menjadi panas dan tidak termanfaatkan. Para meneliti ahirnya menggunakan ESS (energy storage system) yang dipakai untuk menyimpan energi hasil regenerative braking agar dapat dimanfaatkan kembali. Beberapa alternative ESS adalah baterai, super capasitor, dan flywheel. Super capasitor menjadi unggulan karena mampu charge dan discharge dalam waktu cepat. Charge cepat diperlukan untuk menampung energi hasil regenerative braking yang besar namun singkat. Sedangkan discharge cepat diperlukan untuk akselerasi kereta. Baterai tidak diunggulkan karena proses charge dan discharge yang lama. Sedangkan flywheel karena massa nya terlalu berat.

Dengan adanya ESS pada kereta, maka energi hasil regenerative dapat disimpan untuk dipakai nanti. Akan tetapi, adanya ESS membuat berat kereta bertambah. Untuk itu, ada usulan alternative lain dimana ESS ditempatkan statis di stasiun. Jadi setiap ada kereta api yang hendak berhenti dengan regenerative brake ke sebuah stasiun, energi hasil pengeremannya disimpan dalam ESS statis. Dari ESS statis, energi listrik bisa dipakai untuk kebutuhan stasiun seperti pencahayaan, AC dan lain sebagainya. Baca: Flywheel: Solusi Efisiensi Kereta Listrik.

English title: Reducing energy consumption of railway by applied regenerative braking and ESS

Artikel terkait:

Loses pada Konversi Energi Kereta Api

Effisiensi Penggunaan Space pada Kereta Api

Reff: www.railway-energy.com

[1] C. Chen, H. Chuang, and J. L. Chen, Analysis of dynamic load behaviour for electrified mass rapid transit systems, in 34th IEEE In- dustry Applications Conference (Thirty-Fourth IAS Annual Meeting), 1999, vol. 2, pp. 992-998.

[2] Arturo Gonzalez-Gil, Roberto Palacin, Paul Batty, Sustainable urban rail systems: strategies and technologies for optimal management of regenerative braking energy, www. Elsevier.com.

Read More

Dunia Kereta - Loses pada Konversi Energi Kereta Api

Kereta Rel Diesel Elektrik (voith.com)

Sebelum membahas lebih jauh tentang rugi daya pada konversi energi kereta api, mari kita pelajari secara singkat tentang konversi energi pada kereta api. Telah kita ketahui bahwa KRD adalah kereta yang memiliki sumber penggerak dari diesel sedangkan KRL sumber energi penggeraknya dari Listrik Aliran Atas (LAA). Pada KRD, mesin diesel memperoleh energi dari pembakaran BBM menjadi gerakan mesin (energi kimia menjadi energi gerak). Setelah itu energi diteruskan untuk memutar gardan pada jenis kereta diesel hidrolik atau untuk memutar generator pada kereta diesel elektrik. Dari generator menghasilkan listrik, diolah di VVVF  hingga akhirnya bisa memutar motor listrik untuk menggerakkan kereta api. Pada perubahan – perubahan tadi terjadi konversi energi. Begitupula pada KRL, energi listrik dari LAA diolah oleh VVVF sehingga menggerakkan motor traksi (perubahan energi listrik menjadi energi mekanik gerak). Karena setiap komponen yang dilalui energi tadi tidak ideal, dalam artian energi tidak terkonversi secara sempurna, ada sebagian kecil yang hilang menjadi panas akibat gesekan dan lainnya, maka dikenal dangan adanya rugi daya (loses).

Gambar diatas menunjukkan perbandingan rugi daya pada kereta EMU ICE 3 dan kereta berlokomotif Re 465. Grafik diatas dibaca urut dari kiri mulai dari gear, motor, seterusnya hingga auxiliary.

Dari data gambar diatas, terlihat jelas bahwa motor traksi menyumbang loses yang paling besar. Gearbox meskipun bekerja secara mekanis, tetap memiliki loses meskipun kecil. Untuk mnghilangkan rugi – rugi gearbox, saat ini sedang dikembangkan metode direct drive. Dimana dengan metode ini, traction motor langsung terkoneksi ke axle. Kandidat motor traksi yang bisa dipakai dengan cara ini adalah permanent magnet motor(PMSM) dan transversal flux motor. Selain itu dari segi traction motor, PMSM juga menjadi unggulan karena dengan daya yang sama dengan motor induksi, PMSM memiliki dimensi yang lebih kecil, sehingga lebih ringan.

Dilihat dari segi trafo, EMU memiliki loses yang lebih besar daripada lokomotif. Hal ini karena, semakin besar transformer maka semakin efisien. Untuk itu, dalam pendesainan transformer sangat penting mempertimbangkan faktor effisiensi dan beratnya.

Selanjutnya kita tengok kereta berpenggerak disesel. Seperti telah dijelaskan pada artikel: Lokomotif Diesel, kereta berpenggerak diesel jenis lokomotif maupun multiple unit (DMU) memiliki tiga jenis trasmisi yaitu mekanik, hidrolik, dan elektrik. Telah dijelaskan diatas, bahwa transmisi adalah peralatan untuk konversi energi yakni dari energi gerak (putaran mesin diesel) menjadi energi gerakan roda kereta. Pernahkan kalian berpikir kira – kira jenis transmisi apakah yang paling effisien? Apakah mekanik, atau elektrik, ataukah hydrolic. Saya yakin banyak diantara kalian menjawab elektrik. Berikut jawabannya berdasarkan data dari DSB (Danish State Railways).

Berdasarkan data tabel diatas, terlihat jelas bahwa dengan menggunkan egine yang sama diperoleh effisiensi transmisi mekanik paling besar. Sedangkan effisiensi elektrik dan hydrolik sama(hampir sama). Effisiensi transmisi mekanik paling tinggi karena tahapan pengubahan energi gerak dari mesin diesel ke gerak roda kereta lebih sedikit daripada lainnya. Misalnya saja untuk transmisi elektrik, energi gerak mesin diesel untuk memutar generator, setelah itu listrik masuk traction inverter, traction motor, gerbox baru roda. Semakin banyak tahapan maka semakin banyak loses. Berikutnya ditinjau dari optimum engine load, dengan transmisi mekanik dan elektrik engine dapat bekerja di titik optimal itulah kenapa percepatan (akselerasi) pada kedua jenis transmisi ini lebih baik dari pada transmisi hidrolik. Terakhir dari segi regenerative braking (recuperation) jenis transmisi elektrik memiliki peluang yang paling besar.

Mungkin ada pertanyaan, jika transmisi mekanik memiliki efisiensi paling tinggi kenapa jarang dipakai? Hal ini karena transmisi mekanik tidak fleksibel dan berat. Untuk kereta dengan daya besar, transmisi mekanik memiliki massa yang besar membuat berat kereta semakin besar. Transmisi elektrik paling disukai kerena paling fleksibel. Energi pada transmisi elektrik diteruskan melalui kabel yang lebih fleksibel dalam penempatannya.

English title: Losses in Railway Converter

Artikel terkait:

Effisiensi penggunaan space pada kereta api

Efek berat kereta terhadap konsumsi energi

Reff: www.railway-energy.com

Read More

Dunia Kereta - Effisiensi Penggunaan Space pada Kereta Api

Setelah sebelumnya kita telah membahas pengaruh massa kereta terhadap konsumsi energi dan juga pengaruh bentuk aerodinamis kereta terhadap konsumsi energi, maka pada kesempatan ini akan kita pelajari bersama effisiensi penggunaan space/ ruang pada kereta api yang kaitanya dengan konsumsi energi. Pada artikel sebelumnya telah dibahas bahwa semakin besar massa kereta maka semakin besar pula konsumsi energinya. Secara ekonomi, energi ini nantinya dihitung dari banyaknya kursi yang bisa ditempati, yang berarti jika dengan massa kereta yang sama tetapi lebih banyak kursi/ space yang bisa ditempati/ termanfaatkan maka biaya penggunaan energinya akan semakin murah.

Gambar. Interior Kereta Shinkansen (www.westjr.co.jp)

Berkaitan dengan jumlah kursi atau jumlah penumpang yang bisa diangkut ada beberapa cara yang bisa dipakai untuk meningkatkan kapasitasnya, yaitu: 

1) Meninggikan tinggi kereta api

Salah satu caranya dengan membuat kereta api bertingkat (double-decked). Kendala perapan double-decked adalah lintas yang kurang mendukung seperti terowongan dan jembatan yang tidak muat untuk kereta double-decked.

2) Memperlebar car body

Sama seperti cara sebelumnya, cara ini juga terkendala pada loading gauge. Di Indonesia sendiri, dimana pembangunan jalur kereta baru mungkin bisa diaplikasikan. Dengan lbar sepur 1435 badan kereta bisa lebih lebar dibanding pada lebar sepur 1063. 

3) Menghilangkan lokomotif dan diganti dengan multiple unit (kereta berpenggerak)

Cara ini paling banyak digunakan karena tidak perlu mengubah fasilitas yang ada. Sudah banyak diaplikasikan di luar negeri. Di Indonesia diaplikasikan pada kereta jarak dekat seperti Prameks, kereta bandara dan KRL.

Gambar diatas adalah contoh perbandingan kapasitas kereta dengan lokomotif dan multiple unit (MU). Terlihat bahwa kapasitas MU bisa lebih besar, hanya perlu 2 kereta. Di Indonesia sendiri untuk meningkatkan fungsi space yang terbatas pada kereta ini, sekarang sudah banyak kereta pembangkit (P) yang digabung dengan kereta makan (KM) menjadi kereta makan pembangkit (KMP). Dengan adanya KMP kereta pembangkit dihilangkan dan diganti kereta penumpang sehingga jika dihitung konsumsi energi per kursi nilainya akan menurun. Sedangkan pemanfaatan MU di Indonesia baru pada kereta jarak dekat sepeti contoh yang disebutkan diatas. Untuk kereta cepat, kemungkinan nantinya akan memakai tipe MU seperti banyak dipakai di Shinkansen.

English title: Space Utilization Efficiency in Railway

 

Artikel terkait:

Aerodinamis Kereta Api dan Konsumsi Energi

Efek Berat Kereta Terhadap Konsumsi Energi

Reff: www.railway-energy.com

Read More

API Madiun Buka Lowongan

Kabar gembira datang lagi dari Akademi Perkeretaapian Indonesia (API) di Madiun. Setelah sebelumnya kabar gembira mengenai pendaftaran untuk menjadi taruna/ mahasiswa, kali ini pendaftaran dibuka untuk staff pengajar. API sendiri merupakan sekolah kedinasan milik Departemen Perhubungan (DEPHUB) yang berlokasi di kota Madiun Jawa Timur. Sekolah boarding school ini memiliki luas sekitar 18 hektar. Dengan lahan yang cukup luas, API memiliki laboratorium yang cukup lengkap untuk menunjang proses pendidikannya. API menawarkan empat program study tingkat Diploma yaitu Teknik Mekanika Perkeretaapian, Teknik Elektro perkeretaapian, Teknik Bangunan dan Jalur Perkeretaapian serta Manajemen Transportasi Perkeretaapian. Lebih jelas baca: API.

Seiring dengan pembangunan perkeretaapian yang sedang gencar dilakukan di Indonesia, maka kebutuhan akan SDM perkeretaapin semakin tinggi. Sebagai salah satu tujuan dibentuknya API, yakni untuk menyediakan SDM yang handal di perkeretaapian, saat ini semakin banyak taruna/ mahasiswa di API. Sehubungan dengan ini, maka dibutuhkan pula SDM pendidik yang handal. Untuk itu, pada kesempatan kali ini API madiun membutuhkan tanaga pengajar dangan spesifikasi sebagaimana tertera pada pengumuman resmi di bawah ini.

NOTE. Sumber informasi dari media social, untuk memastikan silakan hubungi kontak yang tertera. Terima kasih.

 Ref: http://api.ac.id/

Read More

Dunia Kereta - Aerodinamis Kereta Api dan Konsumsi Energi

Setelah sebelumnya kita pelajari bahwa massa kereta mempengarumi konsumsi energi dimana semakin berat massa kereta maka semakin besar pula konsumsi energinya, maka pada kesempatan ini akan kita pelajadi pengaruh bentuk aerodinamis kereta terhadap konsumsi energi. Aerodinamis disini berkaitan dengan bentuk kereta, karena aerodinamis memiliki pengaruh pada timbulnya air resistance ( gaya hambat udara). Selain berpengaruh pada konsumsi energi, aerodinamis juga berperan pada noise/ kebisingan ketika kereta berjalan, safety pada high speed train, bahkan pada kenyamanan penumpang.

Gambar 1. Simulasi aerodinamis kereta api

Baca: Macam – macam resistansi (gaya gesek) padaKereta Api

Air resistance yang bekerja pada kereta dipengaruhi oleh dua faktor: bentuk geometri kereta api dan kekasaran permukaan. Secara umum semua bagian luar kereta memiliki peran untuk timbulnya air resistance. Pada high speed train, aerodinamis sangat penting. Gambar 2 dibawah menunjukkan presentase besarnya air resistance yang ditimbulkan beberapa komponen luar kereta high speed.

Gambar 2. Prosentase penyumbang air resistance

Berdasarkan Gambar 2 diatas, terlihat bahwa komponen penyumbang air resistance terbesar adalah bogie dan roda. Salah satu usaha untuk memperbaiki aerodinamis kereta api pada bagian bogie dan roda dapat dilakukan dengan memberikan cover di depan roda. Penyebab utama dari air resistance adalah pada transisi aliran udara laminar ke turbulensi, Gambar 3, maka aeroninamis pada sisi samping dan roof kereta dapat diperbaiki dengan menghindari lekuk-lekuk tajam kereta. Setiap sudut peralihat bentuk dibuat lengkung tidak menyudut.

Gambar 3. Laminar dan Turbulensi

Sedangkan pada kereta barang, yang memang memiliki bentuk tidak se-aerodinamis kereta high speed atau kereta penumpang, air resistence dapat dikurangan dengan pemberian cover dan pengaturan pada jarak antar kereta. Berdasarkan penelitian pada gerbong barang, ditemukan bahwa gerbong penuh memiliki aerodinamis yang lebih baik daripada gerbong kosong.

Selain air resistance, running resistance, yang timbul akibat gaya gesek juga berperan pada konsumsi energi kereta. Sedikit kita bahas tentang gaya gesek pada kereta api. Gaya gesek pada kereta api utamanya ditimbulkan karena kontak antara roda dan rel, selain itu pada flange roda ketika kereta berjalan di lintasan lengkung/ belokan. Kedua gaya gesek tadi berkontribusi pada 10 % penggunaan energi pada kereta api. Untuk itu, terkadang pada saat kereta berbelok dipakai pelumas untuk mengurangi gaya gesek sisi flange roda. Sedangkan pada gaya gesek antara roda dan rel, secara desain sudah dipertimbangkan seminimal mungkin, dimana pada perhitungannya mempertimbangkan syarat koefisien adhesive. Jika gaya gesek terlalu besar, maka rugi – rugi akibat gaya gesek besar, sebaliknya jika terlalu kecil maka kereta akan slip dan tidak bisa berjalan.

Semoga dengan sedikit pembahasan mengenai pengaruh aerodinamis kereta pada konsumsi energi ini bisa menambah pengetahuan kita bersama. Terima kasih atas kunjungan Anda pada website ini.

English title: The effect of train aerodynamic to the energy consumption

Artikel terkait:

Efek Berat Kereta Terhadap Konsumsi Energi

Resistansi Gerak Kereta
Effisiensi Penggunaan Space pada Kereta Api

  

Reff: 
www.railway-energy.com 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167610515000288

Read More

Dunia Kereta - Efek Berat Kereta Terhadap Konsumsi Energi

Berdasarkan data dari [1] kereta penumpang rata – rata memiliki berat 400 kg sampai 800 kg per seat/ kursi (berat ini adalah berat total kereta di bagi jumlah seat). Untuk kereta high speed misalnya German ICE 2 bahkan beratnya mencapai 1100 kg/ seat. Kira – kira apakah pengaruh berat kereta terhadap konsumsi energi? Cara sederhana untuk memperkirakan jumlah energi yang dikonsumsi kereta adalah dengan Hukum Newton 2 ( pelajaran Fisika). F = M*a, dimana F adalah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan kereta atau sering disebut gaya traksi, M adalah massa kereta, a adalah percepatan kereta. Sedangkan P = F*v, dimana P adalah daya, v adalah kecepatan kereta. Sedangkan energi adalah W = P * t, dimana W adalah energi, t adalah satuan waktu. Nah dari rumus – rumus yang saling berhubungan ini, intinya M berpengaruh pada W, bahkan pengaruhnya sangat besar.

Berdasarkan perhitungan sederhana diatas, maka pengurangan massa kereta akan sangat membantu dalam menghemat energi. Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi berat kereta yaitu:

1. Component based. Artinya dengan mencari komponen yang sama tetapi lebih ringan tanpa mengganti sistem.
2. System based. Untuk cara ini, pengurangan massa kereta dilakukan secara sistem dengan membuat sistem baru yang lebih optimal secara beban.

Pada component based, penggunaan material yang ringan merupakan salah satu kuncinya. Gambar/ Figure 1 menunjukkan distribusi massa pada suatu kereta Multiple Unit(MU) dimana berat totalnya 92.7 ton. Salah satu cara yang sudah dilakukan yaitu dengan mengurangi berat carbody dengan cara menggunakan material yang ringan. Salah satu contoh material ringan yang sudah banyak dipakai sekarang adalah alumunium. Kedepan, sedang diteliti untuk pengembangan material carbody dengan menggunakan fiber.

Sedangkan untuk komponen propulsi, dengan ditemukannya IGBT yang memiliki dimensi lebih kecil dari GTO, dimensi VVVF bisa diperkecil. Bahkan teknologi terkini SiC bisa lebih kecil lagi sehingga dimungkinkan untuk penempatan inverter di bogie karema saking kecilnya dimensi inverter VVVF. Kemudian juga dari segi motor traksi, sekarang sudah banyak dipakai teknologi motor PMSM (permanen magnet synchronous motor). PSMS memiliki dimensi yang lebih kecil dibanding motor induksi untuk daya yang sama. Selain itu, pemakaian PMSM memungkinkan untuk direct drive, artinya motor traksi langsung terhubung ke roda (adapun gearbox yang dipakai hanya untuk mengubah arah putar, sehingga berat gearboxnya lebih ringan). Demikian juga untuk interior, sekarang sudah banyak ditemukan material untuk pembuatan kursi yang lebih ringan.

Jacob Bogie

(sumber:Wikipedia.org)

Sedangkan secara system based, penggunaan jenis bogie artikulasi sangat membantu menurunkan beban dari bogie. Misalnya dengan menggunakan Jacob-type bogie. Semoga artikel sederhana ini bisa membantu memahami tentang pentingnya dan cara penghematan energi pada kereta dengan pengurangan berat kereta.

English title: The effect of train mass to the energy consumption

Reff:

[1]  www.railway-energy.com

Artikel terkait:
Aerodinamis Kereta Api Berperan pada Konsumsi Energi

Pemodelan Longitudinal Kereta Api

Train Performance  

Flywheel: Solusi Efisiensi Energi Kereta Listrik 

Read More

Lowongan Kerja PT.INKA (Persero) 2018

Kabar gembira telah datang dari PT.INKA (Persero) Madiun dengan dibukanya lowongan kerja tahun 2018. Ini merupakan kesempatan besar karena perusahaan plat merah tersebut dikabarkan sedang menangani banyak proyek tahun ini, mulai dari LRT Palembang, LRT Jabodebek, Kereta Penumpang, Lokomotif dan masih banyak lagi. Selain datang dari dalam negeri, produk – produk dari perusahaan kereta satu – satunya di Asia Tenggara ini juga merambah pasaran luar seperti di Banglades dan Filipina. Tentunya seiring perkembangan maka pangsa pasar PT.INKA (Persero) akan semakin meluas. Belum lagi dikabarkan tahun 2019 perusahaan kereta yang terletak di Madiun ini akan membuka site baru  di Banyuwangi. Pasti akan menambah peluang besar untuk bergabung.

Pada kesempatan kali ini perusahaan BUMN ini membuka peluang untuk tenaga berpengalaman. Mungkin untuk mempercepat target pelaksanaan proyek – proyeknya. Untuk keterangan lebih lanjut silakan lihat poster di bawah ini atau kunjungi website resmi PT.INKA(Persero) di www.inka.co.id. Pendaftaran dibuka mulai hari ini 31 Mei 2018 sampai 9 Juni 2018. Bagi yang tertarik, silakan segera mendaftar.

Read More