Jayzaidan

Cara Bekerja Listrik Yang Dialiri Oleh Pantograf.

Pada awal perkembangan KRL, motor dc dominan digunakan karena mudah pengaturannya. Cara klasik pengaturan KRL motor dc adalah dengan membatasi tegangan yang masuk ke motor dc dengan menggunakan rheostat sehingga kecepatan motor dc dapat diatur. Efisiensi yang rendah akibat rheostat dan berkembangnya teknologi saklar statis (thyristor) mengakibatkan cara ini sudah tidak lagi dipakai. Sekarang ini untuk mengatur tegangan dc pada KRL motor dc digunakan konverter dc-dc atau sering disebutchopper dc (Gambar 2). Dengan konverter dc-dc pengaturan tegangan lebih mudah dan efisiensi lebih baik. Penggunaan konverter dc-dc dimulai pada KRL generasi tahun 1970. Pada motor dc, komutator, sikat dan cincin belah merupakan sesuatu yang harus ada, sayangnya banyak kejadian ground fault yang terjadi ketika komutator kontak dengan sikat pada kecepatan putar yang tinggi. Hal ini termasuk salah satu yang mendasari penggunaan motor ac pada KRL.

1. Gambar 2. Sistem penggerak motor dc
   Kerugian tadi dan semakin berkembangnya teknologi saklar statis untuk rangkaian elektronika daya mengakibatkan KRL generasi selanjutnya lebih memanfaatkan motor ac daripada motor dc. Untuk menggerakkan motor ac pada KRL ditunjukkan pada Gambar 3. Apabila sumber yang digunakan berupa sumber dc maka pengaturan kecepatan menggunakan inverter VVVF (variable voltage, variable frequency) untuk mendapatkan tegangan ac tiga fasa yang bisa diubah-ubah tegangan sekaligus frekuensinya sehingga kecepatan motor ac dapat berubah-ubah (Gambar 3 atas). Pada kasus sumber yang dipakai adalah sumber ac satu fasa, diperlukan tambahan penyearah untuk mengubah sumber ac menjadi dc, kemudian baru diubah lagi menjadi tegangan tiga fasa menggunakan vvvf (Gambar 3 bawah). Mengapa tampak repot dengan konfigurasi ac-dc-ac padahal sumbernya ac dan motornya ac juga? Karena pada umumnya sumber ac yang dipakai merupakan sumber satu fasa sedangkan motor ac yang digunakan adalah motor tiga fasa, sampai saat ini konversi satu fasa ke tiga fasa langsung belum bisa.
   
   Gambar 3. Sistem penggerak motor ac
   Penggunaan motor ac pun terbagi menjadi dua macam, ada KRL yang menggunakan mesin ac asinkron dan ada juga yang menggunakan mesin ac sinkron. Contoh terkenal dari KRL yang menggunakan mesin ac sinkron adalah TGV di Perancis. Alasan penggunaan motor ac sinkron pada TGV adalah pada saat generasi TGV pertama rilis, dengan menggunakan mesin ac sinkron, komutasi dan pemadaman thyristor dapat dilakukan secara natural. Hal ini akan menghilangkan rangkaian tambahan untuk memadamkan thyristor (yang harus ada apabila motor yang dipakai adalah motor ac asinkron). Alasan lain adalah adanya peraturan berat maksimum dari boogie pada TGV. Teknologi KRL sekarang lebih banyak yang memanfaatkan mesin ac asinkron sebagai motor traksinya.
   Terpusat atau terdistribusi?
   Terdapat dua jenis KRL, terpusat (locomotive-hauled) atau terdistribusi (electric multiple unit/EMU). Kereta cepat di Eropa kebanyakan menganut sistem terpusat dengan hanya 1 gerbong yang memiliki sistem penggerak, seperti lokomotif pada kereta konvensional. Keuntungan dari sistem ini adalah biaya produksi yang lebih rendah karena hanya 1 gerbong saja yang berisi peralatan, disamping itu getaran dan kebisingan yang lebih rendah bagi para penumpang. Sebaliknya KRL yang banyak dipakai di Jepang menganut tipe terdistribusi, termasuk shinkansen (bullet train), sebagai gambaran 1 unit KRL biasanya terdiri dari 5 gerbong dimana 3 gerbong memilki sistem penggerak dan 2 gerbong tanpa penggerak.  Keuntungan sistem terdistibusi adalah penyebaran berat yang merata, peluang kegagalan yg lebih rendah karena penggerak yang tersebar, pengereman regeneratif, dsb. Pemilihan apakah sistem penggerak terpusat atau terdistribusi murni bebas, bahkan alasan geografis pun bisa dipakai, seperti sistem KRL di Jepang yang jarak antar stasiun berdekatan tentu saja sistem terdistribusi akan lebih baik karena akselerasi dan deselerasi dalam waktu singkat.
   Konsumsi daya
   Sebagai gambaran, TGV keluaran tahun 2005 menggunakan sistem ac 25 kV dapat mencapai kecepatan maksimum hingga 320 km/j, rating daya mencapai 9.6 MW. Shinkansen N700 16 gerbong keluaran 2007 (ac 25 kV) dapat mencapai kecepatan maksimum hingga 300 km/j dengan rating daya 17 MW (56 buah motor 305 kW).  Untuk KRL ringan seperti di jaringan Jabodetabek, Seri-7000 (10 gerbong) bekas dari Jepang misalnya menggunakan 24 motor masing-masing 165 kW sehingga total mencapai 3,9 MW pada 1500 V DC.
   Sekilas memang KRL mengonsumsi energi yang sangat besar, namun menurut dengan jumlah daya tampungnya dan waktu tempuhnya, menurut saya masih lebih hemat daripada energi yang dibakar di kendaraan bermotor di Jakarta. Tentu saja pelayanan KRL sendiri juga harus diperbaiki, inter-koneksi antar-moda transportasi dan antar stasiun harus dibuat lebih nyaman dan aman. Dan tentu saja, perilaku kita sebagai penumpang di atas KRL. salam semboyan..