Rancang Sistem Proteksi Instalasi Listrik Rumah Terhubung Pv on Grid Berbasis IoT

Abstract

Dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik dan risiko kerusakan instalasi listrik rumah tangga, perlunya sistem proteksi yang andal menjadi sangat penting. Sistem PV On-Grid memanfaatkan energi surya untuk memenuhi kebutuhan listrik rumah tangga, namun integrasi sistem ini memerlukan perlindungan tambahan untuk mencegah risiko seperti beban berlebih dan korsleting listrik. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang dan menguji sistem proteksi instalasi listrik rumah berbasis IoT yang mampu mendeteksi dan mengatasi kondisi abnormal secara otomatis. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan merancang alat proteksi berbasis sensor PZEM-004T untuk memantau parameter listrik dan sensor gas untuk mendeteksi keberadaan gas berbahaya akibat korsleting listrik. Sistem ini dikontrol menggunakan NodeMCU ESP8266 yang terhubung ke modul relay untuk memutus aliran listrik jika terdeteksi kondisi berbahaya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem proteksi dapat bekerja secara efektif. Pada pengujian beban berlebih, sistem mampu memutus aliran listrik secara otomatis ketika arus mencapai 5.2 A dengan daya 1144 W. Pada pengujian korsleting, sensor gas mendeteksi konsentrasi gas berbahaya mulai dari 150 ppm (korsleting ringan) hingga 450 ppm (korsleting serius). Sistem memberikan respons proteksi yang cepat dengan memutus aliran listrik melalui relay dalam waktu kurang dari 1 detik setelah kondisi berbahaya terdeteksi. Dari penelitian ini adalah bahwa sistem proteksi berbasis IoT yang dirancang dapat meningkatkan keamanan instalasi listrik rumah tangga dengan memberikan perlindungan terhadap beban berlebih dan korsleting listrik. Sistem ini juga mempermudah pengguna untuk memantau kondisi instalasi secara real-time melalui platform IoT, sehingga meningkatkan efektivitas dan efisiensi pengelolaan energi rumah tangga. With the increasing demand for electricity and the risk of damage to household electrical installations, the need for a reliable protection system is crucial. On-grid PV systems utilize solar energy to meet household electricity needs, but this system integration requires additional protection to prevent risks such as overloads and electrical short circuits. Therefore, this study aims to design and test an IoT-based home electrical installation protection system capable of automatically detecting and addressing abnormal conditions. This study used an experimental method by designing a protection device based on the PZEM-004T sensor to monitor electrical parameters and a gas sensor to detect the presence of hazardous gases caused by electrical short circuits. This system is controlled using a NodeMCU ESP8266 connected to a relay module to cut off the power supply if a dangerous condition is detected. The results of the study indicate that the protection system works effectively. In the overload test, the system was able to automatically cut off the power supply when the current reached 5.2 A with a power of 1144 W. In the short circuit test, the gas sensor detected hazardous gas concentrations ranging from 150 ppm (mild short circuit) to 450 ppm (serious short circuit). The system provided a rapid protective response by cutting off the power supply through a relay in less than 1 second after the hazardous condition was detected. The results of this study indicate that the designed IoT-based protection system can improve the safety of household electrical installations by providing protection against overloads and short circuits. This system also makes it easier for users to monitor installation conditions in real time through the IoT platform, thereby increasing the effectiveness and efficiency of household energy management.