Dalam prakteknya, pengukuran besaran listrik untuk keperluan komersial, misalnya mengukur konsumsi energi listrik yang telah digunakan oleh konsumen (kWh-meter atau kVAr-meter) dapat dilakukan dalam dua cara, yaitu pengukuran langsung dan pengukuran tak langsung. Pengukuran secara langsung diterapkan pada instalasi ketenagalistrikan tegangan rendah berskala kecil. Dalam hal ini alat pengukur yang digunakan langsung dihubungkan dengan beban secara langsung.
Pengukuran secara tak langsung diterapkan pada instalasi ketenaga-listrikan tegangan rendah/menengah berskala besar. Dalam hal ini alat pengukur yang digunakan dihubungkan dengan beban secara tidak langsung melainkan melalui trafo ukur yang terdiri dari trafo arus dan trafo tegangan. Untuk instalasi ketenagalistrikan tegangan rendah berskala besar biasanya hanya menggunakan trafo arus, sedang untuk instalasi ketenagalistrikan tegangan menengah/tinggi menggunakan trafo arus dan trafo tegangan.
Trafo Ukur
Trafo ukur adalah trafo yang didesain khusus untuk keperluan pengukuran listrik. Ada dua jenis trafo ukur, yaitu tarfo arus (CT) dan trafo tegangan (PT). Karena fungsinya hanya sebagai alat bantu dalam pengukuran maka tarfo ukur didesain dengan daya rendah misalnya untuk pemakaian khusus trafo arus 30 VA.
Sesuai SPLN 76-87, trafo arus (CT) harus memiliki arus primer mulai dari 10 A, 12,5 A, 15 A, 20 A, 25 A,30 A, 40 A, 50 A, 60 A, 75 A dan kelipatannya, sedang arus sekunder CT adalah 1A, 2 A dan 5 A. (kebanyakan 5 A).
Sesuai SPLN 77-87, trafo tegangan (PT) harus memiliki tegangan sekunder sebesar 100 V dengan daya sebesar 10, 15, 25, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 dan 500 VA.
Pengukuran arus dan tegangan secara analog, menggunaan jarum penunjuk untuk menunjukkan nilai ukurnya. Gerakan dasar dari jarum penunjuk sistem D’arsonval diterapkan pada ampermeter dan voltmeter arus searah dan arus bolak-balik serta multimeter. Dasar pergerakan jarum pada meter D’arsonval seperti motor arus searah magnet permanen, seperti diperlihatkan pada Gambar 6.6.
Gambar 6.6 Prinsip Pembangkitan Torsi Pada Motor DC
Fenomena alam menarik yang ditemukan oleh Lorentz adalah jika ada kawat penghantar bearus berada di dalam pengaruh medan magnet seperti diperlihatkan dalam Gambar 6.6A, maka di kedua sisi kawat penghantar yang mendapat pengaruh medan magnet akan mendapat gaya tolak yang arahnya tergantung pada arah arus dan arah fluksi magnet yang mempengaruhinya. Selanjutnya gaya tolakan tersebut disebut gaya Lorentz.
Sisi kawat penghantar yang berada pada sisi kutub utara (N) akan mendapat gaya ke atas, sedang kawat penghantar yang berada pada kutub selatan (S) mendapat gaya tolak yang mengarah ke bawah, sehingga kedua gaya tolakan tersebut menimbulkan torsi putar searah jarum jam. Hubungan antara arah listrik pada kawat penghantar, arah fluksi magnet dan arah gaya tolak dikemukakan oleh Flemming. Hubungan tersebut dikenal dengan sebutan huku Tangan Kiri Flemmig seperti diperlihatkan dalam gambar 6.6 B.
Jika arah fluksi magnet sesuai dengan arah telunjuk tangan kiri, dan arah arus pada kawat penghantar searah dengan jari tengah, maka arah gaya tolak akan searah dengan ibu jari.