sistim interlock mesin berkaselektron gj-2 abstrak - ANSN

Volume 1 Nomor 1 Juli 1999
ISSN 1411-1349
SISTIM INTERLOCK MESIN BERKASELEKTRON GJ-2
Nada Marnada
PAIR-BATAN.. PPTA PasarJum 'aJJakorta
ABSTRAK
SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS ELEKTRON G.J-2. Sebagai suatu instalasi iradiasi. mesin
herkas elektron (MBE)juga harus mendopat perla/aJanyang soma tentang aspek keselamatannya seperti
halnya instalasi iradiasi lain yang menggunakan radionuldida. Ada tiga aspek keselamalan yang harus
diperhatikan di dolam instalasi terhadap bahaya radiasi don kerusakan. Kerusakan yang dimaksud
adalah kerusakan mesin don sampel karena teljadi kegagalon dalam sistem pengoperasian. Patio MBE
GJ-2 (huatan Cina) aspek-aspek keselamaton tersebul dijaga denganpemasangan sistem inlerlockpada
mesin tersebut yang terdiri dari duo belas parameter kerja. Setiap interlock terdiri daTitranduser yang
mengontrol sebuah saldar. relay magnetik. don indikotor interlock baik yang dopat dilihat maupun yang
dopat didengar. Selain itu untuk mendopatkan keandalon yang lebih baik pada setiap sistem interlock
diterapkan metoda redundansi. terutama patio pengoperasian tegangan tingginyQ.
ABSTRACT
INTERLOCK SYSTEM OF ELECTRON BEAM MACHINE GJ-2. As an irradiation installation
facility. the electron beam machine (EBM) irradiationfaci/ity which use radionucJideas radiation source.
There are three safety aspects to be considered in the facility i.e the safeties far huma. machines. and
samples to he irradiated The safety aspect far human is to the radiation hazard and the safety aspectfor
machine and sample is to the damage as the result of operatingfailure./n the EBM GJ-2 (made in china)
twelve interloct system parameter are installed to keep all of the safety aspects. Each interlock system
consist transducer that controls a certain switch, a magnetic relay. and visible and audible interlock
indicators To improve tbe reliability of interlock systems a method called redudancy method is applied to
the systems of operation of high voltage
PENDAHULUAN
M
esin berkas elektron (MBE) adalah suatu
peralatan listrik dan (elektronik) yang
mempercepat elektron basil pemantuan sebuah
filamen. dengan medan listrik dari beds potensiaI
. atau tegangan yang relatiftinggi sehingga diperoleh
elektron berenergi energi. Elektron tersebut
kemudian digunakan untuk meradiasi sampel
percobaan. Dengan demikian MB~ dapat juga
dikatakan
sebagai sumber radiasi yang
dioperasikan pada tegangan tinggi.
Karena itu, sebagai sumber radiasi MBE
harus pula mendapat perlakuan yang sarna sepeni
fasilitas iradiasi lainnya dalam hat penanganan
aspek-aspek kese)amatan. Terlebih lagi, MBE
harganya relatif mahal dan aplikasinya fuss.
Sehingga selain aspek keselamatan karena radiasi,
aspek keselamatan mesin dan sam pel karena
kegagaIan operasi harus pula diperhatikan. Jadi
pads instalasi iradiasi slat ads tiga aspek
keselamatan yang harus diperhatikan yaitu
keselamatan untuk orang, mesin, dan sampel
(terutama sarnpel yang harganya mahaI).
Untuk mendapatkan keandalan basi sistem
keselamatan suatu instalasi MBE maka perlu
diterapkan bagian dari filosofi keseJamatan pads
instalasi tersebut yang disebut metode redudansi
SISTEM INTE~U)CK MESlfrBERKAS-ELEKTRON GJ-2
Nada Mardada
yaitu penggunaan lebih dari jumlah minimum
parameter-parameter
yang diperlukan untuk
mendapatkan fungsi keselamatan yang lebih baik.
Kerj a parameter-parameter
tersebut dapat
dikoordinasikan dalam suatu sistem yang disebut
sistem interlock. Pada MBE GJ-2 yang dimiliki
BATAN, PAIR, juga digunakan sistem interlock
untuk menjaga aspek-aspek keselamatan dalam
pengoperaniannya.
Parameter-parameter
keselamatan dalam sistem interlock tersebut berupa
parameter yang dapat dilihat (visible: misaInya
lampu), parameter yang dapat didengar (audible:
misalnya be) alarm), parameter fisika, dan
parameter listrik. Serous fungsi parameter tersebut
diintegrasikan di dalam suatu relay magnetik untuk
menunjukkan status interlock yang bersangkutan.
SPESIFIKASI MBE GJ-2
Pads tahun 1993 BATAN membeli sebuah
MBE dari China yang diresmikan pemakaiannya
oleh Presiden Soeharto pads tanggaI 24 Januari
1994 di PAIR, Jakarta Mesin ini dapat dikatakan
sebagai pelengkap MBE yang telah dimiliki
sebelumnyayaitu MBE EPS-300 dengan energi dan
arus berkas elektron maksimum masing-masing
300 keV dan 50 mA. Tetapi, karena energi elek1ron
ini relatif rendah maka pemakaiannya terbatas
hanya untuk pemrosesan suatu permukaan sarnpel,
34
ISSN 1411-1349
Volume 1 Nomor 1 Juli 1999
seperti laminating daD coating. Sedangkan MBE
yang baru dibeli tersebut mempunyai energi
maksimum 2 MeV. Karena energi ini cukup tinggi
maka pemakaiannya akan menjadi lebih luas
walaupun di negara China sendiri jenis MBE ini
dipakai hanya khusus untuk iradiasi kabel.
Spesifrkasi teknik MBE tenebut sbb.:
1. Nama: MBE G]-2 (G]= gao jia: high voltage
accelerator)
2. TIpe:Dynamitron. dengan gas isolator berupa
campuran gas CO2 dan N2
3. Energi elektron::O.7 - 2.0 MeV, dapat diatur
secara kontinyu
4. Arus berkas elektron: 0 - 10 mA, dapat diatur
secara kontinyu
5. Lebar pemayar (scanner): 80 120 em. dapat
diatur secara kontinyu
6. Daya maksimum: 20 kW
7. Sistem pendingin:
- Air. tekanan 2.5 - 2.8 kglcm2 temperatur
lebih rendah daTi20°C laju aliran 13ton.1am
kandungan garam lebih rendah dati
1.75x1o.3gIL
-
- Udara
PARAMETER-PARAMETER
INTERLOCKMBEGJ-2
.
Di dalam instalasi MBE G]-2 dipasang dua
belas parameter interlock yang berfungsi menjaga
aspek-aspek keselamatan yang terdiri dari
keselamatan orang,
keselamatan mesin, dan
keselamatan sampel.
Keselamatan orang meliputi keselamatan
operator, peneliti, atau publik yang berada di dalam
atau di sekitar instalasi terhadap bahaya radiasi
yang timbul daTiinteraksi antara elektron dengan
metal yang ditumbuknya atau terhadap elektron itu
sendiri. Keselamatan mesin perlu diperhatikan
karena MBE beroperasi pada tegangan yang relatif
tinggi dan mempunyai komponen-komponen yang
mahal. Sedangkan keselamatan sampel perlu
diperhatikan, terutama sampel yang harganya
mahal, terhadap dosis radiasi yang berlebihan
karena kegagalan
si stem tranportasinya
(konveyor).
Kedua bel as parameter interlock tersebut
adalah
pintu-pintu ruang iradiasi das ruang
akselerator (door inter-lock open)
kotak/tombol pengaman masuk ruang iradiasi
.(process area emergency)
kotakltombol pengaman masuk roang
akselerator (accelerator room emergency)
Presiding pertemuan dan Presentasi IImiah
TeknologiAkselerator dan Aplikasinya
Vol.1 No.1 Juli 1999: 34-42
air pendingin pompa turbo (no turbo
molecular pump cooling)
air pendingin tangki (no tank cooling)
air pendingin osilator (no oscillator cooling)
udara pendinginjendela pemayar (no window
air flow)
tegangan tinggi/pemercepat (over voltage)
tekanan ruang pemercepat (poor vacuum)
peralatan transportasi (conveyor fault)
Dari kedua belas parameter interlock di atas
tiga yang pertama berfungni untuk keselamatan
orang daD satu yang terakhir berfungsi untuk
keselamatan sampel. Sedangkan sisanya berfungni
untuk keselamatan mesin.
Pada mej a kontrol masing-masing
parameter di atas ditampilkan dengan lampu 24 volt
berwama kuning yang disusundalam dua baris.
Padasetiapbaristerdapatenamlampu.]ika teljadi
kegagalan pada salah satu atau lebih fungsi
interlock maka lampu indikator interlock yang
bersangkutan akan menyala. MBE dapat
dioperasikanjika semualampuindikatorinterlock
padam.
PRINSIP KERJA MASING-MASING
PARAMETER
INTERLOCK
MBE
GJ-2
Telah disebutkan sebelumnya bahwa pada
MBE G]-2 dipasang dua belas parameter interlock
untuk menjaga aspek-aspek keselamatan.Pada bab
ini dijelaskan prinsip kerja masing-masing
interlock tersebut secara detail. Pada umumnya
setiap interlock terdiri daTisaklaryang dioperasikan
oleh suatu tranduser, relay magnetik, peralatan atau
parameter yang harus diinterlock, daD indikator
interlock baik yang visible maupun yang audible.
Saklar tersebut menghubungkan kontaktor relay
magnetik dengan tegangan 220 volt sehingga
merubah kondisi lidah-lidah saklar di dalam relay
magnetik dati terbuka menjadi tertutup atau
sebaliknya.
Door Interlock Open (DIO)
Interlock DIO berfungsi untuk mengontrol
kondisi pintu-pintu roans iradiasi daD roans
akselerator yaitu dalam kondisi tertutup utau
terbuka. ]adi interlock DIO menjaga keselamatan
orang dati bahaya radiasi yang keluar atau
mencegah orang masuk ke ruang-roang tersebut
selama MBE beroperasi.
Setiap pintu
mengoperasikan relay mekanik sebagai saklar yang
kondisinya menutup jika pintu ditutup. Di dalam
sistem interlock DIO relay-relay mekanik relay
magnetik interlock DIO dengan tegangan 220 volt.
Relay magneuk ini mempunyai tiga lidah saklar di
dalamnya. Lidah saklar pertama menghubungkan,
35
Volume 1 Nomor 1 Ju6 1999
lampu indikator interlock DIO dengan tegangan 24
V. lidah saklar kedua menghubungkan sakJaralarm
(dan bel alarm) interlock dengan tegangan 24 volt,
dan lidah saklar ketiga (tersusun secara seri dengan
sembilan lidah saklar relay magnetik sistem
interlock lainnya) menghubungkan osilator dengan
tombol tegangan tinggi.
Dalam kondisi normal yaitu jika satu atau
lebih pintu-pintu terbuka. dUBJidah Saklar yang
pertaIna menutup dan lidah saklar ketiga membuka.
Interlock DIOmenampilkan kondisi sbb.:
lampu indikator interlock DIOmenyala.
bel alarm interlock berbunyi. clan
tegangan tinggi tidaledapat dioperasikan.
maka kondisi yang ditampilkan adalah kondisi
kebalikaMya. Diagram skematik sistem interlock
DIOditunjukkan pads gambar 1.
-
Prosess Area Emergency (PAE)
Sarnaseperti interlockDIO, sistem interlock
PAE juga berfungsi untuk menjaga keselamatan
orang yang masuk ke roans iradiasi dengan
menyediakan kotak emedensi (emergency box) di
daJamnya. Selain kotak emedensi. bagian sistem
interlock PAE lainnya adaJah relay magnetik, daD
indikator interlock. Diagramskematik sistem
interlock PAE dapat dilihat pada gambar 2.
Untuk menjaga keselamatan orang/
operator/ peneliti yang daJam ruang tersebut harus
menekan tombol emeJjensi lebih dahulu yang
terdapat pads kotak emeriensi. Penekanan tombol
emeJjensi mengakibatkan hubungan kontaktor
relay magnetik interlock PAE dengan tegangan 220
volt terputus. Kondisi yang tedadi adalah
saklar tombol reset kotak emeljensi terbuka,
lampu indikator interlock PAE menyala
karena lidah saklar pertama relay
magnetiknya menutup,
bel alarm interlock berbunyi karena lidah
saklar kedua relay magnetik menutup.
Jidah saklar ketiga relay magnetik membuka,
lampu merah (6.3 volt) pada kotak emeljensi
menyala tanda aman berada di ruang iradiasi,
lampu hijau (6.3 volt) pada kotak emeljensi
padam, dan
tegangan tinggi tidak dapat dioperasikan
karena lidah saklar ke enam (yang disusun
secara seri dengan sembilan lidah sakJar
sistem interlock lainnya) relay magnetik
membuka.
Setelah selesai melakukan kegiatan di
dalam roans iradiasi orang tadi harus menekan
tombol reset yang berada pads kotak emeljensi
sebelum keluar. Perubahan status yang teljadi pada
siteem interlock PAE adalah keadaan sebaliknya
daTi keadaan di alas setelah kontaktor relay
SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS ELEKTRON GJ-2
Nada Mardada
ISSN 1411-1349.
magnetiknya terhubung dengan tegangan 220 volt
daD MBE siap dioperasikan (kedua pintu ruang
iradiasi tertutup).
Accelerator Room Emergency (ARE)
Prinsip keda sistem interlock ARE adaJah
persis sarna dengan prinsip keda sistem ineerlock
PAE. Fungsinya pun sarna yaitu untuk menjaga
keselamatan orang terbadap bahaya radiasi. Hanya
saja sistem interlock ARE adalah untuk
keselamatan orang/operator/peneliti yang akan
masuk ke roang akselerator daD Jampu indikator
interlock yang ditampilkan pads meja kontrol
adalah lampu ARE. Diagram skematik sistem
interlock ARE dapat dilihat pads gambar 3 daD
prinsip keljanya dapat dibaca pads penjelasan
sistem interlock PAE.
NO Turbo Molecular Pump Cooling (NTMPq
Sistem interlock NTMPC adalah salah satu
interlock yang berfungsi menjaga keselamatan
bagian dari MBE yaitu pompa turbo yang harganya
relatifmahal dan memerlukan airpendingin selama
beroperasi. Karena itu diperlukan sistem pendingin
yang sesuai spesifikasinya. Sistem interlock ini
terdiri dari relay aliran air yang mengatur sakJar
yang menghubungkan kontaktor relay magnetik
interlock NTMPC dengan tegangan 220 volt, relay
magnetik, indikator interlock, daD sakJar pada
meter vakum yang diatur oIeh kondisi kevakuman
di daJam ruang pemercepat.
Prinsip kerja sistem interlock NTMPC sbb.:
Jika terdapat air pendingin dengan debit
aliran sesuai dengan spesifikasinya mengalir pada
relay aliran air maka sakJar yang dioperasikannya
akan menutup. Karena saklar menutup maka
kontaktor relay magnetik interlock NTMPC akan
terhubung dengan tegangan 220 volt sehingga
merubah kondisi lidah-lidah sakJamyamenjadi:
lidah sakJar pertaIna membuka maka lampu
indikator interlock NTMPC padam,
lidah saklar kedua membuka maka bel alarm
interlock tidak berbunyi, dan
lidah saklar ketiga menutup maka sumber
days pompa turbo siap dioperasikanjika
kevakuman di daJam ruang pemercepat telah
mencapai orde 10.5torr.
Meskipun sudah ada air pendingin pompa
turbo belum dapat dioperasikan jika kevakuman
belum mencapai orde terbebut di atas Tingkat
kevakuman diukur dengan ion gauge sebagai
tranduber yang mengatur kondibi saklar yang diberi
dengan lidah saklar ketiga relay magnetik interlock
NTMPC. SakIar terbebut akan membuka jika
kevakuman masih di bawah orde 10.5torr. Kondisi
yang ditampilkan adalah kondisi sebaliknya dari
36
Volume 1 Nomor1 Juli 1999
kondisi di alaSGambar 4 memperlihatkan diagram
skematik sistem interlock NTMPC.
No Tank Cooling (NTq
Untukmenyatakan adaatau tidak adanya air
pendingin yang mengalir pada tangki akselerator
maka dipasang relay aliran air (water flow relay)
sebagai tranduser yang mengoperasikan saklar
yang menghubungkan kontaktor relay magnetik
sistem interlock NTC dengan tegangan 220 volt.
Bagian di daIam tangki akselerator yang mendapat
pendingin air tersebut adaIah trafo tegangan tinggi
yang menirnbuJkanpanas selama mesin beroperasi.
Jadi sistem interlock NTC berfungsi sarna seperti
sistem interlock NTMPC yaitu untuk menjaga
keselamatan bagian mesin dari MBE.
Prinsip kelja sistem interlock NTC dapat
dijelaskan dengan diagram skematiknya pada
gambar 5 ,Jika terdapat air pendingin yang cukup
maka saklaryang dioperasikan relay aliran air akan
menutup sehingga relay magnetik bekelja Relay
magnetik tersebut akan merubah kondisi interlock
NTC menjadi
larnpuindikator interlockNTC padarn karena
lidah saklar pertamamembuka, dan
bel alarm interlock tidak berbunyi katana
lidah saklar kedua membuka, dan
tegangan tinggi dapat dioperasikan kaTana
lidah saklar ketigamenutup
No OscillAtor Cooling (NOC)
Sistem interlock NOC termasuk interlock
yang menjaga aspek keselamatan bagian mesin
dengan menyediakanpendingin air basi komponen .
osilator yang metmerlukannya yaitu trioda.
Osilator adaIah pembangkit daya frekuensi tinggi
basi MBE. Pada sisteminterlock ini digunakan
pengontrol tekanan yang dihubungkan dengan
kontaktor AC trioda. Pengontrol tekanan tersebut
melihat tekanan yang terdapat pada -water relayyang mengoperasikansaklar yang menghubungkan
kontaktor relay magnetik sistem interlock NOC
dengan tegangan 220 volt
Jib tekanan air pendingin memenuhi syarat
maka statusyang teljadi padasistem interlockNOC
adalah
trioda akan bekerja (osilator dapat
dioperasikan),
lampu indikator interlock NOC padam, daD
bel alarm tidak berbunyi
karena relay magnetik bekelja setelah terhubung
dengan tegangan 220 volt. Sedangkan jika tidak
ada air pendingin atau ada tapi tekanannya tidak
memenuhi maka yang akan teljadi adaIah keadaan
sebaliknya Diagram sketatik sistem interlock NOC
ditunjuld.-anpada gambar 6
Pro siding Pertemuan dan Presentasi IImiah
Teknologi Akselerator dan Aplikasinya
Vol.1 No.1 Juli 1999: 34-42
ISSN 1411-1349
No Window Air Flow (NWAF)
Berbeda dengan pendingin tiga sistem
interlock di atas, pada sistem interlock NWAF
digunakan udara sebagai pendingin -vindow- yaitu
bagian daTi sistem vakum MBE tempat berkas
elektron dikeluarkan atau dapat juga dikatakan
sebagai pembatas antara ruang vakum dengan
ruang atmoofir. Karena -window- selalu ditumbuk
elektron
salama MBE beropersi
maka
permukaannya menjadi panas sehingga diperlukan
pendingin sistem interlock MWAF juga termasuk
sistem interlock yang menjaga aspek keselamatan
basi mesin.
Sistem interlock NWAF terdiri dari saklar
yang dioperasikan dengan tekanan udara yang
dihembuskan oleh blowier relay magnetik daD
indikator interlock saklar tersebut menghubungkan
kontaktor relay dengan tegangan 220 volt. Jika
tekanan udara memenuhi maka saklar akan
menutup daD relay magnetik interlock NWAF
bekelja merubah kondisi sistem interlock NWAF
menjadi
tegangan tinggi dapat diopersikan kaTana
lidah saklar pertama menutup.
lampu indikator interlock NWAF padam
kaTana lidah saklar kedua membuka yang
berarti memutuskan hubungan NW AF
dengan tegangan 24 volt, daD
bel alarm indikator interlock tidak berbunyi
kaTana terputus hubungan dengan tegangan
24 volt akibat lidah saklar ketiga membuka
Diagram skematik sistem interlock NW AF
ditunjukkan pada gambar 7
No Scanning (NS)
Sistem interlock NS berfungsi untuk
mengontrol besar arus Hstrikyang mengalir pada
scanner (pemayar) MBE agar tidak lebih rendah
dari arus minimum selama mesin beroperasi. Arus '
dengan besar minimum tertentu diperlukan untuk
menjaga agar tidak terjadi kegagalan pad a
pengopersian scanner yaitu timbulnya panas yang
berlebihan kaTana tumbukan elektron pada
bagian-bagian dinding scanne. Untuk itu
diperlukan sistem interlock NSyang menjagaaspek
keselamatan bagian mesin. Besar arus minimum
atau yang diinterlockkan basi scanner MBE GJ-2
adalah 1.1.A.
Sistem interlock NS terdiri dati saklar
magnetik yang pengoperasiannya ditentukan oleh
besar arus yang mengaHr pada scananer saklar
magnetik interlock NS daD indikator interlock.
Saklar magnetik yang membuka atau menutupnya
diatur oleh besar arus scanner tersebut
menghubungkan kontaktor relay magnetik
interlock NS dengan tegangan 220 volt Diagram
37
Volume 1 Nomor 1 Juli 1999
ISSN 1411-1349
skematiksisteminterlock NS diperlihatkanpada
gambIT8. Jika arusyang mengalirpadascanner
lebih besaratau sarnadengan1.I.A. maka relay
magnetik interlock NS bekelja merubahkondisi
maka relay magnetik bekerja.
ditampilkan sbb.:
lampu indikator interlock OC menyala karena
interlock NS menjadi
Jampu indikator interlock NS padam karena
lidah saklar pertamamembuka
fidah saklar kedua membuka,
bel alarm interlock berhunyi karena lidah
sakJar ketiga membuka,
tegangan tinggi berhenti heroperasi karena
lidah saklar keempat, yang merupakan salah
satu dari sepuluh lidah saklar yang disusun
seri membuka, clan
lidah saklar pertama menutup.
Lidah saklar pertama, karena menutup,
menghubungkan kontaktor relay magnetik dengan
tegangan 220 volt sehingga mempertahankan
kondisi -over current-. Kondisi ini bertujuan untuk
memberi kesempatan melakukan perbaikan atau
mencari penyebab teljadinya -over cuurent- barn
kemudian direset ke kondisi normal.
bel alarm interlock tidak berbunyi karena
lidah saklar keduamembuka, clan
tegangantinggi dapat dioperasikankarena
lidah saklar ketigamenutup
Kondisi sebaliknya teljadi jika arus yang mengalir
pada scanner lebih keeil dari I. I.A.
Over Corrent (OC)
Sistem interlock OC berfungsi untuk
mengontrolbesar arus daya (pover current) agar
tidak melebihi bails maksimum yang telah
ditentukan kegagalan pada pengortrolan ini akIn
mengakibatkan
kerusakan pada beberapa
komponen MBE, seperti filamen tabung
pemercepat Scanner dan sistem vakum karena itu
perlu dibuatkan sistem interlock OC untuk menjaga
agar
tidak
terjadi
kerusakan
pada
komponen-komponen tersebut.
Pada sistem interlock OC yang menjadi
pengotrol arus adalah relay arus (current relay)
yang salah satu kaki kontaktomya dihuhungkan
dengan arus dari akslerator clan kaki yang lain
dihubungkan dengan meter arus -power current-.
Relay arus mempunyai satu lidah sakJar yang
menghubungkan kontaktor relay magnetik
interlock OC dengan tegangan 220 volt. Diagram
skematiksistem interlock OC ditunjukkan pada
gambdr 9.
Prinsip kerja sistem interlock OC sbb.:
Jika arus total dapat dilihat pada meter
-power current-) yang masuk ke kontaktor relay
arus Jebihkecil dari 15 mA (batas maksimum) maka
kondisi lidah saklar relay tersebut tetaP terbuka
sehingga relay magnetik interlock OC tidak
bekelja. Pada kondisi seperti ini:
Jampu indikator interlock OC padam karena
lidahsaklarkeduatetapterbuka,
.
bel alarmtidakberbunyikarena lidah saklar
ketiga tetap terbuka,
tegangan-tinggi tetap beroperasi karena lidah
saklar keempat tetaP tertutup. clan
lidah saklar pertama, yang menghubungkan
salah satu kaki kontak1or dengan tegangan
220 volt, tetap terbuka.
Sedangkan, jika arus total yang memasuki
kontaktor relay arus melebihi batas arus maksimum
maka relay tersebut akan menutup lidah saklarnya.
Karena saklar ini menghubungkan kontaktor relay
magnetik interlock OC dengan tegangan 220 volt
Over Voltage (OY)
Sistem interlock OV berfungsi untuk
mengontrol tegangan tinggi selIma MBE
beroperasi agar bails maksimumnya tidak
terlampaui. Sistem interlock OV juga merupakan
sistem yang menjaga aspek keselamatan mesin
karena tegangan tinggi yang berlebihan.
Pada sistem interlock OV terdapat
komponen proteksi tegangan tinggi OVR (over
voltage protektor), relay magnetik, clan indikator
interlock. OVR berfungsi mengatur kondisi saklar
yang menghubungkan relay magnetik dengan
tegangan 220 volt. Dalam keadaan normal yaitu
tegangan tinggi masih di bawahbatas maksimum
kondisi yang diberikan oleh sistem OV adalah
lampu indikator interlock OV padam karena
fidah saklar kedua relay magnetik intrlock OV
terbulal,
bel alarm interlock tidak berbunyi karena
lidah saklar ketiga relay tersebut terbuka,
tegangan tinggi tetap beroperasi karena lidah
sakJar keempat tertuttJp. clan
-
lidah saklar pertamanya, yang menghubungkan kontaktor relay magnetik tersebut
dengan tegangan 220 volt, membuka.
Sedangkan dalam keadaan tidak normal yaitu
tegangan tinggi melebihi baw maksimum yang
telah ditentukan maka OVR akIn menutup
saklarnya sehingga relay magnetik interlock OV
beketja. Akibatnya
lampu indikator interlock OV menyala karena
lidah saklar keduanya menutup.
bel alarm interlock berbunyi karena lidah
sakJar ketiganyamenuttJp,daD
tegangan tinggi berhenti bekelja karena lidah
sakJar keempatnya membuka.
SISTEMINTERLOCKMESINBERKASELEKTRONGJ-2
Nada Mardada
Kondisi yang
38
ISSN 1411-1349
Volume 1 Nomor 1 Juli 1999
Untuk memberi kesempatan melakukan
perbaikan atau mencari penyebab kerusakan maka
relay magnetik dibuat tetap dalam keadaan bekerja
dengan menghubungkan lidah saklar pertamanya
. dengan tegangan 220 volt. Hubungan ini dapat
diresetjika diperlukan. diagram skematik interlock
OV diperlihatkan pada gambar 10.
Poor Vacuum (PV)
Untuk mengontrol tingkat kevakuman di
dalam ruang pemercepat maka dipasang sistem
interlock PV yang menampilkan kondisi tekanan di
dalam ruang tersebut. Batas minimnm tingkat
kevakuman yang telah ditentukan adalah dalam
cede 10-5 torr karena dianggap pada tingkat ini
sudah tidak ada lagi partikel-partikel udara di dalam
ruang pemercepat yang akan menghambatjalannya
elektron. Sistem interlock PV adalah termasuk
sistem interlock yangmenjaga aspek keselamatan
mesin.
Pada sistem interlock PV terdapat ion gauge
sebagai probe yang akan mengukur tingkat
kevakuman di dalam ruang pemercepat. Informasi
yang diperoleh dari ion gauge dipergunakan untuk
mengatur saklar yang menghubungkan relay
magnetik interlock PV dengan tegangan 220 volt
Selain itu. komponen sistem interlock PV adalah
relay magnetik dan indikator interlock. Diagram
skematiknya diperlibatkan pada gambar 11. Jika
tingkat kevakuman telah mencapai orde 10-5 torr
maka relay magnetik interlock PV bekerja merubah
kondisi yang ditampilkan sebelumnya menjadi
sbb.:
lampu indikator interlock PV padam karena
lidah saklar pertamanya membuka,
bel alarm interlock tidak berbunyi karena
lidah saklar keduanya membuka, dan
tegangan tinggi dapat dioperasikan.
Conveyor Fault (CF)
Sistem interlock CF adalah satu-satunya
sistem interlock yang menjaga aspek keselamatan
sampel yang ditimbulkan karena kegagalan pada
sistem transportasinya. Diagram skematik sistem
interlock CF dapat dilihat pada gambar 12. Sistem
interlock CF terdiri dari peralatan di bawah
-scanning born- yang mengontrol kelancaran
sistem transportasi atau konveyor, relay magnetik,
dan indikator
interlock.
Untuk dapat
menyelamatkan sampel yang bergerak di atas
konveyor maka MBE harus berhenti jika konveyor
atau sampel tersebut tiba-tiba berhenti.
Jika konveyor atau sam pel berhenti di
bawah -scanning horn- maka relay magnetik
interlock CF akan bekerja daDkondisi yang terjadi
pada sistem interlock ini adalah
Presiding Pertemuan daD Presentasi IImiah
Teknologi Akselerator daD Aplikasinya
Vol.1 No.1 Juli 1999: 34-42
lampu indikator interlock CF menyala karena
lidah saklar pertamenutup daD
tegangan tinggi berhenti beroperasi karena
lidah saklar ketiga relay magnetik interlock
CF ini membuka.
Saklar daD Bel Alarm.
Pada gambar setiap rangkaiansistem
interlock terlihat ada sebuah saklar daD bel alarm
interlock yang juga menjadi bagian dari sistem
interlock. Sebenarnya untuk seluruh sistem
interlock di atas hanya ada satu saklar daDbel alarm
interlock. Keduanya disusun secara paralel
terhadap setiap sistem interlock yang ada sehingga
dapat menunjukkan adanya perubahankondisi pada
sistem interlock yang manapun. Gambar saklar dan
bel alarm interlock tersebut ditunjukkan pada
gambar 13.
Tombol-Test LampUntuk menguji kondisi lampu-Iampu
indikator interlock semua sistem interlock maka
lampu-Iampu tersebut diparalel oleh dUBbuah relay
magnetik. Setiap relay mengoperasikan enam buah
lampu. Jika tombol -test lamp- ditekan berarti
memberikan tegangan sebesar 220 volt kepada
setiap relay sehingga kedua belah lidah saklar di
dalam dUB relay tersebut akan menutup.
Lampu-Iampu yang masih baik akan menyala
karena terhubung dengan tegangan 24 volt
sedangkan yang kondisinya buruklputus tidak akan
menyala walaupun mendapat tegangan Diagram
skematik sistem pengujian lampudapat dilihat pada
gambar 14.
KESIMPULAN
1. Mesin berkas elektron GI-2 mempunyai
sistem interlock yang cukup untuk menjaga
aspek-aspek keselamatan bagi orang, mesin
daDsampel karena itu sebagai fasilitas iradiasi
MBE GJ-2 memenuhi syarat untuk
dioperasikan. Selain itu sistem keselamatan
yang diterapkan memenuhi ketentuan yang
disebutkan dalam salah satu filosofi
keselamatan IAEA yaitu metoda redundansi
untuk meningkatkan keandalannya hal ini
terlihat pada setiap sistem interlock yang ada
2. Dengan melihat proses pengoperasiannya
sistem interlock keselamatan yang ada pada
MBE GJ-2 dapat dikembangkan
lagi
keandalannya dengan membuat interlock
tambahan, seperti interlock talidi dalam ruang
iradiasi daD ruang akselerator, daD interlock
kunci multiguna yaitu satu kunci dapat
digunakan untuk mengoperasikan meja
39
ISSN 1411-1349
Volume 1 Nomor 1 Juli 1999
kontrol, membuka pintu-pintu ruang iradiasi
clanruang kontrol, dish.
3F ICI
I
22DV"e
'.I.IR
DAFT AR ACUAN
1. Technical Documentation of operating and
Maintenance Manual for Accelerator Model
GJ-2, Shanghai Xian-Feng
Electric
Manufacturing Works (1993)
2. Principal Diagram, Connection Diagram, and
Component List the Control System for
Accelerator
Model G,J-2, Shaaghai
Xian-Feng, Electric Manufacturing Works
(1993)
Catatan: Keterangan berikut berlaku untuk semua
gambar
L
: Lampu indikator interlock
S
: Saklar alarm interlock
B
': bel alarm interlock
SI, S2 : lidah-lidah saktar interlock lain
Gambar 4. Sistem Interlock No TMP Cooling
Keterangan:
WR : saklar aliran air
3FIO : relay magnetik interlock -No TMP
CoolingIG
: ion Gauge
PS
: sumber daya pompa turbo
2.10'1
~kiF.
3F,
~~
$.1
-- -
Gambar S. Sistem Interlock No Tank Cooling
Keterangan:
WR : saklar aliran air.
3F9 : relay magnetik interlock -No Tank
CoolingGambar I. Sistem Interlock Door Interlock Open
Keterangan:
PI, P2, P3 : relay-relay mekanik pintu
3F3
: relay magnetik interlock -Door
Interlock Open-
,
120.,..
, PP.
3FS
1'~~
Gambar6. Sistem Interlock No Oscillator
: !m
Cooling
Keterangan:
,
PR : relay tekanan air
3F8 : relay magnetik interlock -No Oscillator
Cooling51
S.z.
Gambar 2/3.Sistem Interlock PNAR Emerjensi
Keterangan:
Em
: kotak eme~ensi
4F9/4F8 : relay magnetik interlock PNAR
Emerjensi
LI, L2 : lampu-lampu operasi kotak emerjensi
SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS ELEKTRON GJ-2
Nada Mardada
=~
~~ 5,
:
.
55.
J
Lg
co
Gambar 7. Sistem Interlock No WIndowAir Flow
Keterangan:
3F7 : relay magnetik interlock -No Window Air
FlowBR : saktar tekanan udara
40
ISSN 1411-1349
Volume 1 Nomor 1 Juli 1999
22.0V
.
-:
='~
:.
~
~~~
~
~
Gambar 8. Sistem Interlock No Scanning
Keterangan:
SR : relay pembatas arus scanner
3F6 : relay magnetik interlock -No Scanning-
14~eo-
:CR
SI
3F.of
!
51
S
u-S
1
Gambar 12. Sistem Interlock Conveyor Fault
Keterangan:
CR : sakJar peralatan pengontrol konveyor
3F4 : relay magnetik interlock -Conveyor Fault-
3FI
p;
51
Gambar 9. Sistem Interlock Over Curent
K~erangan:
.
3FI : relay magnetik interlock -Over Current4FI : relay arus (current relay)
R
: tombol reset, A: meter -power current-
JFl.
.
12.oV'
I
J~
24v
--
I
51
S
Gambar 13. Diagram Rangkaian Relay-Relay
Magnetik dengan Saklar dan Bel
Alarm Interlock
Keterangan:
S
: sakJaralarm interlock
B
: bel alarm interlock
FI,..., FI2 : relay-relay magnetik sistem interlock
g
Sl.
.....
Gambar 10. Sistem Interlock Over Voltage
Keterangan:
OVP : sakJar-Over voltage protector3F4 : relay magnetik interlock -Over Voltage-
3~
,,~~
51
.
RtI'/
L
51
S
_n
8
....
Gambar 11. Sistem Interlock Poor Vacuum
Keterangan:
IGR : sakJar -ion gauge3F5 : relay magnetik interlock -Poor Vacuum-
Prosiding Pertemuan dan Presentasi JImiah
Teknologi Akselerator dan Aplikasinya
Vol.1 No.1 Juri 1999: 34-42
Gambar 14. Sistem Pengujian Lampu-Iampu
Indikator Interlock
Keterangan:
TL
: tombol pengujian lampu
FI, F2
: relay-relay magnetik
LI,..., LI2 : lampu-Iampu indikator interlock
41
Volume 1 Nomor 1 Juri 1999
TANYAJAWAB
Supriyanto
f.
Bagaimana car a melljadi operator yallg baik
ulltuk Mesill Berkas EIektroll (orangnya).
2. Dan bagaimana cora mellgoperasikan doll
mailltellance yang baik (mesill).
Nada Mardada
I.
Cara menjadi operator yang baik dengan
mengikuti prosedur dengan taat dan mengerti
betul maksud tahap-tahap daJam prosedur
yang sudah dilakukan uji kualitasnya. Selain
itu prinsip keJja setiap bagian dari mesin harns
diketahui oleh setiap operator
2.
Cara mengoperasikan yang baik dapat
mengikuti jawaban Domer satu dengan
melakukan pemeriksaan awaJ yang harns
dilakukan (katup pendingin, temp. dsb)
sebelum mesin dioperasikan sed.ngkan
perawatan dapat dilakukansecara harlan,
mingguan, bulanan daD tahunan sesuai
dengan yang diperlukan daJampengoperasian
Purnomo
Da/am pellga/amall-penga/amall bapak
Nada, sebago; operator Mesill Berkas Ekktroll
gangguan-gangguanyang serius apa sajakah yang
pemah dialami baik telltang keselamatan mesill.
orang dall bonIng. Bagaimana cora mengatasinya
Nada Mardada
Gangguan yang serius pada sistemlruang
pemval.-uman,daJam pemvakuman ruang tersebut
teJjadi ketidak sinkronan antara besar arns scanner
dan lebar scanner. AkibaU1yateJjadi panas yang
berlebihan pada leher scanner. Cars mengatasinya
dengan melokalisir kebocoran kemudian dilakukan
pengelasan argon pada tempat tsb. Kecelakaan
orang belum pemah teJjadi, kecelakaan barang
dapat dideteksi melaJui monitor sehingga dapat
dicegah sebelum teJjadi kerusaan sampel.
Anwar Budianlo
f.
ISSN 1411-1349
Apakah MBE 500 keV/fO mAyallg dirancallg
in; juga sustu reverse technology dor; MBE
GJ-2 ?
2. Apakah komponen-komponen mesin MBE
GJ-2 dopal diperoleh di pasaran do/am
negeri sehingga mudah perawatannya ?
3. Ado berapa tenaga ah/i (S3. S2, Sf, SO)dolm
pellgoperasiall MBE GJ-2 ?
Nada Mardada
1. Bisa juga dikatakan demikian kaJau saya
melihat design dan jenis komponen yang
digunakan pada MBE 500 keY/tO mA mirip
dengan yang ads pads MBE GJ-2 daD
EPS-300
2. Sehingga kecil komponen-komponennya bisa
didapat dipasaran kecuaJi pompa turbo daD
trioda
3. Sangat sedikit, calon S3 satu orang S2 satu
orang
Agus Aril
Berapakah tingkal kealldalall sislem
illler/ock MBE GJ-2, baik secora perhilullgan
teoritis maupun pengalaman praktis?
Berapa
besar peluang kegagalannya don berapa besar
lingkal resikonya
Nada Mardada
TIngkat keandaJan yang diinginkan adaJah
setinggi mungkin tidak dapat saya jelaskan secara
teoritis. Berdasarkan pengaJaman (praktis) sistem
interlock selaJu berfungsi jika teJjadi kegagaJan
pada salah satu parameter kerjanya. Peluang
kegagalanlresikonya tergantung kepada sistem
penunjang (misalnya chiller) clan keandalan
operatoritu sendiri
Prayilno
Sistem Redudansi apakah yang dipakai
dolam MBE GJ-2 , mohon dijelaskan ?
Nada Mardada
Sistem redudansi yang dipakai adaJah "zero
out of all" artinya jib salah satu sistem yang
diinterlock tidak berfungsi row MBE tidak dapat
dioperasikan. Karena itu tidak boleh ada satupun
"zero" dari semua "all" sistem interlock yang gagal
jika MBE ingin dioperasikan
Da/am pengemballgall tekll%gi suatu
lIegara,dikella/ metode "reversetechll%gy".
SISTEM INTERLOCK MESIN BERKAS ELEKTRON GJ-2
Nada Mardada
42