A1. Kriteria Dasar Pemilihan Circuit Breaker

Untuk menentukan tipe Circuit Breaker yang akan di pasang di dalam

sebuah titik instalasi listrik, kita wajib mengetahui dua parameter

utama yang mendasar yaitu:

1. Arus beban (load current) IB;

2. Nilai arus hubung singkat tiga fasa (three-phase short-circuit)

atau dikenal dengan istilah Prospective ISC pada posisi asal mula

instalasi pengawatan.

Circuit Breaker terpilih akan selalu membandingkan arus setting Ir dengan arus beban IB,

serta breaking capacity-nya ICU dengan prospective ISC (lihat gb. dibawah). Ini adalah aturan

dasar yang terdapat pada standar instalasi Circuit Breaker dan kemungkinan tidak akan

berubah atau diamandum ulang.

A2. Penggunaan Service Breaking Capacity ISC

Di dalam IEC 947-2 telah didefinisikan karakteristik Service Breaking Capacity yang baru, ICS,

yang mana menggambarkan kemampuan dari peralatan (CB) untuk kembali beroperasi

secara normal setelah short-circuit breaking (pemutusan arus hubung-singkat) pada nilai

tertentu yang mungkin terjadi.

Meskipun disana tidak ada aturan dalam standar instalasi (IEC 364 atau NF C 15-100) yang

sesuai pada kegunaan dari nilai ICS, disarankan untuk memilih peralatan yang memiliki nilai

service breaking capacity ICS ≥ nilai kemungkinan hubung singkat ISC. Hal ini cukup penting

dan jauh lebih bijak dalam rangka untuk meyakinkan kelangsungan kerja serta kehandalan

sistem yang lebih optimal.

A2.a. Circuit Breaker yang diinstal dekat dengan power suplai.

A2.b. Circuit Breaker dengan rating lebih rendah pada instalasi yang jauh dengan

power suplai.

A3. Definisi dan Simbol

Berikut adalah definisi dan simbol dasar Circuit Breaker yang wajib diketahui,

Definisi terkait dengan tegangan:

Ue: rated service voltage.

Ui: rated insulation voltage (> Ue max.).

Uimp: rated impulse withstand voltage.

Definisi terkait dengan arus:

IB: circuit operational current, as in NF C 15-100, paragraph 433-2.

Icm: rated short-circuit making capacity.

Ics: rated service breaking capacity (normally expressed as a % of Icu).

Icu: rated ultimate short-circuit breaking capacity (expressed in kA).

Icw: rated short-time withstand current.

IDn: rated residual operating current (often called residual sensitivity).

In: rated current = maximum value of current used for the temperature rise tests

(e.g. for a Compact NS250 circuit breaker: In = 250 A).

Is: discriminating current limit.

Isc: short-circuit current at a given point in the installation.

A4. Contoh Perhitungan Kemungkinan Arus Hubung Singkat

1/ Downstream of a circuit breaker installed in

a main LV board (simak gb. dibawah)

  Calculation of maximum prospective Isc

(Three-phase short-circuit at circuit breaker

installation point)

Calculation of the most probable Isc

(Phase/earth short-circuit with an arc in the main LV board)

Lineside impedance

 

Transformer

impedance

 

  *: For a transformer with delta/zig-zag connection, direct impedance Zd and negative phase-sequence

impedance Zi are equal: zero-sequence impedance equals 0.4 Zd.

Impedance of

transformer - main LV

board connection

cable

+

Busbar impedance

(5 m)

 

(PE cross-section = ½ cross-section of phases)

 

 

(the arc is taken into account by factor 0.8)

Conclusion: As probable Isc is very close to prospective Isc, it is advisable to choose a device whose Ics is equal to

100% Icu, e.g. a Merlin Gerin NS160N circuit breaker.

2/ Downstream of a circuit breaker installed

in the subdistribution switchboard

  Calculation of the probable Isc

(Two-phase short-circuit with an arc at least 3 m from the switchboard)

Lineside impedance

 

Cable impedance

 

Connection impedance

 

Total impedance per

phase

 

(the arc is taken into account by the factor 0.8)

Conclusion: The probable Isc is less than 50% of prospective Isc (18 kA). It is thus usual to choose a device with an Ics

equal to 50% of Icu, for example a Merlin Gerin C60L circuit breaker.