LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIKPENGAMAN HUBUNG SINGKAT DAN ARUS BEBAN LEBIH(MINIATURE CIRCUIT BREAKER/MCB)

Kelompok 3 LT 2CDanang Hutama(3.31.13.2.08)Dimas Anas Aditya(3.31.13.2.09)Faela Maana Shufa(3.31.13.2.10)Friza Wildanul(3.31.13.2.11)

Program Studi Teknik ListrikJurusan Teknik ElektroPoliteknik Negeri Semarang2014/2015I. TujuanSetelah melaksanakan kegiatan praktikum ini mahasiswa diharapkan dapat: Menjelaskan prinsip kerja MCB. Menjelaskan karakteristik panas dan karakteristik dingin MCB.

II. PendahuluanMCB (Miniature Circuit Breaker) memainkan peranan penting dalam hal proteksi arus lebih dan juga sebagai alat disconnect pada jaringan listrik. Sebuah breaker merupakan alat yang didesaian untuk mengisolasi rangkaian dari gangguan arus lebih : overload (beban lebih) dan short circuit (hubung singkat). Pada umumnya, MCB bekerja menggunakan prinsip elektromekanik (thermal/magnetik) untuk membuka kontak breaker ketika gannguan arus lebih terjadi. Unit thermal trip bekerja berdasarkan kenaikan nilai temperatur, sedangkan unit magnetik trip bekerja berdasarkan kenaikan nilai arus. Ketika terjadi gangguan beban lebih, maka nilai arus yang melewati logam bimetal akan bertambah yang membuat temperatur pada logam bimetal semakin besar hingga pada suatu saat dan temperatur tertentu logam bimetal ini akan membengkok dan menekan trip bar yang akan membuka kontak MCB. Waktu yang dibutuhkan bimetal untuk membengkok dan membuka kontak MCB sesuai dengan kenaikan besar arus, semakin besar arus gangguan yang terjadi semakin cepat logam bimetal membengkok.

Gambar 2. 1 Prinsip Kerja MCB Berdasarkan Bimetal

Ketika gangguan hubung singkat terjadi, maka nilai arus yang melewati MCB akan bertambah besar secara signifikan yang akan menghasilkan medan magnet yang cukup besar. Medan magnet ini akan mendorong hammer trip, hammer trip ini nantinya akan mendorong moving contact yang membuat kontak akan terbuka. Proses terbukanya kontak breaker ketika terjadi gangguan hubung singkat umumnya terjadi setelah 5 milidetik setelah terjadi gangguan.

Gambar 2. 2 Prinsip Kerja MCB Berdasarkan Elektromagnetik

III. Alat dan Bahan ACPS Variabel 0-220 V ; 6 A1 buah Trafo arus 2000 V ; 200 A/10 A1 buah MCB 2A3 buah Voltmeter1 buah Tang Ampermeter1 buah Stopwatch1 buah Kipas angin1 buah Kabel Jumper20 buah

IV. Gambar Rangkaian

V. Langkah Kerja1. Pastikan alat dan bahan yang digunakan dalam keadaan baik dan tidak rusak, lalu buat rangkaian seperti pada gambar diagram percobaan, sekunder atau trafo pada 0 Volt.2. Naikkan tegangan sumber sambil melihat arus pada tang amper sama dengan arus gangguan.3. Start stopwatch dan tunggu hingga MCB trip dan stop stopwatch.4. Untuk MCB karakteristik panas, ulangi langkah 1-3 setelah MCB didinginkan menggunakan kipas angin.5. Untuk MCB karakteristik dingin, ulangi langkah 1-3 setelah MCB diganti dengan MCB yang lain. Ulangi sampai MCB terakhir.6. Jika percobaan telah selesai dilakukan, lepas semua rangkaian dan kembalikan alat ke tempat semula.

VI. Hasil Percobaan Tabel 4. 1 MCB Karakteristik PanasNoIN = 2 Ax Arus NominalWaktu

131,558,10 detik

24220,50 detik

352,510,88 detik

4637,58 detik

5845,10 detik

61051,59 detik

Tabel 4. 2 MCB Karakteristik DinginNoIN = 2 Ax Arus NominalWaktu

131,5>1 menit

24236 detik

352,519,5 detik

46313 detik

57412,1 detik

6856 detik

Gambar Grafik

VII. Analisa DataPada percobaan MCB karakteristik panas diperoleh hasil pada tabel 4. 1 yang menjelaskan bahwa semakin besar nilai pengali arusnya maka semakin cepat pula waktu tripnya. Begitu pula pada tabel 4. 2 menjelaskankan percobaan MCB karakteristik dingin. Semakin besar nilai pengali arusnya maka semakin cepat pula waktu tripnya. Untuk membuat MCB trip, dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu yang pertama menambah besar arus pengalinya, kedua memperbesar beban yang dipasang pada MCB, dan yang ketiga menghubungsingkatkan rangkaian.VIII. Pertanyaan dan Tugas1. Jelaskan prinsip kerja MCB2. Terangkan gunanya karakteristik panas dan karakteristik dingin3. Bagaimana cara mengetahui bahwa MCB masih bagus

Jawab1. Ketika terjadi arus lebih maka arus lebih tersebut akan menghasilkan panas pada bimetal, saat terkena panas bimetal akan melengkung sehingga kontak MCB trip/terbuka. Ketika terjadi hubung singkat (terdapat panas yang terlalu tinggi), hal ini menyebabkan koil terinduksi dan mempunyai medan magnet. Akibatnya poros yang terdapat didekatnya akan tetarik dan menjalankan tuas pemutus.2. Untuk membandingkan dan mengetahui waktu trip saat MCB dalam kondisi panas (saat keadaan bimetal masih sedikit melengkung) dengan MCB dalam kondisi dingin (saat bimetal benar-benar lurus). Pada karakteristik panas kerja MCB lebih cepat memutus disebabkan oleh aliran listrik sehingga electromagnet bekerja mendorong koil yang menyebabkan MCB trip. Pada karekteristik dingin kerja MCB lambat memutus disebabkan proses pemuaian panas bimetal ketika beban lebih yang melebihi arus IN yang tertera pada MCB.3. Cek kontak pada MCB dengan ohmmeter. Alirkan arus gangguan pada MCB melebihi IN (2x, 3x, 4x), jika trip dalam waktu singkat maka MCB masih bagus.

IX. Kesimpulan1. MCB mempunyai 2 prinsip kerja yaitu menggunakan bimetal ketika terjadi arus beban lebih dan menggunakan elektromagnetik ketika terjadi arus hubung singkat.2. Baik MCB karakteristik panas maupun karakteristik dingin apabila pengali arusnya semakin besar maka waktu tripnya semakin cepat.3. Menurut table MCB karakteristik panas lebih cepat tripnya dibandingkan MCB karakteristik dingin.4. Karakteristik panas dan karakteristik dingin berguna untuk membandingkan dan mengetahui waktu trip saat MCB dalam kondisi panas (saat keadaan bimetal masih sedikit melengkung) dengan MCB dalam kondisi dingin (saat bimetal benar-benar lurus).

A

220 V

Trafo Arus 2000 VA

VACPS

MCB

Tang Ampere