LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK
PENGAMAN HUBUNG SINGKAT
(MINIATUR CIRCUIT BREAKER/MCB)
Kelas LT 2B
Oleh:
Penanggung jawab : Itta Qullaha S. (3.39.10.0.10)
Anggota: Dwiono Parasdyo (3.39.10.0.07)
Farikha Himawati (3.39.10.0.08)
Gustaf Ade R. (3.39.10.0.09)
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO2012
PENGAMAN HUBUNG SINGKAT
(MINIATUR CIRCUIT BREAKER/MCB)
1. Tujuan
Setelah melaksanakan kegiatan praktikum ini mahasiswa diharapkan dapat:
- Mahasiswa dapat menentukan dan menjelaskan karakteristik Miniatur Circuit
Breaker (MCB)
- Mahasiswa dapat memilih MCB sesuai dengan tujuan pemakaian
- Mahasiswa dapat mengetahui dan menjelaskan prinsip dari MCB
- Mahasiswa dapat menjelaskan cara kerja dari MCB
2. Pendahuluan
MCB (Miniatur Circuit Breaker) adalah suatu alat pengaman pemutus rangkaian listrik yang
bekerja secara otomatis. MCB berfungsi sebagai pengaman terhadap gangguan arus beban lebih
maupun gangguan arus hubung singkat atau pengaman kedua gangguan itu. MCB dilengkapi
dengan elemen magnetis untuk pengaman hubung singkat. Terdapat bermacam-macam MCB
antara lain: H, Z, G, L, U, K, dan V yang satu dengan yang lain mempunyai sifat/karakteristik
yang berbeda sesuai dengan tujuan pemakaiannya.
Miniatur Circuit Breaker (MCB) berfungsi sebagai peralatan pengaman terhadap gangguan
hubung singkat dan beban lebih yang mana akan memutuskan secara otomatis apabila melebihi
dari arus nominalnya, elemen penting MCB yaitu :
Terminal trip (Bimetal)
Elektromagnetik trip (coil)
Pemadam busur api
Mekanisme pemutusan
Berdasarkan konstruksinya, maka MCB memiliki dua cara pemutusan yaitu : pemutusan
bersarkan panas dan berdasarkan elektromagnetik.
Pemutusan berdasarkan panas dilakukan oleh batang bimetal, yaitu : perpaduan dua buah
logam yang berbeda koefisien muai logamnya. Jika terjadi arus lebih akibat beban lebih, maka
bimetal akan melengkung akibat panas dan akan mendorong tuas pemutus tersebut untuk
melepas kunci mekanisnya. Proteksi Beban Lebih (overload) (simbol seperti kotak dengan sisi
terbuka di kiri), Fungsi ini akan bekerja bila MCB mendeteksi arus listrik yang melebihi rating-
nya. Misalnya, suatu MCB mempunyai rating arus listrik 6A tetapi arus listrik aktual yang
mengalir melalui MCB tersebut ternyata 7A, maka MCB akan trip dengan delay waktu yang
cukup lama sejak MCB ini mendeteksi arus lebih tersebut. Lamanya waktu pemutusan arus ini
tergantung dari besarnya arus listrik. Semakin besar tentu akan semakin cepat. Fungsi strip
bimetal ini disebut dengan Thermal Trip. Saat arus listriknya sudah putus, maka bimetal akan
mendingin dan kembali normal. MCB bisa kembali mengalirkan arus listrik dengan
mengembalikan ke posisi “ON”. Proteksi Hubung Singkat (Short Circuit) (simbol lengkungan)
Pemutusan berdasarkan elektromagnetik dilakukan oleh koil, jika terjadi hubung singkat
maka koil akan terinduksi dan daerah sekitarnya akan terdapat medan magnet sehingga akan
menarik poros dan mengoperasikan tuas pemutus. Untuk menghindari dari efek lebur, maka
panas yang tinggi dapat terjadi bunga api yang pada saat pemutusan akan diredam oleh pemadam
busur api (arc-shute) dan bunga api yang timbul akan masuk melalui bilah-bilah arc-shute
tersebut. Fungsi proteksi ini akan bekerja bila terjadi korsleting atau hubung singkat arus listrik.
Terjadinya korsleting akan menimbulkan arus listrik yang sangat besar dan mengalir dalam
sistem instalasi listrik rumah.
Bagian MCB yang mendeteksi adalah bagian magnetic trip yang berupa solenoid (bentuknya
seperti coil/lilitan), dimana besarnya arus listrik yang mengalir akan menimbulkan gaya tarik
magnet di solenoid yang menarik switch pemutus aliran listrik. Sistem kerjanya cepat, karena
bertujuan menghindari kerusakan pada peralatan listrik.
3. Peralatan
ACPS 220 V : 1 buah
Trafo Arus 2000 VA : 1 buah
Tang Ampere : 1 buah
Stop Watch : 1 buah
MCB IN=2A : 1 buah
Kipas Angin : 1 buah
Kabel Jumper : 20 buah
4. Gambar RangkaianTang Ampere
220 V MCB
VACPS TRAFO ARUS 2000 VA
Gambar 1.1 Rangkaian MCB Karakteristik Panas
A
Actuator Lever atau toggle switch
Switch mekanis
Kontak arus listrik
Terminal
Bimetal
Baut untuk kalibrasi
Solenoid Coil
Pemadam busur api
Ket:
VACPS TRAFO ARUS 2000 VA
Gambar 1.2 Rangkaian MCB Karakteristik Dingin
5. Langkah KerjaA. Percobaan MCB Karakteristik Panas
1. Memastikan alat dan bahan yang digunakan dalam keadaan baik dan tidak rusak,
lalu membuat rangkaian seperti gambar diagram rangkaian, ACPS pada
kedudukan 0 V dan MCB pada kedudukan ON.
2. Menghubungkan rangkaian pada sumber tegangan 220 V.
3. Memutar pemilih tegangan ACPS sampai Tang Ampere menunjukkan 4 kali arus
nominal (8A) hingga MCB terbuka atau trip.
4. Meng ONkan MCB bersamaan dengan mengaktifkan Stop Watch.
5. Menunggu sampai MCB membuka atau trip.
6. Pada saat MCB bekerja atau trip, bersamaan dengan itu hitungan pada Stop
Watch dihentikan.
7. Mencatat hasil pengamatan lamanya MCB trip ke dalam tabel.
8. Mengulangi langkah No. 3 sampai dengan 7 dengan setting arus yang diminta.
B. Percobaan MCB karakteristik Dingin
1. Memastikan alat dan bahan yang digunakan dalam keadaan baik dan tidak rusak, lalu membuat rangkaian seperti gambar diagram rangkaian, ACPS pada kedudukan 0 V dan MCB pada kedudukan ON. Siapkan kipas angin untuk mendinginkan MCB.
2. Menghubungkan rangkaian pada sumber tegangan 220 V.3. Memutar pemilih tegangan ACPS sampai Tang Ampere menunjukkan 4 kali arus
nominal (8A) hingga MCB terbuka atau trip.
A
220 V MCB
Tang amper
4. Meng ONkan MCB bersamaan dengan mengaktifkan Stop Watch.5. Menunggu sampai MCB membuka atau trip.6. Pada saat MCB bekerja atau trip, bersamaan dengan itu hitungan pada Stop
Watch dihentikan.7. Mencatat hasil pengamatan lamanya MCB trip ke dalam tabel.8. Mengulangi langkah No. 3 sampai dengan 7 dengan setting arus yang diminta.9. Jika semua percobaan telah selesai dilakukan periksa alat kembali dan kembalikan
ke tempat semula.
6. Data PercobaanTabel 1.1 MCB Karakteristik Panas
No. In = 2 A X Arus Nominal Waktu
1. 3 1.5 3 menit 7 s
2 4 2 27 s
3. 5 2.5 16 s
4. 6 3 10.5 s
5. 7 4 8 s
6. 8 5 5 s
Tabel 1.2 MCB Karakteristik Dingin
No. In = 2 A X Arus Nominal Waktu
1. 3 1.5 5 menit26s
2 4 2 33 s
3. 5 2.5 19 s
4. 6 3 14.5 s
5. 7 4 8.5 s
6. 8 5 6
7. Pertanyaan dan Tugas1) Gambarkan grafik karakteristik panas dan dingin dalam satu kertas grafik.2) Jelaskan prinsip kerja dan grafik karakteristik MCB.3) Apa gunanya karakteristik panas dan dingin?4) Tunjukkan pada grafik daerah kerja beban lebih dan hubung singkat.5) Jelaskan cara menentukan bahwa kondisi ELCB masih bagus
Jawab:
1) Grafik karakteristik panas dan dingin.
X Arus nominal 1.5 2 2.5 3 4 5
Karakteristik panas 187 s 27 s 16 s 10.5 s 8 s 5 s
Karakteristik dingin 326 s 33 s 19 s 14.5 s 8.5 s 6 s
2) MCB bekerja dengan cara pemutusan hubungan yang disebabkan oleh aliran listrik lebih
dengan menggunakan electromagnet/bimetal. cara kerja dari MCB ini adalah
memanfaatkan pemuaian dari bimetal yang panas akibat arus yang mengalir untuk
t(second)
memutuskan arus listrik. Dan ketika terjadi hubung singkat, Pemutusan berdasarkan
elektromagnetik dilakukan oleh koil, maka koil akan terinduksi dan daerah sekitarnya
akan terdapat medan magnet sehingga akan menarik poros dan mengoperasikan tuas
pemutus.Grafik karakteristik MCB digunankan untuk membandingkan lama pemutusan
ketika terjadi beban lebih antara MCB dengan karakteristik panas dan dingin.dari gambar
karakteristik tersebut diperoleh lama waktu selama pemutusan saat terjadi beban lebih,
bahwa pemutusan dengan MCB dengan karakteristik panas lebih cepat daripada
pemutusan karakteristik dingin hal ini diakibatkan karena MCB dengan karakteristik
panas masih menyimpan panas yang diakibatkan beban lebih.
3) Pada percobaan yang telah dilakukan bahwa kegunaan dari MCB dengan karakteristik
panas dan dingin adalah untuk melakukan pengujian pada MCB tersebut apakah bimetal
ataupun cara kerja elektromagnetik pada MCB masih dalam keadaan baik atau tidak. Jika
diketahui menggunakan karakteristik panas dan saat beban lebih tidak segera mungkin
memutuskan atau bahkan lama maka dapat diketahui kondisi MCB tersebut dalam
keadaan rusak
4)
Pada grafik diatas pengaman MCB terdiri atas pelepas beban lebih dan elektromagnetik.
Yang masing –masing bekerja jika terdapat beban lebih dan elektromagnetik. Pada
Grafik hubung singkat
Grafik beban lebih
umumnya MCB terdiri dari dua arah layanan, yaitu pada daerah sampai ±3 kali arus
MCB pengaman yang bekerja pada logam bimetal sedangkan pada daerah <3 kali arus
rating MCB yang bekerja adalah elektromagnetik.
5) Cara menentukannya adalah dengan cara memberi arus hubung singkat atau beban lebih
seperti yang dipraktikkan pada percobaan 1. Jika mcb yang dibei hubung singkat tidak
memutuskan toggle switch yang ada pada mcb, maka bisa dikatakan MCB tersebut dalam
keadaan rusak. Dan ketika diberi beban lebih ternyata waktu pemutusannya lama,
padahal arusnya sudah melebihi dari arus nominal MCB, maka MCB tersebut tidak layak
pakai.
6) Kesimpulan dari percobaan di atas yaitu:
a) Tentang pengaman hubung singkat adalah bahwa jika terjadi arus lebih akibat
beban lebih, maka bimetal akan melengkung akibat panas dan akan mendorong
tuas pemutus tersebut untuk melepas kunci mekanisnya dan Pemutusan
berdasarkan elektromagnetik dilakukan oleh koil, jika terjadi hubung singkat
maka koil akan terinduksi dan daerah sekitarnya akan terdapat medan magnet
sehingga akan menarik poros dan mengoperasikan tuas pemutus.
b) Dan cara untuk menentukan kondisi dari MCB adalah dengan cara memberi
beban lebih dan arus hubung singkat pada MCB tersebut. Jika MCB tersebut
memutuskan kontak ketika diberi arus hubung singkat dan beban lebih maka
MCB tersebut dalam keadaan baik.
c) Dan dalam percobaan yang telah dilakukan pada saat memakai karakteristik panas
mengalami cepat trip karena pada saat pengujian panas hasil dari percobaan
pertama masih tersimpan dalam bimetal sehingga menyebabkan bimetal dengan
mudah melengkung dan mudah trip, sedangkan yang dingin lama karena selama
pemanasan kondisi bimetal masih dalam keadaan dingin sehingga memerlukan
waktu yang lebih lama daripada karakteristik panas.
d) Pengaman hubung singkat lebih cepat bekerja dibandingkan pengaman arus lebih,
(0 < x < 1 sekon) . Sedanagkan pengaman arus lebih bekerjanya lebih lama
dibandingkan dengan pengaman hubung singkat (x < 1 sekon).
Gambar rangkaian percobaan:
a) Karakteristik Panas
b) Karakteristik dingin
Top Related