laporan perlengkapan sistem tenaga listrik - mcb

PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA

PERCOBAAN 4

Miniature Circuit Breaker (MCB) STTN 2016

I. TUJUAN PRAKTIKUM :

1. Mengetahui dan memahami karakteristik, unjuk kerja dan kegunaan MCB.

2. Memahami proses selektivitas dan dapat membuat rangkaian selektivitas.

II. DASAR TEORI

1. MCB

Miniatur Sircuit Breaker yang disingkat menjadi MCB adalah suatu alat pembatas

arus listrik dengan system thermis dan electromagnetic. Pada saat ini alat ini banyak

digunakan juga sebagai pengaman otomatis terhadap arus lebih/hubung singkat pada suatu

instalasi listrik, menggantikan pengaman dari patron lebur. MCB merupakan salah satu jenis

pengaman otomatis dari berbagai jenis produk pengaman otomatis yang ada dipasaran saat

ini. Gambar 2.1 memperlihatkan visual dari pengaman otomatis jenis MCB 1 fase dan 3 fase.

Gambar 2.1 Pengaman otomatis jenis MCB

Dengan pengaman otomatis maka alat ini tidak perlu ganti-ganti lagi setiap kali terjadi

pemutusan.

MCB dengan system thermisnya berfungsi membatasi arus dari jatah yang telah

ditentukan, sedangakan dengan system elektromagneticnya berfungsi sebagai pemutus

sewaktu terjadi arus kejutan yang berlebih/arus hubung singkat. Untuk sistem thermis

digunakan elemen dwi logam. Bila arus yang mengalir melebihi rating-curent dari MCB

maka arus akan terputus oleh pemuaian dwi logam ini

Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 1Bernadus Alexander L.031300345


PERCOBAAN 4


Elemen dwilogam itu berupa dua logam yang berbeda koefisien muainya( ) dilekatkan

menjadi satu sebagai mana diperlihatkan gambar 2.2

Gambar 2.2 Elemen dwilogam

Logam bila kena panas akan memuai panjang dengan rumus perhitungan sebagai berikut :

Lt = Lo ( 1 + ( t – t o) )

dimana :

Lt = panjang logam pada suhu t

Lo = panjang logam pada suhu awal t o

= koefisien pemuaian.

Pemutusan arus oleh elemen dwi logam ini relatif lambat karena ada waktu pemanasan

pemuaian dan pemutusan tetapi semua itu tergantung nilai arusnya. Arus terendah yang

masih menyebakan otomat jatuh dinamakan arus jatuh.

Untuk pemutusan arus oleh system elktromagnetic digunakan digunakan suatu kumparan

berintikan besi lunak yang berfungsi mendorong tuas pemutus aliran arus. Dengan gambar

secara prinsib seperti gambar 2.3

Gambar 2.3 pengaman elektromagnetic

Pemutusan oleh system electromagnetic ini relatif cepat lebih karena proses magnetisasi

berlangsung lebih cepat dari pada proses pemanasan dan pemuaian. Sehingga sewaktu


Logam I

Logam II


PERCOBAAN 4


terjadi arus kejut/hubung singkat maka arus segera terputuskan pula. Untuk memahami

proses ini secara fisis matematis maka perlu dipelajari ilmu fisika electromagnet.

2. SELEKTIVITAS

Selektivitas adalah suatu koordinasi pengaman instalasi listrik, bilamana instalasi listrik

mengalami gangguan maka hanya pengaman yang paling dekat gangguan yang boleh

jatuh/putus. Gambar 2.4 merupakan gambar rangkaian selektivitas.

Gambar 2.4 Selektivitas

Dalam gambar 2.4 g adalah pengaman utama sedangkan p pengaman akhir. Kalau suatu

saat terjadi gangguan dalam lingkup pengaman akhir maka pengaman p harus putus

sedangkan g harus tetap utuh. Jadi bagian yang terganggu saja yang boleh putus.

Dilapangan baik g maupun p dapat berupa pengaman lebur maupun otomatis.

Untuk menyusun rangkaian yang selektivitas maka perlu diketahui diagram arus-waktu

dari pengaman-pengaman yang hendak digunakan.


Hantaran pengisi

gp


PERCOBAAN 4


Gambar 2.5 Diagram arus waktu.

Gambar 2.5 memperlihatkan diagram arus-waktu dari pengaman lebur dan pengaman

otomatis. Garis L adalah diagram arus-waktu pengaman otomatis 10 A. Waktu pemu-

tusannya ditentukan oleh waktu buka dari kontak-kontaknya dan oleh waktu busur api, yaitu

waktu yang diperlukan untuk memadamkan busur api yang timbul pada saat pemutusan.

Dalam gambar 2.5 juga diperlihatkan diagram arus-waktu untuk patron lebur 10 A, 16 A,

dan20 A.Jika dikehendaki selektivitas yang baik, harus digunakan patron lebur 20 A sebagai

pengaman utama dan pengaman akhir bisa dengan pengaman otomat 10 A. Kalau digunakan

patron lebur 16 A sebagai pengaman utama dan pengaman otomat 10 A sebagai pengaman

akhir suatu ketika terjadi arus hubung singkat yang melebihi 50 A maka kemungkinan

pengaman utama akan putus lebih dulu daripada pengaman akhir, yang berarti selektivitas

yang dikehendaki gagal. Perhatikan pada gambar 2.5 diagram patron lebur 16 A memotong

diagram otomat 10 A. Rangkaian selektivitas juga bisa dipengaruhi oleh suhu pengaman itu

sendiri, misal suatu asat pengaman akhir putus terus diganti pengaman yang baru, sedangkan

pengaman utama masih kondisi panas maka ada kemungkinan pengaman utma yang masih

panas ini akan putus lebih dulu daripada pengaman akhirnya.

Oleh karena itu pengaman utama harus ditentukan secara cermat berdasarkan kebutuhan

maksimum untuk seluruh rangkaian instalasi.

III. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

1. Satu unit panel uji MCB/Patron lebur lengkap dengan MCB dan Patron leburnya.

2. Amperemeter.

3. Voltmeter.

4. Stopwatch.

5. Kabel-kabel secukupnya.

6. Beberapa buah lampu berikut switch selector beban.



PERCOBAAN 4


7. Kertas grafik/millimeter.

IV. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

a. Buat rangkaian uji pembebanan secara cermat seperti gambar 2.6.

b. Atur besar beban sesuai dengan arus yang hendak diamati.

Gambar 2.6 Rangkaian Percobaan pengujian MCB.

c. Sambungkan/ON kan sumber tegangan yang tersedia.

d. Amati dan catat besar arus dan waktu (maks. 30 menit) mulai arus mengalir hingga

arus terputus oleh MCB.

e. Buat beberapa tingkatan arus pembebanan seperti berikut :

1) 0,9 In 9) 1,7 In

2) 1,0 In 10) 1,8 In

3) 1,1 In 11) 1,9 In


SECOND METER

1234

F N F

KU

AC

220

V

OLT

50 H

z

MCB yang di uji

K1

BEBAN1

BEBAN2

F F N

G


PERCOBAAN 4


4) 1,2 In 12) 2,0 In

5) 1,3 In 13) 3,0 In

6) 1,4 In 14) 4,0 In

7) 1,5 In 15) 5,0 In

8) 1,6 In 16) 6,0 In

f. Dari data yang diperoleh dibuat grafik Arus vs Waktu pemutusan MCB.

Catatan :

Setiap kali pemutusan, suhu MCB dikembalikan kesuhu kamar lagi dalam

hal ini dengan kipas pendingin rata-rata 5 s/d 10 menit.

V. Data Praktikum

“Terlampir”

VI. Grafik

“Terlampir”

VII. Pembahasan

Pada praktikum ini bertujuan untuk memahami dan mengetahui unjuk kerja MCB, serta

membuat karakteristik MCB yang digunakan. MCB digunakan pada praktikum kali ini yang

memiliki current rating 2 A.

Untuk MCB 2 A, dilakukan percobaan sebanyak 16 kali dimana nilai beban maksimal

yang diberikan senilai 2615 Watt dengan arus yang mengalir sebesar 10 A (5 In). Dalam

percobaan MCB 2 A, daya 245 Watt hingga 645 Watt, dalam waktu 30 menit, MCB belum trip.

Trip sendiri dimulai pada beban yang berdaya 700 Watt dengan arus yang mengalir sebesar 2,8

A ( 1,4 In). Sedangkan untuk beban maksimal sendiri diperoleh waktu yang dibutuhkan untuk

trip yaitu kurang dari 1 detik dengan arus yang mengalir sebesar 10A (5 In) langsung terputus.

Percobaan 7 In tidak dilakukan karna arus terlalu besar yaitu mencapai 14A.

Dari data percobaan bila dimasukkan kedalam sebuah grafik maka didapat persamaan

untuk waktu trip MCB current rating 2 A adalah y = -186,52x + 909,69 . untuk nilai y adalah

waktu yang dibutuhkan untuk trip, sedangkan nilai x adalah arus yang mengalir pada saat

dibebani.



PERCOBAAN 4


VIII. Kesimpulan

1. Nilai minimum trip current yang teramati untuk MCB 2A adalah 2,8 A atau 1,4 In

dengan daya 700W.

IX. Daftar Pustaka

Modul Praktikum perlengkapan sistem tenaga 2014. STTN BATAN : YOGYAKARTA


Praktikan,

Bernadus Alexander L.NIM: 031300345

laporan perlengkapan sistem tenaga listrik - mcb

Engineering