LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIKRELAY PENGAMAN ARUS BEBAN LEBIH(TOLR/THERMAL OVERLOAD RELAY)

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 TOLR. Menjelaskan karakteristik panas dan karakteristik dingin TOLR. Membuat data sheet TOLR karakteristik panas dan karakteristik dingin dari arus fungsi waktu.

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 TOLR 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. Pastikan NC TOLR bekerja dan pastikan TOLR masih bekerja normal pada arus 3x arus nominal.3. Atur setelan TOLR minimum dan atur arus gangguan.4. Naikkan tegangan sumber sambil melihat arus pada tang amper sama dengan arus gangguan.5. Start stopwatch dan tunggu hingga TOLR trip dan stop stopwatch.6. Untuk TOLR karakteristik panas, ulangi langkah 1-5 setelah TOLR didinginkan menggunakan kipas angin.7. Untuk MCB karakteristik dingin, ulangi langkah 1-5 setelah TOLR diganti dengan MCB yang lain. Ulangi sampai TOLR terakhir.8. Jika percobaan telah selesai dilakukan, lepas semua rangkaian dan kembalikan alat ke tempat semula.

VI. Hasil Percobaan Tabel 4. 1 TOLR Karakteristik PanasNoIN = 1,6 Ax Arus NominalWaktu

12,41,5186,2 detik

23,2245,1 detik

342,517,1 detik

44,8313,8 detik

56,44-

685-

Tabel 4. 2 TOLR Karakteristik DinginNoIN = 1 Ax Arus NominalWaktu

11,51,51 menit 1 detik

22244 detik

32,52,522 detik

43319 detik

54415 detik

6559 detik

Gambar Grafik

VII. Analisa DataPada percobaan TOLR 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 menjelaskan percobaan TOLR karakteristik dingin. Semakin besar nilai pengali arusnya maka semakin cepat pula waktu tripnya. Untuk membuat TOLR trip, dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu yang pertama menambah besar arus pengalinya, kedua memperbesar beban yang dipasang pada TOLR, dan yang ketiga mengatur setelan arus TOLR.VIII. Pertanyaan dan Tugas1. Jelaskan prinsip kerja TOLR2. Terangkan gunanya karakteristik panas dan karakteristik dingin3. Bagaimana cara mengetahui bahwa TOLR masih bagus?4. Mengapa motor membutuhkan TOLR meskipun sudah ada MCB?

Jawab1. Prinsip kerja TOLR berdasarkan panas (temperature) yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Bila arus yang melewati bimetal tersebut melebihi kapasitasnya maka bimetal tersebut akan melengkung dan akan menggerakkan kontak. Kontak TOLR yang bekerja secara mekanis akan memutus rangkaian.2. Guna karakteristik panas dan dingin pada TOLR adalah agar bisa membandingkan dan mengetahui waktu trip dalam kondisi panas yaitu saat bimetal masih sedikit melengkung dan dalam kondisi dingin yaitu saat bimetal benar-benar dalam keadaan lurus.3. Cara mengetahui TOLR masih baik atau tidak yaitu dengan mengaliri arus gangguan sebesar 3x arus nominal ke TOLR. Jika TOLR trip dalam waktu singkat maka TOLR masih dalam kondisi baik, namun bila TOLR trip dalam waktu yang cukup lama berarti TOLR dalam kondisi kurang/tidak baik sehingga harus diganti dengan yang baru.4. Motor membutuhkan TOLR meskipun sudah ada MCB karena fungsi MCB pada rangkaian kontrol motor adalah untuk mengamankan rangkaian kontrol motor bukan untuk mengamankan beban/motor. Dan TOLR berfungsi untuk pengaman beban/motor. Apabila TOLR trip berarti beban/motor tidak dapat dinyalakan secara langsung kembali sebelum direset, dan jika MCB trip maka beban/motor tetap bias dinyalakan sesudah MCB di ON kan kembali.

IX. Kesimpulan1. TOLR mempunyai prinsip kerja berdasarkan panas (temperature) yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal.2. Baik TOLR karakteristik panas maupun karakteristik dingin apabila pengali arusnya semakin besar maka waktu tripnya semakin cepat.3. TOLR akan trip apabila arus yang mengalir lebih dari arus nominal yang sudah disetel sebelumnya.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

TOLR

Tang Ampere