Macam-Macam Circuit Breaker (CB)

Macam-Macam Circuit Breaker (CB)

  10:44:00    Dedi Jabo

---

1.MCB (Miniatur Circuit Breaker) 

MCB merupakan singkatan dari Miniature Circuit Breaker (bahasa Inggris).

MCB adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi dengan komponen thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan juga dilengkapi relay elektromagnetik untuk pengaman hubung singkat.

Biasanya MCB digunakan oleh pihak PLN untuk membatasi arus sekaligus sebagai pengaman dalam suatu instalasi listrik. MCB berfungsi sebagai pengaman hubung singkat (konsleting) dan juga berfungsi sebagai pengaman beban lebih. MCB akan secara otomatis dengan segera memutuskan arus apabila arus yang melewatinya melebihi dari arus nominal yang telah ditentukan pada MCB tersebut. Arus nominal yang terdapat pada MCB adalah 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dan lain sebagainya. Nominal MCB ditentukan dari besarnya arus yang bisa ia hantarkan, satuan dari arus adalah ampere atau dapat juga ditulis dengan huruf A saja. Jadi jika MCB dengan arus nominal 2 Ampere maka hanya perlu ditulis dengan MCB 2A.

Banyak perangkat yang saat ini menggunakan listrik, mulai dari AC, Komputer/laptop, lampu dan masih banyak lagi. Kebanyakan pelanggan PLN di Indonesia saat ini masih menggunakan MCB 2A, hal ini dikarenakan banyaknya pelanggan yang menggunakan daya 450VA (Volt Ampere). Pelanggan yang menggunakan daya 450VA akan menggunakan MCB dengan nominal 2A, dengan perhitungan tegangan di Indonesia adalah (standar rata-rata) 220 Volt jika kita ingin daya yang terpasang dirumah kita 450VA yang perlu kita lakukan hanyalah membagi 450 dengan 220, hasilnya akan 2,04 sehingga kita membutuhkan MCB dengan nominal 2 Ampere.

MCB 2 phasa adalah gabungan dari dua buah MCB 1 phasa, sedangkan MCB 3 phasa merupakan gabungan tiga buah dari MCB 1 phasa.

MCB banyak digunakan untuk pengaman sirkit satu fasa dan tiga fasa. Keuntungan menggunakan MCB, yaitu :

1.  Dapat memutuskan rangkaian tiga fasa walaupun terjadi hubung singkat pada salah satu fasanya.

2.  Dapat digunakan kembali setelah rangkaian diperbaiki akibat hubung singkat atau beban lebih.

3.  Mempunyai respon yang baik apabila terjadi hubung singkat atau beban lebih.

     Pada MCB terdapat dua jenis pengaman yaitu secara thermis dan elektromagnetis, pengaman termis berfungsi untuk mengamankan arus beban lebih sedangkan pengaman elektromagnetis berfungsi untuk mengamankan jika terjadi hubung singkat.

      Pengaman thermis pada MCB memiliki prinsip yang sama dengan thermal overload yaitu menggunakan dua buah logam yang digabungkan (bimetal), pengamanan secara thermis memiliki kelambatan, ini bergantung pada besarnya arus yang harus diamankan, sedangkan pengaman elektromagnetik menggunakan sebuah kumpa- ran yang dapat menarik sebuah angker dari besi lunak.

       MCB dibuat hanya memiliki satu kutub untuk pengaman satu fasa, sedangkan un- tuk pengaman tiga fasa biasanya memiliki tiga kutub dengan tuas yang disatukan, sehingga apabila terjadi gangguan pada salah satu kutub maka kutub yang lainnya juga akan ikut terputus.

Berdasarkan penggunaan dan daerah kerjanya, MCB dapat digolongkan  menjadi 5 jenis ciri yaitu :

• Tipe Z (rating dan breaking capacity kecil) Digunakan untuk pengaman rangkaian semikonduktor dan  trafo-trafo yang sen- sitif terhadap tegangan.
• Tipe K (rating dan breaking capacity kecil) Digunakan untuk mengamankan alat-alat rumah tangga.
• Tipe G (rating besar) untuk pengaman motor.
• Tipe L (rating besar) untuk pengaman kabel atau jaringan.
• Tipe H untuk pengaman instalasi penerangan bangunan

      3 phasa                            2     phasa                               1 phasa

Gambar 1. MCB  (3,2 dan 1 phasa)

2.ELCB (Earth Leakaque Circuit Breaker)

ELCB (Earth Leakaque Circuit Breaker) atau alat pengaman arus bocor tanah atau juga disebut saklar pengaman arus sisa (SPAS) bekerja dengan sistim differential, saklar ini memiliki sebuah transformator arus dengan inti berbentuk gelang, inti ini melingkari semua hantaran suplay ke mesin atau peralatan yang diamankan, termasuk hantaran netral, ini berlaku untuk semua sambungan satu-phasa, sambungan tiga-phasa tanpa netral maupun sambungan tiga-phasa dengan netral.

Dalam keadaan normal, jumlah arus yang dilingkari oleh inti trafo adalah sama dengan nol, kalau terjadi arus bocor ketanah, misalkan 0,5 ampere, maka keadaan setimbang ini akan terganggu, karena itu dalam inti trafo akan timbul medan magnet yang membangkitkan suatu tegangan dalam kumparan sekunder, Arus defferntial terkecil yang masih menyebabkan saklar ini bekerja disebut arus jatuh nominal (I_f) dari saklar. Saklar ini direncanakan untuk suatu arus jatuh nominal tertentu. Prinsip kerja ELCB :

Pada saat terjadi gangguan arus yang mengalir dipenghantar phasa tidak sama lagi dengan arus yang mengalir pada netral ( I_L = I_N + I_f ) atau sistim dikatatakan dalam keadaan tidak seimbang, arus differensial ini dibandingkan dalam sebuat sistim trafo toroida. Ketidak seimbangan antara arus phasa dengan arus netral menandakan adanya arus bocor ketanah akibat kegagalan isolasi, ketidak seimbangan arus ini akan menyebabkan fluks magnet pada toroida sehingga pada bilitan sekunder toroida akan dibangkitkan suatu tegangan yang berfungsi untuk menggerakan relai pemutus mekanisme kontak, kemudian kontak utama ELCB akan memutuskan hubungan dengan peralatan.

Untuk instalasi rumah kita dapat memilih ELCB dengan kepekaan yang lebih tinggi yakni ELCB dengan ratting arus sisa 10 mA atau 30 mA. Perlindungan yang idial untuk instalasi listrik apapun seharusnya memiliki perangkat pengaman terhadap beban lebih, hubung singkat dan arus bocor. Untuk mengamanka sistim dan peralatan yang kita gunakan sebaiknya sistim kita memilki pentanahan yang baik dalam arti nilai impedansi pentanahan harus sekecil mungkin agar pengaliran arus gangguan ketanah berlangsung dengan sempurna.
Bagaimanapun juga kenaikan nilai impedansi beberapa ohm saja bisa mempengaruhi pengaliran arus gangguan ketanah menjadi tidak sempurna, sehingga pada kondisi ini terjadi penambahan waktu pemutusan rangkaian dalam beberapa menit untuk ELCB tersebut bekerja, atau ada kemungkinan sama sekali ELCB tersebut tidak bisa bekerja.
Banyak contoh yang terkait dengan pentanahan peralatan yang mengalami gangguan, sehingga satu-satunya cara perlindungan yang dapat diberikan adalah melalui pemakaian ELCB dengan kepekaan tinggi. Perlu dicatat bahwa tidak tertutup kemungkinan terjadinya gangguan yang dapat membahayakan manusia atau mahluk hidup akibat dari pentanahan yang tidak baik, yang mana nilai impedansi pentanahan yang bisa berubah. Kalau tegangan pada badan peralatan yang ditanahkan tidak boleh melebihi 50 Volt, maka syarat untuk tahanan dari lingkaran arus pentanahannya adalah : R _ka < 50/I, Saklar ini dapat dicoba dengan sebuah tombol tekan percobaan yang terdapat pada saklar, tahanan dari lingkaran arus percobaan dipilih sedemikian hingga saklar kutub dua untuk tegangan AC 220 Volt, bisa juga digunakan pada tegangan 127 Volt. Saklar ini memiliki magnet hilang, karena itu pemutusannya tidak bergantung pada tegangan jaringan.

Suatu arus bocor akan menyebabkan suatu medan magnet kedua dalam magnet halang (medan halang), karena medan halang ini jalan ke angker bagi garis-garis gaya dari magnet permanent akan tertutup. Sebuah magnet permanent menimbulkan garis-garis gaya megnetik dalam dua paket besi trasformator dengan permiabilitas yang rendah. Sebagian besar dari garis-garis gaya megnet tersebut melewati sebuah angker, sehingga angker ini akan ditarik. Gaya tarik maknet ini mengalahkan gaya tarik sebuah pegas.

Pemutusan dari saklar berlangsung sebagai berikut : kalau dalam lingkaran arus utama terjadi hubung tanah, maka dalam kumparan sekunder dari transformator akan timbul suatu tegangan, karena itu dalam kumparan dari magnet halang yang dihubungkan dengan magnet sekunder akan mengalir arus. Arus ini akan membangkitkan suatu medan magnet, garis-garis gaya dari medan tersebut harus juga melalui tempat-tempat sempit E, karena itu ditempat ini garis-garis gaya itu akan tertutup, oleh karena itu magnet tersebut diberi nama magnet halang.
Dengan demikian seluruh garis gaya dari magnet permanent sekarang terpaksa harus melaluishunt magnet tersebut. Garis gaya yang semula melalui angker, sekarang tertarik ke shunt magnet, karena itu angker tersebut akan terlepas dan ditarik oleh pegasnya gerakan ini akan menyebabkan saklar arus bocor tanah akan mebuka secara mekanis.

                           Gambar 2. ELCB (Earth Leakaque Circuit Breaker)

3. VCB (Vacuum Circuit Breaker) 

      Vacuum circuit breaker memiliki ruang hampa udara untuk memadamkan busur api, pada saat circuit breaker terbuka (open), sehingga dapat mengisolir hubungan setelah bunga api terjadi, akibat gangguan atau sengaja dilepas. Salah satu tipe dari circuit breaker adalah recloser. Recloser hampa udara dibuat untuk memutus- kan dan menyambung kembali arus bolak-balik pada rangkaian secara otomatis. Pada saat melakukan pengesetan besaran waktu sebelumnya atau pada saat recloser dalam keadaan terputus yang kesekian kalinya, maka recloser akan terkunci (lock out), sehingga recloser harus dikembalikan pada posisi semula secara manual.

Gambar 3. VCB (Vacuum Circuit Breaker)

4.        MCCB (Mold Case Circuit Breaker)

      MCCB merupakan salah satu alat pengaman yang dalam proses operasinya mem- punyai dua fungsi yaitu sebagai pengaman dan sebagai alat untuk penghubung.

Jika dilihat dari segi pengaman, maka MCCB dapat berfungsi sebagai pengaman gangguan arus hubung singkat dan arus beban lebih. Pada jenis tertentu pengaman ini, mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat diatur sesuai dengan yang diinginkan.

Gambar 4. MCCB (Mold Case Circuit Breaker)

5.         ACB (Air Circuit Breaker)

        ACB (Air Circuit Breaker) merupakan jenis circuit breaker dengan sarana pemadam busur api berupa udara. ACB dapat digunakan pada tegangan rendah dan tegangan menengah. Udara pada tekanan ruang atmosfer digunakan sebagai peredam busur api yang timbul akibat proses switching maupun gangguan.

Gambar 5. ACB (Air Circuit Breaker)

6. SF6CB (Sulfur Circuit Breaker) 

      SF6 CB adalah pemutus rangkaian yang menggunakan gas SF6 sebagai sarana pemadam busur api. Gas SF6 merupakan gas berat yang mem- punyai sifat dielektrik dan sifat mema- damkan busur api yang baik sekali. Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya padam. Rating tegangan CB adalah antara 3.6 KV – 760 KV.

Gambar 6. SF6CB (Sulfur Circuit Breaker)

7. OCB (Oil Circuit Breaker)

       Oil Circuit Breaker adalah jenis CB yang menggunakan minyak sebagai sarana pemadam busur api yang timbul saat terjadi gangguan. Bila terjadi busur api dalam minyak, maka minyak yang dekat busur api akan berubah menjadi uap minyak dan busur api akan dikelilingi oleh gelembung-gelem- bung uap minyak dan gas.

      Gas yang terbentuk tersebut mempunyai sifat thermal conductivity yang baik dengan tegangan ionisasi tinggi sehingga baik sekali digunakan sebagi bahan media pemadam loncatan bunga api.

Gambar 7. OCB (Oil Circuit Breaker)

Artikel Terkait: