BAB III TEORI DASAR

BAB III
TEORI DASAR
3.1
Thermograph
Thermograph atau thermal imaging adalah suatu teknik dimana energi
inframerah yang tidak terlihat secara kasat mata, dipancarkan oleh obyek
kemudian diubah menjadi gambar panas secara visual.
3.1.1 Pengertian thermograph
Thermograph atau thermal imaging adalah suatu teknik dimana energi
inframerah yang tidak terlihat secara kasat mata, dipancarkan oleh obyek
kemudian diubah menjadi gambar panas secara visual. Infrared Thermograph
dapat dianggap sebagai pemetaan panas tanpa sentuhan dan analisa pola panas
pada permukaan objek. Infrared Thermography adalah suatu sistem pemeriksaan
NDT (Non Destructive Test) dengan menggunakan Kamera Infra merah untuk
memeriksa peralatan listrik (Electrical), dan mekanik (Mechanical) pada pabrikpabrik, industri pertambangan, gedung bertingkat, supermall, rumah sakit,
bandara, pelabuhan,dan fasilitas umum lainnya. Tujuan utama dari pemeriksaan
infrared adalah mendeteksi secara dini adanya gejala kerusakan pada peralatanperalatan M.E (Listrik & Mekanik) sehingga dapat mencegah kerusakan yg lebih
parah / fatal, baik pada peralatan tsb atau pada rangkaian (system) secara
keseluruhan.
Dengan memonitor suhu / temperatur pada saat peralatan beroperasi
kemudian dibandingkan dengan suhu operasi normalnya, maka akan dapat
dianalisa / dideteksi ada tidaknya penyimpangan (overheating) yang umumnya
merupakan gejala awal suatu kerusakan peralatan. Pendeteksian lokasi & jenis
kerusakan dapat dilakukan dengan cepat dan akurat sehingga dapat mencegah
kerusakan yg lebih parah seperti : terhentinya aliran listrik secara tiba-tiba,
berhentinya operasi mesin/fasilitas produksi, atau timbulnya bahaya kebakaran
pada titik-titik overheating kritis yang tidak terdeteksi.
7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
8
Teknik yang menggunakan pencitraan inframerah dan kamera pengukuran
untuk melihat dan ukuran energi infra merah tak terlihat yang dipancarkan dari
suatu objek. Atau inframerah energi termal adalah energi tidak terlihat karena
panjang gelombang terlalu panjang untuk sensor di mata kita untuk dideteksi. Ini
adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang kita rasakan sebagai
panas. Tidak seperti cahaya tampak, dalam spektrum inframerah, segala sesuatu
dengan suhu di atas nol absolut memancarkan energi elektromagnetik
inframerah. Bahkan benda-benda dingin seperti es batu, memancarkan radiasi
infra merah. Semakin tinggi suhu objek, semakin besar radiasi inframerah yang
dipancarkan. Kamera Inframerah memungkinkan kita untuk melihat apa yang
mata kita tidak bisa.
Dalam lingkungan industri / komersial, hampir semuanya akan lebih panas
atau dingin sebelum gagal, membuat kamera inframerah alat diagnostik yang
sangat berharga dengan beragam aplikasi. Dan sebagai industri berupaya
meningkatkan efisiensi produksi, mengelola energi, meningkatkan kualitas
produk, dan meningkatkan keselamatan pekerja, aplikasi baru untuk kamera
inframerah terus muncul. Berikut bentuk thermograph pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Thermograph
3.1.2 Karakteristik dan Keunggulan Inframerah
Gelombang
Infra
merah
merupakan
salah
satu
bagian
radiasi
elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik sendiri merupakan kombinasi dari
medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat dengan membawa
energi dari satu tempat ke tempat lain. Keberadaan gelombang inframerah dalam
http://digilib.mercubuana.ac.id/
9
spektrum gelombang elektromagnetik dapat dilihat dalam deret spektrum
gelombang elektromagnet pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Sinar infra merah terbagi 3 yaitu:
a. Daerah Infra Merah dekat mempunyai panjang gelombang 0,75 -2,5 mm
b. Daerah Infra Merah pertengahan mempunyai panjang gelombang 2,5-5,0 mm
c. Daerah infra merah jauh mempunyai panjang gelombang 5,0-1,000 mm
Dalam spektrum gelombang elektromagnetik, gelombang inframerah berada
diantara cahaya tampak dan gelombang mikro. Panjang gelombang inframerah
yang lebih besar dari cahaya tampak menyebabkan gelombang inframerah tidak
dapat dilihat. Salah satu karakteristik inframerah adalah tak kasad mata.
Sedangkan panjang gelombang inframerah yang lebih pendek dari gelombang
mikro menyebabkan gelombang inframerah tidak berbahaya apabila terkena oleh
tubuh. Panjang gelombang yang dipancarkan oleh gelombang inframerah sejalan
dengan panjang gelombang yang dipancarkan oleh tubuh.
Sebagaimana gelombang elektromagnetik gelombang inframerah memiliki
sifat pantulan, penyerapan dan transmisi yang tergantung dari material yang
dikenainya. Gelombang inframerah dapat dengan mudah diserap oleh berbagai
material. Apabila suhu benda sama dengan suhu lingkungan maka banyaknya
radiasi panas yang diserap benda sama dengan banyaknya energi yang
dipancarkan benda.
Kondisi penyerapan dan pemantulan yang ideal dimiliki benda hitam
blackbody yaitu sebuah benda yang mampu menyerap seluruh radiasi panas yang
http://digilib.mercubuana.ac.id/
10
diterimanya dan memantulkannya kembali. Sebuah benda hitam (blackbody) akan
mempunyai kemampuan meny erap radiasi yang berbanding lurus dengan
kemampuan memancarkan radiasi.
3.1.3 Keuntungan alat thermograph
Keuntungan pada thermography ialah alat ini bekerja mengetahui suhu yang
terdapat pada komponen yang sedang di infrared kan. Berikut penjelasan
keuntungan dari sebuah alat thermograph. Alat sangat membantu pekerjaan
manusia dari sebuah suhu yang sering kita tidak ketahui hingga menjadi penting
dalam mengetahui komponen tersebut. Berikut gambar 3.3 Cara pemakaiaan alat
thermograph.
Gambar 3.3 Cara pemakaiaan alat thermograph
1. Pemeriksaan berlangsung secara on-stream (mesin / peralatan dalam keadaan
beroperasi) sehingga tidak mengganggu operasional perusahaan.
2. Permasalahan langsung dapat dideteksi saat pemeriksaan sehingga menghemat
waktu & biaya untuk trouble-shooting / maintenance.
3. Pemeriksaan infrared aman dan dapat dilakukan pada lingkungan “explosive”
ataupun “ hazardous” karena tidak menyentuh atau menimbulkan effek negatif
pada peralatan yang diperiksa, aman terhadap kesehatan maupun lingkungan
karena teknologi pemeriksaan ini tidak memancarkan sinar inframerah atau
http://digilib.mercubuana.ac.id/
11
gelombang elektromagnetik lainnya, melainkan menyerap sinar inframerah
serta membawa radiasi panas dari peralatan yang sedang beroperasi.
4. Dapat mencegah bahaya kebakaran akibat panas berlebihan pada sambungan
yang kendor / kotor ataupun breaker pada saat tidak berfungsi dengan baik.
5. Dengan perbaikan secara dini dapat dicegah pemborosan untuk pembelian
peralatan baru ataupun kerugian lain yang lebih besar biayanya (berhentinya
produksi ataupun kebakaran).
6. Kondisi setiap peralatan dapat dimonitor & didokumentasikan dengan baik,
karena laporan hasil pemeriksaan disajikan dalam bentuk photo-photo visual
dan thermal yang disertai dengan grafik temperatur untuk setiap jenis
peralatan yang diperiksa. Laporan juga mencantumkan analisa kondisi dari
peralatan tersebut, kemungkinan penyebab kerusakan dan rekomendasi
perbaikannya. Laporan selain dicetak dengan digital colour print-out juga
diberikan dalam CD ROM (Hard copy dan Soft copy).
3.2 Panel
Panel listrik adalah sebuah perangkat yang berfungsi membagi,
menyalurkan dan mendistribusikan tenaga listrik dari sumber
salurkan ke seluruh pemakai.
3.2.1 Jenis – Jenis Panel
Berikut tampilan panel distribusi pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Panel Distribusi
http://digilib.mercubuana.ac.id/
yang akan di
12
Panel listrik dibedakan menjadi dua, yaitu panel daya dan panel distribusi
listrik. Panel distribusi listrik berguna untuk mengalirkan energi listrik dari pusat
atau yang sering kita ketahui gardu induk yang menyalurkannya ke perumahan.
Sedangkan yang dimaksud panel distribusi daya adalah tempat menyalurkan dan
mendistribusikan energi listrik dari panel daya kebeban panel (konsumen) baik
untuk instalasi tenaga maupun untuk instalasi penerangan.
Panel daya dan distribusi listrik digunakan untuk memudahkan pembagian
energi listik secara merata, pengamanan instalasi dan pemakaian, dan pemeriksaan
dan perawatan panel listrik. Selain sebagai alat untuk pengendali menyalurkan
aliran listrik sebuah panel kontrol listrik juga sebagai peralatan yang berfungsi
untuk mengatur dan mengendalikan beban listrik di bengkel listrik atau industri
yang mengunakan motor listrik sebagai penggeraknya. Pada umumnya
pengontrolan di industri ada dua jenis yaitu jenis manual dan jenis otomatis.
Pengontrolan manual adalah pengontrolan motor listrik yang dilayani dengan alat
kontrol manual. Adapun komponen dalam sebuah panel diantaranya MCB,
MCCB, Grounding dan Relay seperti pada gambar 3.5.
Gambar 3.5 Komponen pada panel daya
Semua berperan penting untuk sebuah panel daya listrik ketika bekerja
mengalirkan sebuah aliran listrik yang akan masuk. Untuk menjaga atau merawat
http://digilib.mercubuana.ac.id/
13
peralatan dalam sebuah panel tersebut. Meskipun telah melakukan perawatan atau
pemeliharaan terhadap peralatan elektronik yang dipakai, namun seringkali terjadi
gangguan terhadap alat-alat tersebut. Hal ini dikarenakan pihak pengelola atau
manajemen hanya memperhatikan alat-alat yang mudah terlihat, dan sering kali
mengabaikan hal-hal yang jarang atau tidak terlihat. Hal-hal yang tidak tampak
tersebut seperti kondisi genset, panel listrik, stop kontak, kabel instalasi,
penangkal petir dan grounding. Maka sering terjadi kebakaran karena lalai
terhadap perawatan kebersihan lingkup panel. Gangguan ini bukan karena
buruknya mutu listrik yang dipasok PLN ke konsumen, akan tetapi karena
konsumen sendirilah yang kurang memperhatikan kualitas listrik di dalam
gedungnya.Ada beberapa komponen yang dipasang pada panel distribusi listrik
antara lain: Saklar utama/pemisah, Pembatas arus Miniatur Circuit Breaker
(MCB), Earth Leak Circuit Breaker (ELCB), Saklar Terminal, Rel Omega,
Busbar, yang semuanya berada didalam panel distribusi listrk. Rangka bagian
depan, atas bawah dan bagian belakang tertutup rapat, sehinga petugas pelayanan
akan terlindung dari bahaya sentuh bagian-bagian aktif. Untuk panel distribusi
listrik tertutup pasangan dalam, biasanya pada bagian depan terpasang alat ukur,
tombol dan saklar.
3.2.2 Kontruksi Panel.
Konstruksi panel Distribusi pasangan luar harus memenuhi hal-hal sebagai
berikut:
1. Rangka terbuat dari bahan yang tahan cuaca luar
2. Lubang ventilasi harus dilindungi, agar binatang atau benda-benda kecil serta
air yang jatuh tidak mudah jatuh didalamnya.
3. Semua komponen di dalam panel, hanya dapat diakses dengan jalan membuka
tutup yang terkunci.
4. Rangka panel harus terbuat dari bahan yang tidak dapat terbakar, tahan
lembab dan kokoh.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
14
5. Konstruksi Panel pada ruang lembab, harus berbentuk lemari atau kotak
tertutup dengan bahan yang memadai, Saluran kabel ditutup dengan paking
kedap air.
6. Konstruksi Panel pada ruang berdebu: harus dari jenis tertutup atau kotak
debu.
7. Konstruksi Panel pada ruang dengan bahan debu gas korosif: rangka dari
bahan Tahan korusi atau dilindungi sehingga cukup bebas dari korosi dan
tertutup rapat.
8. Konstruksi Panel pada perusahaan kasar berupa Lemari Hubung bagi yang
Tertutup dan Tahan Kerusakan Mekanis. Jika PHB terbuat dari bahan dan
konstruksi biasa, harus diberi perlindungan sehingga tahan gangguan mekanis.
9. Konstruksi Panel pada ruang/tempat pekerjaan pembangunan, Lemari hubung
harus diberi perlindungan terhadap percikan air.
3.3
MCB
MCB (Miniature Circuit Breaker) adalah komponen dalam instalasi listrik
rumah atau pembagi daya dalam panel daya yang mempunyai peran sangat
penting. Pada instalasi listrik rumah, MCB terpasang di kWh meter listrik PLN
dan juga di MCB Box. Jadi sebenarnya kita kenal baik dengan komponen ini,
setidaknya tahulah bentuk dan dimana lokasinya. Tentunya karena setiap terjadi
listrik di rumah anjlok disebabkan kelebihan pemakaian daya listrik atau
korsleting, maka yang pasti dicari untuk menyalakan listrik PLN adalah MCB
yang ada di kWh meter atau MCB Box.
3.3.1 Pengertian MCB
MCB juga bisa sebagai saklar atau perangkat elektromekanis yang berfungsi
sebagai pelindung rangkaian instalasi listrik dari arus lebih (over current). Berikut
contoh gambar bentuk MCB pada gambar 3.6.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
15
Gambar 3.6 MCB
MCB sebenarnya memiliki fungsi yang sama dengan sekring (fuse), yaitu
akan memutus aliran arus listrik circuit ketika terjadi gangguan arus lebih. Yang
membedakan keduanya adalah saat terjadi gangguan, MCB akan trip dan ketika
rangkaian sudah normal, MCB bisa di ON-kan lagi (reset) secara manual,
sedangkan fuse akan terputus dan tidak bisa digunakan lagi. MCB biasa
diaplikasikan atau digunakan pada instalasi rumah tinggal, pada instalasi
penerangan, pada instalasi motor listrik di industri dan lain sebagainya. 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
memutuskan arus listrik. Kapasitas MCB menggunakan satuan Ampere (A),
Kapasitas MCB mulai dari 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dll. MCB
yang digunakan harus memiliki logo SNI pada MCB tersebut. Terdapat logo bisa
membantu agar selalu mengetahui komponen mana yang berstandart internasional
agar bisa menjaga kapasitas bagus dalam jangka waktu lama. Sudah bnyak
pembuatan MCB dari bebrapa perusahaan cuma bahan atau komponen yang
terpakai tidak memenuhi standart bisa di pakai dalam jangka waktu sebentar.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
16
3.3.2 Bagian – Bagian MCB
Bagian – bagian mcb ialah bagian dalam komponen yang berfungsi sebagai
pengendali aliran listrik yang akan di distribusikan ke seluruh alat – alat. Berikut
pada gambar 3.7 bagian komponen pada MCB.
Gambar 1.7 Bagian komponen pada MCB
Gambar ini bersifat umum dan belum tentu sama persis dengan MCB yang
umum dipakai di PLN atau perumahan. Jadi hanya kita ambil sebagai contoh saja.
Bagian dalam MCB sebenarnya lebih dominan bersifat mekanis dengan fungsi
switch mekanis dan kontak penghubung/pemutus arus listrik.
Penjelasannya dari nomor-nomor dalam gambar adalah sebagai berikut:
1. Actuator Lever atau toggle switch, digunakan sebagai Switch On-Off dari
MCB. Juga menunjukkan status dari MCB, apakah ON atau OFF.
2. Switch mekanis yang membuat kontak arus listrik bekerja.
3. Kontak arus listrik sebagai penyambung dan pemutus arus listrik.
4. Terminal tempat koneksi kabel listrik dengan MCB.
5. Bimetal, yang berfungsi sebagai thermal trip
http://digilib.mercubuana.ac.id/
17
6. Baut untuk kalibrasi yang memungkinkan pabrikan untuk mengatur secara
presisi arus trip dari MCB setelah pabrikasi (MCB yang dijual dipasaran tidak
memiliki fasilitas ini, karena tujuannya bukan untuk umum)
7. Solenoid, Coil atau lilitan yang berfungsi sebagai magnetic trip dan bekerja
bila terjadi hubung singkat arus listrik.
Pemadam busur api jika terjadi percikan api saat terjadi pemutusan atau
pengaliran kembali arus listrik.
3.3.3 Prinsip kerja MCB
Komponen ini berfungsi sebagai sistem proteksi dalam instalasi listrik bila
terjadi beban lebih dan hubung singkat arus listrik (short circuit atau korsleting).
Kegagalan fungsi dari MCB ini berpotensi menimbulkan hal-hal yang tidak
diinginkan seperti timbulnya percikan api karena hubung singkat yang akhirnya
bisa menimbulkan kebakaran. Berikut diagram prinsip kerja MCB pada gambar
3.8.
Gambar 3.8 Prinsip kerja MCB
Komponen ini berfungsi sebagai sistem proteksi dalam instalasi listrik bila
terjadi beban lebih dan hubung singkat arus listrik (short circuit atau korsleting).
Kegagalan fungsi dari MCB ini berpotensi menimbulkan hal-hal yang tidak
diinginkan seperti timbulnya percikan api karena hubung singkat yang akhirnya
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18
bisa menimbulkan kebakaran. Peralatan Instalasi Listrik Rumah ada dijelaskan
secara singkat fungsi MCB ini dan lokasi dimana MCB ini terpasang. Pada
instalasi listrik rumah, MCB terpasang di kWh meter listrik PLN dan juga di
MCB Box. Jadi sebenarnya kita kenal baik dengan komponen ini, setidaknya
tahulah bentuk dan dimana lokasinya. Tentunya karena setiap terjad i listrik di
rumah anjlok disebabkan kelebihan pemakaian daya listrik atau korsleting, maka
yang pasti dicari untuk menyalakan listrik PLN adalah MCB yang ada di kWh
meter atau MCB Box.
Dalam prinsip kerja MCB terbagi menjadi 2 yaitu:
1. Thermis
Prinsip kerjanya berdasarkan pada pemuaian atau pemutusan dua jenis logamyang
koefisien jenisnya berbeda. Kedua jenis logam tersebut dilas jadi satu keping
(bimetal)dan dihubungkan dengan kawat arus. Jika arus yang melalui bimetal
tersebut melebihi arusnominal yang diperkenankan maka bimetal tersebut akan
Melengkung dan memutuskan listrik
2. Magnetik
Prinsip kerjanya adalah memanfaatkan arus hubung singkat yang cukup besar
untuk menarik sakelar mekanik dengan prinsip induksi elektromagnetis. Semakin
besar arushubung singkat, maka semakin besar gaya yang menggerakkan sakelar
tersebut sehinggalebih cepat memutuskan rangkaian listrik dan gagang operasi
akan kembali ke posisi off .Busur api yang terjadi masuk ke dalam ruangan yang
berbentuk pelat-pelat, tempat busur apidipisahkan, didinginkan dan dipadamkan
dengan cepat.
3.3.4 Keuntungan kerja MCB
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.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19
3.3.5 Jenis - Jenis MCB
1. Tipe Z (rating dan breaking capacity kecil) Digunakan untuk pengaman
rangkaian semikonduktor dan trafo-trafo yang sen- sitif terhadap tegangan.
2. Tipe K (rating dan breaking capacity kecil) Digunakan untuk mengamankan
alat-alat rumah tangga.
3. Tipe G (rating besar) untuk pengaman motor. Jenis Otomat ini digunakan
untuk mengamankan motor-motor listrik kecil untuk arus bolak-balik atau
arus searah, alat-alat listrik dan juga rangkaian akhir besar untuk penerangan,
misalnya penerangan pabrik. Pengaman elektromagnetiknya berfungsi pada
8In-11 In untuk arus bolak-balik atau pada 14 In untuk arus searah. Kontakkontak sakelarnyadan ruang pemadam busur apinya memiliki konstruksi
khusus. Karena itu jenis Otomat inidapat memutuskan arus hubung singkat
yang besar, yaitu hingga 1500 ampere.
4. Tipe L (rating besar) untuk pengaman kabel atau jaringan. Pada Otomat jenis
ini pengaman termisnya disesuaikan dengan meningkatnya suhuhantaran.
Apabila terjadi beban lebih dan suhu hantarannya melebihi suatu nilai
tertentu,elemen dwi logamnya akan memutuskan arusnya. Kalau terjadi
hubung singkat, arusnyadiputuskan oleh pengaman elekromagnetiknya. Untuk
arus bolak-balik yang sama dengan 4In-6 In dan arus searah yang sama
dengan 8 In pemutusan arusnya berlangsug dalam waktu0.2 detik.
5. Tipe H untuk pengaman instalasi penerangan bangunan. Secara termis jenis
ini sama dengan Otomat-L. Tetapi pengaman elektromagnetiknyamemutuskan
dalam waktu 0,2 sekon, jika arusnya sama dengan 2,5 In–3 In untuk arus
bolak- balik atau sama dengan 4 In untuk arus searah. Jenis Otomat ini
digunakan untuk instalasirumah. Pada instalasi rumah, arus gangguan yang
rendah pun harus diputuskan dengancepat. Sehingga jika terjadi gangguan
tanah, bagian-bagian yang terbuat dari logam tidak akan lama bertegangan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
20
3.3.6 Penyebab kerusakan MCB
1. Apa bila tidak panas.
kemungkinan ada bagian instalasi yang korslet, biasanya bila instalasi yang
korslet tersebut telah di perbaiki, MCB langsung dapat dinyalakan. Jika sesudah
beberapa menit MCB tersebut tetap tidak bisa dinyalakan kembali, artinya MCB
tersebut sudah rusak.
2. Apa bila panas.
Itu menandakan MCB mengalami kelebihan beban dalam waktu yang cukup
lama, tunggu beberapa menit baru menyalakan MCB tersebut, biasanya apabila
langsung di nyalakan, MCB akan langsung turun kembali, hal ini disebabkan oleh
BiMetal yang memuai dan membutuhkan waktu untuk kembali ke bentuk semula.
Bila sesudah beberapa menit, MCB tersebut tetap tidak bisa dinyalakan, artinya
MCB tersebut sudah rusak.
3.4
MCCB
MCCB singkatan dari Moulded Case Circuit Breaker. Circuit Breaker
pembatas arus apabila terdapat arus beban yg melebihi batas-batasnya. MCCB
terdapat pada panel – panel daya dan ditribusi. MCCB sebagai pembatas arus
yang akan di disribusikan oleh MCB.
3.4.1 Pengertian MCCB
MCCB ini dipakai hampir sama dgn MCB tetapi dgn batas arus beban yg
lebih besar dari 100 Ampere sampai dgn 1600 Ampere. MCCB juga merupakan
alat pengaman yang dalam proses operasinya mempunyai 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
(short circuit) dan arus beban lebih (over load). Pada jenis tertentu pengaman ini,
mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat diatur sesuai dengan yang
diinginkan. Bentuk fisik MCCB ditunjukan pada gambar 3.9.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
21
Gambar 3.9 MCCB
3.4.2 Bagian–Bagian MCCB
MCCB merupakan salah satu alat pengaman yang dalam proses operasinya
mempunyai 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. Berikut bagian-bagian aktif ditunjukan pada
gambar 3.10.
Gambar 3.10 Bagian aktif MCCB
http://digilib.mercubuana.ac.id/
22
Keterangan:
1. Bahan BMC untuk bodi dan tutup.
2. Peredam busur api.
3. Blok sambungan untuk pemasangan ST dan UVT.
4. Penggerak lepas-sambung.
5. Kontak bergerak.
6. Data kelistrikan dan pabrik pembuat.
7. Unit magnetik trip.
3.4.3 Prinsip Kerja MCCB
1. MCCB harus benar – benar sesuai dengan standart IEC atau BS 4752 : Bagian
1 dan kotaknya harus terbuat dari bahan moulded berinsulasi yang kuat secara
dan tidak mudah tergores. Mekanisme tripnya harus kalibrasi berdasarkan
standart IEC atau British Standard di pabrik tersebut dan breaker tersebut
harus disegel untuk mencegah gesekan/kerusakan sebelum dipakai.
2. MCCB harus dapat mentrip secara otomatis maupun manual seperti yang
dipersyaratkan.
Jenis
alat
otomatisnya
masing-masing
harus
berhubungan dengan suatu unit trip untuk memberikan perlindungan
terhadap beban lebih (overload) dan hubung singkat. Unit trip ini
untuk tiap pole harus memberi invers time delay dalam kondisi beban
lebih dan trip magnetik seketika (instantaneous magnetic tripping)
untuk perlindungan terhadap peristiwa hubung singkat. Unit-unit trip ini
dalam semua circuit breaker harus dapat ditukar-tukar. Perlindungan terhadap
earth fault harus diberikan bilamana diperlukan dan tertera dalam spesifikasi
dan gambar.
3. MCCB harus didesain sedemikian rupa sehingga ketika pada kondisi
trip,circuit breaker tidak dapat dihidupkan lagi jika breaker tersebut belum di
reset dengan memindahkan saklar ke posisi off dahulu. , MCCB harus berupa
single pole (SP), double pole (DP) atau triple pole (TP) ditentukan dalam
gamabar spesifikasi. Kontruksi dan pengoperasian circuit breaker harus
sedemikianrupa sehingga jika fault muncul, semua pole-pole circuit breaker
http://digilib.mercubuana.ac.id/
23
harus beroperasi serentak untuk mengisolasi dan menghilangkan fault tersebut
secara efisiendan aman tanpa resiko terhadap operator atau instalasi tersebut.
3.4.4 Karakteristik MCCB
1. Sistem tegangan.
Tegangan operasional dari circuit breaker harus lebih besar atau minimum
sama dengan tegangan sistem.
2. Frekuensi sistem.
Frekuensi pengenal dari circuit breaker harussesuai dengan frekuensi sistem.
Circuit breaker Merlin Gerin dapat beroperasi pada frekuensi 50 atau 60 Hz.
Untuk aplikasi pada frekuensi 400 Hz silahkan hubungi kami.
3. Arus pengenal
Arus pengenal dari circuit breaker harus disesuaikan dengan besarnya arus
beban yang dilewatkan oleh kabel, dan harus lebih kecil dari arus ambang
yang diijinkan lewat pada kabel.
4. Kapasitas pemutusan.
Kapasitas pemutusan dari circuit breaker harus paling sedikit sama dengan
arus hubung singkat prospektif yang mungkin akan terjadi pada suatu titik
instalasi dimana circuit breaker tersebut dipasang.
5. Jumlah pole dari circuit breaker.
Jumlah pole dari circuit breaker sangat tergantung kepada sistem pembumian
dari sistem.
3.5
Relay
Relay adalah saklar listrik/elektrik yang membuka atau menutup
sirkuit/rangkaian lain dalam kondisi tertentu. Jadi relay pada dasarnya adalah
sakelar yang membuka dan menutupnya ( open dan closenya) dengan tenaga
listrik melalui coil relay yang terdapat di dalamnya.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
24
3.5.1 Pengertian Relay
Pada awalnya sebuah relay di anggap memiliki coil/lilitan tembaga/cooper
yang melilit pada sebatang logam, pada saat coil di beri masukan arus/ tegangan
listrik/elektrik maka
mempengaruhi
batang
coil
akan membuat
logam
di
dalam
medan elektromagnetik
lingkarannya
tersebut
yang
untuk
menjadikannya sebuah magnet. Berikut contoh relay pada gambar 3.11.
Gambar 3.11 Relay
Fungsi relay dalam kehidupan sehari-hari sangat beragam bentuk
aplikasinya, seperti relay untuk klakson mobil, lampu utama kendaraan, ECU, fuel
pump, wiper, starter, fan radiator, system AC, alarm, lampu kabut, power
window, central lock pada mobil, dan masih banyak penerapan lainnya.
Relay pada prinsipnya menggunakan induksi elektromagnetik dalam
kerjanya. Kontaktor dalam relay merupakan medal elektromagnetik yang akan
bekerja jika relay tersebut dialiri listrik, ketika kapasitas yang bisa ditampung
relay tersebut terlampaui maka relay itu akan memutus atau menyambungkan arus
listrik. Relay bisa disebut juga sebagai saklar elektronik yang dapat terbuka dan
tertutup sendiri sebagai control dari suatu rangkaian.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
25
Sebuah relay tersusun dari amarture atau tuas yang bisa naik turun akibat
medan elektromagnetik, spring sebagai pegas untuk menarik tuas ketika sifat
elektromagnetiknya hilang, shading coil sebagai pengaman arus listrik dari PLN,
NC contact kontaktor yang awalnya tertutup, NO contact sebuah kontaktor yang
awalnya terbuka, serta electromagnet yang merupakan kabel lilitan sebagai
pembangkit medan magnet.
3.5.2 Tujuan menggunakan belitan Relay
Belitan relay adalah lilitan tembaga dlaam sebuah gulungan yang berfungsi
untuk menghantarkan sebuah aliran listrik agar berfungsi baik. Berikut bentuk
belitan relay pada gambar 3.12
Gambar 3.12 Belitan Relay
Tapi dengan kemajuan jaman relay tidak lagi identik dengan perangkat
mekanis seperti di atas. Lalu apakah tujuan penggunakan relay dalam rangkaian
listrik atau sirkuit elektronika? Ada beberapa tujuan penggunaan relay dalam
rangkaian listrik maupun elektronika, yaitu:
1. Untuk pengendalian sebuah rangkaian.
2. Sebagai pengontrol sistem tegangan tinggi tapi dengan tegangan rendah.
3. Sebagai pengontrol sistem arus tinggi dengan memakai arus yang rendah.
4. Fungsi logika.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
26
3.5.3 Bagian – Bagian Relay
1. Kumparan (koil)
Koil/kumparan merupakan komponen utama sebuah relay yang digunakan untuk
menciptakan medan magnet (elektromagnetik).
2. Input relay
Input Relay merupkan bagian kontrol relay. Relay membutuhkan tegangan
masukan (VDC) untuk dapat mengoperasikan kumparan.
3. Common relay
Common relay merupakan bagian keluaran relay yang tersambung dengan
Normally Closed (NC) dalam keadaan normal.
4. Normally Closed (NC)
Normally Closed (NC) merupakan bagian sakelar relay yang dalam keadaan
normal ( relay tidak diberi tegangan) terhubung dengan common relay.
5. Normally Open (NO)
Normally Open (NO) merupakan bagian sakelar relay yang dalam keadaan normal
(relay tidak diberi tegangan) tidak terhubung dengan common relay.
3.5.4 Prinsip kerja relay
Ketika solenoid atau lilitan kawat pada inti besi dialiri arus listrik, tuas akan
tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak
saklar akan menutup. Pada saat arus listrik ke solenoid atau lilitan koil dihentikan,
gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar
kembali terbuka. Sebelum membahas lebih lanjut mengenai prinsip kerja atau cara
kerja sebuah relay, kita perlu mengetahui komponen-komponen dasar pembentuk
sebuah relay. Pada dasarnya, di sebuah relay sederhana terdiri dari 4 komponen
dasar yaitu:
1.
Electromagnet (Coil)
2.
Armature
3.
Switch Contact Point (Saklar)
4.
Spring
Berikut perinsip kerja relay di tunjukan pada gambar 3.13.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
27
Gambar 3.13 Prinsip kerja relay
Relay terdiri dari coil dan contact. Coil adalah gulungan kawat yang
mendapat arus listrik, sedang contact adalah saklar yang pergerakannya
tergantung dari ada dan tidaknya arus listrik pada coil. Relay memiliki batas
kemampuan dalam mengalirkan arus listrik dan biasanya batas kemapuan relay ini
tertulis di body relay. Karena itu terdapat berbagai ukuran relay yang di pakai,
semakin besar kemampuan relay mengalirkan arus listrik, biasanya bentuk dan
ukuran fisiknya lebih besar. Jika relay memiliki kemampuan 15 amper dalam
mengalirkan arus listrik kemudian diberi aliran arus yang lebih besar dari 15
amper, akan terdapat kemungkinan kontak relay akan panas,rusak dan terkadang
rumah relay ikut meleleh.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
28
3.5.5 Jenis - jenis relay
Untuk memenuhi kebutuhan di dalam merangkai atau membuat sirkuit
listrik dan elektronika, beberapa produsen membuat / memproduksi berbagai
macam / jenis relay, namun secara sistem relay di bagi atas:
1. Electro Magnetic Relays (EMRs)
Electro Magnetic Relays (EMRs) terdiri dari kumparan / coil untuk menerima
sinyal tegangan tertentu, dengan satu set atau beberapa kontak yang terhubung
pada armature/tuas yang diaktifkan/digerakkan oleh kumparan energi untuk
membuka atau menutup sirkuit listrik sebagai hasil dari proses relay tersebut.
2. Solid-State Relays (SSRs)
Solid-state Relays (SSRs) menggunakan output semikonduktor bukan lagi
kontak secara mekanik untuk membuka dan menutup sirkuit. Perangkat output
optik-digabungkan ke sumber cahaya LED di dalam relay. Relay dihidupkan
dengan energi LED ini, biasanya dengan tegangan DC power yang rendah.
3. Microprocessor Based Relays
Mengunakan mikroprosesor untuk mekanisme switching. Umum digunakan
dalam pemantauan sistem proteksi power/ daya.
3.5.6 Keuntungan dan kerugian Relay
Keuntungan dan kerugian pada relay memang seharusnya ada dalam sebuah
komponen dari sesuai kelebihan atau kurangnya dari komponen tersebut. Berikut
sebuah data keuntungan dan kerugian pada relay:
1. Electromagnetic Relays (EMRs)
 Sederhana dan mudah di pahami.
 Tidak mahal.
 Mudah diperbaiki secara teknik.
2. Solid-State Relays (SSRs)
 Tidak ada gerakan mekanis.
 Secara proses lebih cepat dari EMR.
 Tidak memicu antara kontak, sebagai kontak mandiri.
3. Microprocessor-Based Relay
http://digilib.mercubuana.ac.id/
29
 Presisi yang jauh lebih tinggi dan lebih handal dan serta tahan lama.
 Meningkatkan keandalan dan kualitas daya sistem tenaga listrik sebelum,
selama dan setelah kesalahan terjadi.
 Mampu bekerja baik dengan digital maupun analog.
 Harga yang lebih mahal.
http://digilib.mercubuana.ac.id/