Program Studi Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang 2014/2015
I.
Tujuan Setelah melaksanakan kegiatan praktikum ini mahasiswa diharapkan dapat: - Menentukan besarnya arus bocor maksimum yang dapat diamankan oleh Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB). - Menjelaskan prinsip kerja ELCB.
II.
Pendahuluan ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) adalah komponen listrik yang digunakan sebagai pengaman bila terjadi arus bocor tanah yang melalui komponen tersebut. ELCB bekerja pada arus bocor tanah dengan menginduksikan fluksi magnet pada kumparan yang dihubungkan dengan relay yang sangat sensitif. Apabila arus bocor tanah tersebut mencapai suatu nilai tertentu maka relay bekerja melepaskan kontak-kontaknya. ELCB digunakan sebagai pengaman manusia dari bahaya arus bocor tanah yang melalui peralatan dan tubuh manusia.
Gambar 1. Prinsip-prinsip dari ELCB a. Kumparan sekunder b. Detektor arus gangguan c. Mekanisme penahan d. Tombol uji III.
IV.
Alat dan Bahan ACPS Variabel 0-220 V ; 6 A Ampermeter Digital Multimeter Analog Resistor Variabel 0-330 Ω ; 1,5 A ELCB 380/220 V ; IN 40 A ; IΔN 300 mA Kabel Jumper
Gambar Rangkaian
1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 20 buah
Amperemeter Digital
R
A 220 V
RV ELCB
N
2
S 1
VACPS
V.
VI.
Langkah Kerja 1. 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. Menghubungkan posisi saklar S dengan posisi 1. 3. ON kan power supply ACPS dan putar pelan-pelan hingga ELCB trip, dan hentikan pengaturan tegangan ACPS. 4. Ukur arus tripping ELCB dengan cara memindahkan posisi S ke posisi 2. Ulangi sampai 2 kali. 5. Mengulangi langkah 1 hingga 4 diatas untuk masing-masing terminal (R, S, T). 6. Jika percobaan telah selesai dilakukan, lepas semua rangkaian dan kembalikan alat ke tempat semula. Hasil Percobaan Tabel 4. 1 Percobaan 1 Arus tripping (IΔN = 300 mA) Kutub IΔN (mA) IΔN (%) R 500 166,67 % S 550 183,33 % T 450 150 %
Tabel 4. 2 Percobaan 2 Arus tripping (IΔN = 300 mA) Kutub IΔN (mA) IΔN (%) R 520 173,33 % S 500 166,67 % T 470 156,67 %
VII.
Tegangan Sentuh (V) 30 40 50
Tegangan Sentuh (V) 30 40 50
Analisa Data Pada percobaan 1 diperoleh hasil pada tabel 4. 1 yang menjelaskan bahwa nilai arus tripping yang terjadi pada setiap kutub ELBC melebihi arus yang tertera pada plat ELCB.
Dengan dua kali pengecekkan pada tiap kutubnya terbukti bahwa besarnya arus tripping pada tiap kutubnya tidak jauh berbeda. Sedangkan pada tabel 4. 2 menjelaskankan percobaan kedua. Nilai arus tripping yang terukur pada percobaan kedua hasilnya tidak jauh berbeda dengan hasil percobaan 1. Untuk membuat ELBC trip, dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu yang pertama dengan mengubah tegangan sentuhnya melalui ACPS seperti yang dilakukan pada percobaan pertama, maupun dengan menetapkan besarnya tegangan sentuh maksimal kemudian mengubah besar resistansi pada resistor gesernya. VIII.
Pertanyaan dan Tugas 1. Jelaskan prinsip kerja ELCB 2. Terangkan arus IN dan IΔN 3. Bagaimana cara mengetahui ELCB bagus Jawab: 1) Dengan bantuan toroid, arus masuk dibandingkan dengan arus keluar. Bila seimbang (tidak ada arus sisa atau bocor), maka ELCB tidak akan trip. Bila ada arus sisa yang melebihi arus operasi, maka karena ketidakseimbangan arus masuk dan arus keluar akan menyababkan tarjadi aliran fluks pada toroid yang menyebabkan terjadi arus pada sirkuit yang terhubung pada magnet yang memegang suatu bilah yang dilengkapi per. Karena arus menyebabkan keseimbangan magnet berubah, maka bilah/kontak akan terbuka dengan bantuan per. 2) Arus IN merupakan arus kerja maksimum ELCB sedangkan arus I ΔN merupakan arus sisa yang dapat menyebabkan ELCB bekerja/trip. 3) Untuk mengetahui apakah ELCB masih bagus atau tidak dapat dilakukan beberapa cara berikut : a. Pasangkan beban yang sesuai kepekaan ELCB. b. Lakukan hubung singkat antara nol dengan grounding. c. Jika ELCB trip maka ELCB masih bagus.
IX.
Kesimpulan Dari percobaan diatas, arus tripping yang terukur bernilai lebih besar dari IΔN. Arus IN merupakan arus kerja maksimum ELCB sedangkan arus I ΔN merupakan arus sisa yang dapat menyebabkan ELCB bekerja/trip. ELCB masih dalan kondisi bagus apabila ELCB trip dengan nilai arus I ΔN yang terukur kurang dari nilai IΔN yang tertera pada ELCB atau maksimal sama. Sesuai percobaan diatas, dapat diketahui bahwa ELCB yang digunakan saat praktikum dalam kondisi yang kurang bagus.
