LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK
JOB 1. PENGAMANAN HUBUNG SINGKAT MINIATUR CIRCUIT BREAKER (MCB)
Kelas LT – 2D
Oleh
:
1. Hermawan Ivo Apriyanto (3.39.11.0.11) (3.39.11.0.11) 2. Ida Mora Silalahi
(3.39.11.0.12) (3.39.11.0.12)
3. Maratus Sholihah
(3.39.11.0.13) (3.39.11.0.13)
4. Maya Puspita Devi
(3.39.11.0.14) (3.39.11.0.14)
5. M. Sika Maheka
(3.39.11.0.15) (3.39.11.0.15)
Dosen Pembimbing : Bp. SUGIJONO, S.T.
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2013
JOB 1. PENGAMAN HUBUNG SINGKAT (MI NI ATUR CIRCUI T BREAKER /MCB)
1. Tujuan
Setelah melaksanakan praktek ini mahasiswa dapat : -
Menentukan dan menjelaskan karakteristik Miniatur Circuit Breaker (MCB)
-
Memilih MCB sesuai dengan tujuan pemakaian
2. Pendahuluan
) adalah suatu alat pengaman pemutus rangkaian listrik yang MCB ( M iniatur Circuit Br eaker
bekerja secara otomatis. MCB berfungsi sebagai pengaman terhadap gangguan arus beban lebih maupun gangguan arus hubung singkat atau pengaman kedua gangguan itu. MCB dilengkapi dengan elemen thermis (bimetal) sebagai pengaman beban lebih dan juga dilengkapi dengan elemen magnetis untuk pengaman hubung singkat. Terdapat bermacam-macam MCB antara lain : H, Z, G, L, U, K dan V yang satu dengan yang lain mempunyai sifat/ karakteristik yang berbeda sesuai dengan tujuan pemakaiannya.
3. Peralatan
ACPS 220 V
1 buah.
Trafo Arus 2000 VA
1 buah.
Tang Amper
1 buah.
Stop Watch
1 buah.
MCB I N = 2A
1 buah.
Kipas Angin
1 buah.
Kabel Jumper
10 buah.
Trafo Arus 2000 VA
Kabel Jumper
ACPS 220
Kipas Angin
MCB IN = 2A
Stop Watch dan Tang Ampere
4. Gambar Rangkaian
A
TANG AMPERE
220 V
VACPS
MCB
TRAFO ARUS 2000 VA
Gambar 1.1. Rangkaian MCB karakteristik panas
A
TANG AMPERE
220 V
VACPS
MCB
TRAFO ARUS 2000 VA
Gambar 1.2. Rangkaian MCB karakteristik dingin
5. Langkah Kerja
A.
Percobaan MCB Karakteristik Panas.
1) Memastikan alat dan bahan yang digunakan dalam keadaan baik dan tidak rusak, lalu merangkai semua peralatan seperti pada gambar rangkaian, ACPS pada kedudukan 0 V dan MCB pada kedudukan ON. 2) Menghubungkan rangkaian pada sumber tegangan 220 V. 3) Memutar pemilih tegangan ACPS sampai Tang Amper menunjukkan 4 kali arus nominal (= 8 A) hingga MCB membuka /trip. 4) Meng ON kan MCB bersamaan dengan mengaktifkan Stop Watch. 5) Menunggu sampai MCB membuka /trip. 6) Pada saat MCB bekerja /trip, bersamaan dengan itu hitungan pada Stop Watch dihentikan. 7) Mencatat hasil pengamatan lamanya MCB trip ke dalam tabel. 8) Mengulangi langkah No.3 sampai dengan 7 dengan seting arus yang diminta.
B.
Percobaan MCB Karakteristik Dingin
1) Memastikan alat dan bahan yang digunakan dalam keadaan baik dan tidak rusak, lalu merangkai peralatan seperti pada gambar rangkaian, ACPS pada kedudukan 0 Volt, MCB pada kedudukan ON. Kipas Angin untuk mendinginkan MCB. 2) Menghubungkan rangkaian pada sumber tegangan 220 V. 3) Memutar pemilih tegangan ACPS sampai Tang Amper menunjukkan 4 kali arus nominal (= 8 A) hingga MCB membuka /trip. 4) Meng ON kan MCB bersamaan dengan mengaktifkan Stop Watch. 5) Menunggu sampai MCB membuka /trip. 6) Saat MCB bekerja /trip, bersamaan dengan itu hentikan hitungan Stop Watch. 7) Mencatat hasil pengamatan lamanya MCB trip ke dalam tabel. 8) Mengulangi langkah No.3 sampai dengan 7 dengan seting arus yang diminta.
6. Lembar Kerja
Tabel 1.1. MCB Karakteristik Panas
No.
In = 2 A
X Arus Nominal
Waktu
1.
3A
1,5 X In
157,5 sekon
2.
4A
2 X In
33,5 sekon
3.
5A
2,5 X In
27 sekon
4.
6A
3 X In
13,3 sekon
5.
7A
3,5 X In
8,5 sekon
6.
8A
4 X In
6,5 sekon
Tabel 1.2. MCB Karakteristik Dingin
No.
In = 2 A
X Arus Nominal
Waktu
1.
6A
3 X In
15 sekon
2.
7A
3,5 X In
11 sekon
3.
8A
4 X In
6 sekon
4.
9A
4,5 X In
5 sekon
5.
10 A
5 X In
5 sekon
6.
11 A
5,5 X In
3 sekon
Grafik Karakteristik MCB 250
200
) 150 s ( k i t e D
MCB Panas
100
MCB Dingin 50
0 3
4
5
6
7
Ampere (A)
8
9
10
11
7. Analisa Data
Dalam table hasil pratikum waktu trip MCB karakteristik panas lebih cepat dibandingkan MCB karakteristik dingin, menurut analisa kami hal ini disebabkan pada MCB karakteristik panas karena digunakan terus menerus untuk mengamankan beban lebih maka kondisi bimetal belum sepenuhnya lurus ( agak sedikit melengkung ) sehingga saat teraliri arus beban lebih lagi MCB lebih cepat trip. Berbeda dengan MCB karakteristik dingin, setelah teraliri arus beban lebih l alu trip MCB harus menunggu sampai keadaan bimetal benar-benar lurus sehingga apabila teraliri arus beban lebih lagi butuh waktu lebih lama untuk trip dibanding saat bimetal agak sedikit melengkung, yaitu pada MCB karakteristik panas.
Pada tabel 1.1 menunjukkan waktu kerja MCB pada keadaan panas
Pada saat MCB dialiri arus 1,5 x In dengan nilai 3 A, MCB akan trip setelah selang waktu 2 menit 37,5 detik. Ketika MCB dialiri arus sebesar 4 x In dengan nilai arus 8 A, MCB akan lebih cepat trip yaitu dengan waktu 6,5 detik, yang menunjukkan relay hubung singkat MCB bekerja.
Pada tabel 1.2 menunjukkan waktu kerja pada keadaan dingin
Ketika dialiri arus 3 x In dengan nilai arus 6 A, MCB akan trip setelah selang waktu 15 detik. Hal ini menunjukkan bahwa pada waktu dingin MCB akan lebih lama trip dibandingkan dengan MCB yang bekerja pada keadaan panas, karena keadaan bimetal masih dalam keadaan seperti awal, dengan kata lain bimetal pada MCB panas masih dalam keadaan masih sedikit melengkung sehingga lebih cepat trip.
8. Pertanyaan dan Tugas
1)
Gambarkan grafik karakteristik panas dan dingin dalam satu kertas grafik.
2)
Jelaskan prinsip kerja dan grafik karakteristik MCB.
3)
Apa gunanya karakteristik panas dan dingin ?
4)
Tunjukkan pada grafik daerah kerja beban lebih dan hubung singkat.
5)
Jelaskan cara menentukan bahwa kondisi MCB masih bagus.
6)
Berikan kesimpulan.
Jawaban
1. Gambar Grafik
20
t i n e m
14 10
4
2
60/1
40
k i t e d
20
10 6 2 1 0,4 0,1 0,06 0,01 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Pengali arus rating Karakteristik panas Karakteristik dingin
2.
MCB bekerja merupakan alat pengaman dan pemutus rangkaian listrik akibat beban lebih dan hubung singkat. MCB terdiri dari pengaman logam bimetal untuk memutus rangkaian listrik akibat beban lebih dan pengaman elektromagnetis untuk memutus rangkaian listrik akibat arus hubung singkat. Pada saat terjadi arus beban lebih, timbul panas yang mengakibatkan melengkungnya logam bimetal. Ketika logam bimetal telah melengkung mengakibatkan terbukanya kontakkontak pada MCB sehingga saklar toggle yang semula on menjadi off (arus listrik terputus) . Saklar tidak bisa menjadi ON sampai logam bimetal benar-benar lurus. Pada saat terjadi arus hubung singkat maka pengaman elektromagnetis yang bekerja. Ketika pengaman elektromagnetis dialiri arus hubung singkat maka akan timbul gaya magnetis pada logam tersebut sehingga menarik kontak-kontak MCB dan mengakibatkan
terputusnya arus listrik. Saklar tidak bisa menjadi ON hingga arus hubung singkat itu diperbaiki. Pada grafik digambarkan bahwa semakin besar faktor pengali (arus listrik yang mengalir pada MCB semakin besar) maka waktu tripping pun semakin cepat. Untuk waktu tripping diatas 10 detik, pengaman logam bimetalah yang bekerja. Untuk waktu tripping dibawah 10 detik, pengaman elektromagnetis yang bekerja. 3.
Karakteristik panas MCB berguna untuk mengetahui kemampuan MCB untuk memutus rangkaian karena hubung singkat ataupun arus beban lebih setelah MCB trip sebelumnya, atau dengan kata lain mengetahui kemampuan MCB dalam keadaan bimetal masih belum kembali seperti semula. Sedangkan karakteristik dingin MCB berguna untuk mengetahui kemampuan MCB untuk memutus rangkaian karena hubung singkat ataupun arus beban lebih ketika MCB trip untuk pertama kali, atau dengan kata lain mengetahui kemampuan MCB ketika keadaan bimetal masih seperti semula.
4. Gambar Grafik
20
t i n e m
14 10
4
2
60/1
40
k i t e d
20
10 6 2 1 0,4 0,1 0,06 0,01 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Pengali arus rating Karakteristik panas Karakteristik dingin Daerah Kerja Hubung Singkat (Relay Elektromagnetis) Daerah Kerja Beban Lebih (Bimetal)
5. Untuk mengetahui keadaan MCB pertama kali dengan menggunakan ohmmeter. Ketika tuas MCB pada posisi ‘1’ maka antar terminal MCB terhubung, sedangkan ketika tuas MCB pada posisi ‘0’ maka antar terminal MCB tidak terhubung.
6. Kesimpulan i. ii. iii. iv.
v. vi. vii.
MCB dapat berfungsi sebagai pengaman hubung singkat dan arus beban lebih . MCB trip, namun jika digambar pada kurva antara arus beban lebih dan waktu trip tidak menghasilkan kurva linier. MCB pada karakteristik panas lebih cepat trip daripada MCB pada karakteristik dingin. MCB terdiri dari pengaman thermis (bimetal) untuk mengamankan beban lebih dan pengaman elektromagnetis untuk mengamankan arus lebih atau arus hubung singkat. MCB dapat dicek kondisinya dengan memberi arus melebihi arus nominalnya (sampai beberapa kali lipat), jika MCB mengalami trip itu berarti MCB baik. Semakin besar arus melebihi arus nominal semakin cepat waktu MCB untuk trip. Jika setelah trip, MCB tidak bisa di riset berarti bimetal masih panas atau melengkung.
9. Kesimpulan Praktikum
a) MCB dapat berfungsi sebagai pengaman hubung singkat dan arus beban lebih . b) MCB trip, namun jika digambar pada kurva antara arus beban lebih dan waktu trip tidak menghasilkan kurva linier. c) MCB pada karakteristik panas lebih cepat trip daripada MCB pada karakteristik dingin. d) MCB terdiri dari pengaman thermis (bimetal) untuk mengamankan beban lebih dan pengaman elektromagnetis untuk mengamankan arus lebih atau arus hubung singkat. e) MCB dapat dicek kondisinya dengan memberi arus melebihi arus nominalnya (sampai beberapa kali lipat), jika MCB mengalami trip itu berarti MCB baik. f)
MCB memiliki kemampuan mengamankan rangkaian terhadap hubung singkat dan beban lebih.
g) Semakin besar arus yang bekerja melebihi arus rating semakin cepat pula MCB akan trip. h) Semakin besar arus melebihi arus nominal semakin cepat waktu MCB untuk trip. i)
Jika setelah trip, MCB tidak bisa di riset berarti bimetal masih panas atau melengkung.
j)
Saat MCB masih panas atau baru saja mengalami trip, maka MCB belum bisa langsung digunakan. MCB harus didinginkan terlebih dahulu sebelum digunakan kembali.
LAMPIRAN
