MAKALAH ELCB
Disusun Oleh : Nama : Firzal Al Bahrie Muhammad Arjun Krishandy Muhammad Haidar Wiky Aji Pratama Putra Kelas : 3 LE
Dosen : Carlos RS S.T, M.T. NIP.196403011989031003
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2017
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................................... 1 DAFTAR ISI...................................................................................................................... 2 KATA PENGANTAR ....................................................................................................... 3 BAB I .................................................................................................................................. 4 PENDAHULUAN
............................................................................................................. 4
1.1
Latar Belakang .................................................................................................. 4
1.2
Tujuan ................................................................................................................ 4
BAB II ................................................................................................................................ 5 PEMBAHASAN ................................................................................................................ 5 2.1
Dasar teori ELCB ............................................................................................. 5
2.2
Cara Kerja ELCB ............................................................................................. 7
BAB III ............................................................................................................................. 10 PENUTUP ........................................................................................................................ 10 3.1
Kesimpulan ...................................................................................................... 10
3.2
Saran ................................................................................................................ 10
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 11
2
KATA PENGANTAR Assalamualaikum wr,wb,
Pertama-tama kami panjatkan puji dan syukur atas ke hadirat Allah Swt, karena atas ke hendak Allah SWT kami biasa mnyelesaikan makalah ini dengan baik dan tepat waktu. Dalam makalah ini saya akan memberi tahukan atau menjelaskan cara kerja Listrik, agar di bidang lingkungan masyarakat tau dan biasa mngenal ke gunaan alat yang satu ini.alat ini banyak di gunakan pekerja industri. semoga di makalah kami ini masyarakat tau di bidang kelistrikan. Alat ini banyak di gunakan di bidang kelistrikan kita biasa mnjumpai atau mlihat yang di gunakan PLN atau toko-toko kelistrikan. Maka dari ini kami akan langsung menjelaskan cara kerja atau ke gunaan ELCB : Mudah – mudahan makalah kami bisa bermanfa’at bagi semua lingkungan masyarakat. Bila sala kata saya mohon maaf sebesar-besarya. Demikian terima kasih atas perhatian masyarakat. (Penulis)
3
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Faktor keamanan merupakan pertimbangan yangditempatkan pada urutan pertama dalam mendesain suatuinstalasi listrik. Adanya ancaman bahaya bagikeselamatan manusia akibat tegangan sentuh diatasambang tegangan aman pada suatu sistem instalasi listrikmerupakan suatu masalah yang harus dicarikan jalankeluarnya. Di dalam makalah ini akan menjelaskan Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) satufasa dimana dengan modul tersebut dapat ditunjukkanfungsi ELCB yang digunakan untuk mengamankanmanusia dari bahaya yang diakibatkan tegangan sentuh.Pemilihan ELCB satu fasa dalam modul percobaan didasarkan pada besarnya konsumen listrik rumah tanggayang hanya menggunakan sumber satu fasa. Tubuhmanusia dalam modul digantikan oleh suatu tahanandengan nilai tertentu yang diambil dari hasil pengukurantahanan tubuh manusia. 1.2
Tujuan Tujuan yang ingin dicapaiadalah untuk memahami dan mengerti tentang ELCB.
4
BAB II PEMBAHASAN 2.1
Dasar teori 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.
Gambar 2.1. ELCB
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 (If ) 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 ( IL = I N + If ) 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
5
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 garisgaris 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.
6
2.2
Cara Kerja ELCB GPAS3 atau ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) adalah pemutus yang peka terhadap arus sisa, yang dapat memutuskan sirkit termasuk penghantar netralnya secara otomatis dalam waktu tertentu gambar 2.2. Apabila arus sisa yang timbul karena terjadi kegagalan isolasi melebihi nilai tertentu, sehingga tercegahlah bertahannya tegangan sentuh yang terlalu tinggi. ELCB sangat dianjurkan pada sistem TT. Untuk sistem TN-S dan TN-C berikut sistem IT tidak boleh dipasang ELCB.
Gambar 2.2. Prinsip kerja ELCB
Desain fisik ELCB dengan satu phasa, dengan kawat phasa dan netral diputus bersamaan dengan arus bocor 50mA gambar 2.2. Dilengkapi dengan tombol reset, jika ditekan tombol reset maka ELCB akan bekerja memutus rangkaian OFF. ELCB harus di ON kan kembali dengan menaikkan tombol ON ke atas. Untuk pemakaian daya besar dipilih arus sisa dengan rating lebih besar dari 30 mA, misalkan 300 mA atau 500 mA. Pemasangan ELCB pada sistem TT dilakukan dengan cara penghantar protektif PE memiliki rel atau terminal tersendiri, terminal PE dibumikan tersendiri RA gambar-11.28. Suplay tiga phasa L1-L2-L3 dan N disambungkan langsung ke terminal ELCB.
Gambar 2.3. Fisik ELCB
7
Cara ini bisa melayani beban satu phasa, beban motor tiga phasa dan tersedia melayani stop kontak. Jika salah satu beban terjadi kegagalan isolasi, maka pada kawat netral mengalir arus bocor. Jika besarnya arus bocor memenuhi syarat maka akan mengaktifkan sistem mekanik elektromagnetik, dan ELCB akan OFF secara otomatis.
Gambar 2.4. Pemasangan ELCB untuk pengamanan kelompok beban Tabel 1. Kemampuan ELCB pada tegangan 230V
Kini tersedia ELCB dalam bentuk portabel yang dipasangkan pada stop kontak, dan diujung lainnya terhubung ke stop kontak menuju beban gambar 2.5. Persyaratan bisa bekerja dengan baik penghantar PE tersambung dengan baik ke bumi. Bebannya satu phasa berupa peralatan kerja yangmudah dipindah pindahkan seperti mesin bor tangan, mesin gergaji listrik. Perhatikan daya beban harus sesuai dengan rating ELCB.
8
Gambar 2.5. ELCB portable
Sistem TN yang dilengkapi dengan ELCB dapat dilakukan dengan penghantar netral (N) dan penghantar protektif (PE) terpisah. Badan alat dihubungkan dengan penghantar PE. Penghantar netral dan protektif disatukan pada titik sumber dihubungkan ke bumi di RB gambar 2.6. Ketika terjadi kegagalan isolasi, arus bocor akan mengaktifkan ELCB dan tegangan sentuh yang besar tidak akan terjadi.
Gambar 2.6.ELCB pada pembumian TN
9
BAB III PENUTUP 3.1
Kesimpulan Dapat disimpulkan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Tahanan tubuh manusia berbeda-beda tergantung pada kondisi tubuh manusia sendiri dan parameter terpenting yang mempengaruhinya adalah kelembaban kulit. 2. ELCB digunakan untuk mengamankan manusiadari bahaya tegangan sentuh dengan caramendeteksi aliran arus gangguan yang melewatitubuh manusia. 3. Besarnya arus gangguan yang melewati tubuhmanusia tergantung pada besarnya tegangan sentuhdan tahanan tubuh manusia. 4. ELCB/GPAS dengan nilai sensitivitas arusgangguan 30 mA akan bekerja dibawah nilai arustersebut, dan hal ini sesuai dengan ketetapandalam PUIL 2000 yang menyatakan Penggunaangawai proteksi arus sisa, dengan arus operasi arussisa pengenal tidak lebih dari 30 mA. 3.2
Saran Untuk kepentingan pengembangan tugas akhir ini, maka dapat diberikan saran-saran sebagai berikut : 1. Pada penggunaan di lapangan sebaiknya sebelum dipasang pada instalasi ELCB di coba dulu untuk memastikan kondisinya dalam keadaan baik. 2. Sebelum memasang ELCB pada instalasi listrikhendaknya instalasi yang sudah ada di periksa duluuntuk dapat memastikan tidak ada kebocoran aruske tanah karena apabila ada kebocoran arus yangmelebihi 30 mA sebagaimana setting arusgangguan ELCB dengan sensitivitas arus gangguan30 mA maka ELCB akan jatuh dan instalasi akanpadam walaupun tidak ada aliran arus gangguanyang disebabkan oleh tegangan sentuh. 3. Pemasangan sebuah ELCB sebaiknya jangandihubungkan dengan terlalu banyak rangkaianakhir sehinga kalau ELCB bekerja, bagian instalasiyang terputus tidak terlalu banyak.
10
1.
DAFTAR PUSTAKA Team, Instalasi Listrik , TEDC, Bandung
2.
Farinetti, Antonio, Effect of Electric Currrent onthe Human Body,http://www.ewh.ieee.org/rb/ocs/emc/psesfeb05.ppt, April 2005.
3.
Uzair, Imam, Earth Leakage Circuit Breaker(ELCB), http://www.ofish.com/o-fishELCB.htm ,April 2005.
11
