TUGAS SISTEM PROTEKSI MAKALAH “MACAM-MACAM RELAY & PRINSIP KERJA RELAY ARUS LEBIH” Yang dibimbing oleh Slamet Hani, ST., MT.
Disusun oleh :
ANDINA KUSUMA DEA
(141.04.1020)
ENCEP IMAM CADEMAS
(141.04.1021)
RIZKY KURNIAWAN
(141.04.1028)
DANIEL S. TAMBUNAN
(141.04.1029)
INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2016
A. PENGERTIAN Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Gambar 1. Relay Jadi alat kontak ini pada dasarnya adalah sakelar yang membuka dan menutupnya (open dan close-nya) dengan tenaga listrik melalui coil yang terdapat di dalamnya. Pada awalnya sebuah relay memiliki koil / lilitan tembaga / cooper yang melilit pada sebatang logam, pada saat koil di beri masukan arus / tegangan listrik / elektrik maka koil akan membuat medan elektromagnetik yang mempengaruhi batang logam di dalam lingkaran-nya tersebut untuk menjadikannya sebuah magnet. Kekuatan magnet yang terjadi pada batang logam tersebut menarik lempeng logam lain yang terhubung melalui armature /tuas ke sebuah sakelar. Biasanya relay memicu sakelar terbuka dan tertutup, dan hal ini tergantung type dan kebutuhan.
B. 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 di bagi atas: 1.
Electromagnetic Relays (EMRs) Electromagnetic Relays (EMRs) terdiri dari kumparan / koil 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
dalamnya. Relay dihidupkan
dengan
ke
sumber
energi LED ini,
cahaya LED biasanya
di
dengan
tegangan DC power yang rendah.
3.
Micropossesor Based Relays (Berbasis Mikroprosesor) Mengunakan mikroprosesor untuk
mekanisme switching.
digunakan dalam pemantauan sistem proteksi power / daya.
Umum
C. PRINSIP KERJA RELAY Relay terdiri dari coil dan contact. Perhatikan gambar diatas, coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil. Contact ada 2 jenis :
Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open)
Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close)
Secara prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat energi listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan menutup.
D. RELAY ARUS LEBIH (OVER CURRENT RELAY) Relay arus lebih adalah suatu relay yang bekerjanya berdasarkan adanya kenaikan arus yang melewatinya. Relay ini bekerja dengan membaca input berupa besaran arus kemudian membandingankan dengan nilai setting, apabila nilai arus yang terbaca oleh rele melebihi nilai setting, maka rele akan mengirim perintah trip (lepas) kepada Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker (CB) setelah tunda waktu yang diterapkan pada setting.
Gambar 2. Over Current Relay
Rele arus lebih – OCR memproteksi instalasi listrik terhadap gangguan antar fasa. Sedangkan untuk memproteki terhadap gangguan fasa tanah digunakan rele Rele Arus Gangguan tanah atau Ground Fault Relay (GFR). Prinsip kerja GFR sama dengan OCR, yang membedakan hanyalah pda fungsi dan elemen sensor arus. OCR biasanya memiliki 2 atau 3 sensor arus (untuk 2 atau 3 fasa) sedangkan GFR hanya memiliki satu sensor arus (satu fasa ).
Gambar 3. Grafik karakteristik waktu tunda OCR
Pada gambar diatas, elemen low set disetting dengan menggunakan karakteristik inverse. Sedangkan elemen high set menggunakan karateristik definite. Pembantukan kurva waktu tunda rele dimaksudkan agar ketika terjadi gangguan dengan arus hubung singkat yang cukup besar (dalam grafik di atas ketika terjadi gangguan dengan arus > 2400 A) maka rele akan segera memerintahkan Pemutus tenaga (PMT) untuk trip.
JENIS-JENIS RELAY ARUS LEBIH 1. Relay arus lebih sekitika (moment-instantaneous) Relay arus lebih adalah relay yang bekerjanya tanpa penundaan waktu atau jangka waktu mulai saat relay arusnya pick up sampai selesai, sangat singkat. Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan relay arus lebih dengan karakteristik yang lain.
Gambar 4. Karakteristik Relay Waktu Seketika 2. Relay arus lebih waktu tertentu (definite time) Relay arus lebih dengan karakteristik tunda waktu tertentu, yaitu suatu relay dengan jangka waktu mulai relay arus pickup sampai selesainya kerja relay diperpanjang dengan nilai atau waktu tertentu. Sehingga apabila arus yang mengalir telah melebihi arus setting maka relay akan bekerja sesuai dengan waktu penundaan yang telah ditetapkan. Ada beberapa jenis relay arus lebih dengan tunda waktu, hal ini sangat tergantung pada karakteristik waktu tundanya. Relay ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besarnya arus gangguan melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan relay, lihat gambar dibawah ini.
Gambar 5. Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time Relay).
3. Relay arus lebih berbanding terbalik (invers) Relay arus lebih dengan karateristik waktu-arus berbending terbalik adalah jenis relay arus lebih dimana waktu relay mulai pick-up sampai dengan selesainya kerja relay tergantung dari besarnya arus yang melewati kumparan relaynya, maksudnya relay tersebut mempunyai sifat terbalik untuk nilai arus dan waktu bekerjanya. Karakteristik ini bermacam-macam dan setiap pabrik dapat membuat karakteristik yang berbeda-beda, karakteristik waktunya dibedakan dalam tiga kelompok :
Standar invers
Very inverse
Extreemely inverse
Gambar 6. Karakteistik Relay Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Relay).
Bus-bar
t
TC PMT
P
A
DC I R/T
Ir CT
(b) I
(a)
Gambar 7. (a) Relay arus lebih berbanding terbalik ( invers) (b) Karateristik arus lebih berbanding terbalik ( invers)
Karakteristik Relay Arus Lebih Bila arus baban naik melebihi harga yang diijinkan, maka harga Ir juga akan naik. Bila naiknya arus melebihi harga operasi dari relai (setting arus), maka relay akan bekerja yang ditandai dengan alarm yang berbunyi dan TC melepas engkol sehingga PMT membuka. t
Ir
I
Gambar 8. Grafik Karakteristik Relay Arus Lebih
Daftar Pustaka
http://dokumen.tips/documents/relay-arus-lebih-materi-pembahasan.html http://dokumen.tips/documents/00karakteristik-rele-arus-lebih.html http://www.elangsakti.com/2013/03/pengertian-fungsi-prinsip-dan-cara.html
