Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari prinsip kerja sistem kendali pemutus tenaga (PMT) melalui tiga percobaan: (1) menentukan tegangan dan arus untuk mengaktifkan relay, (2) menghitung lilitan sensor arus PMT, dan (3) menguji sensor arus PMT. Hasilnya adalah tegangan relay 162,5 V dan arus 0,157 mA, serta semakin tinggi arus PMT maka lilitan primer sensor akan semakin sedikit.

1. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
I. Maksud percobaan :
1. Mempelajari fungsi dan kegunaan pemutus tenaga (PMT)
2. Membuat dan memasang sistem sensor arus elektromagnet sebagai pembatas arus
PMT.
3. Menghitung jumlah kumparan primer dan sekunder pada sensor arus PMT.
4. Mencari karakteristik pemutusan PMT pada rating batas tertentu.
II. Sarana yang diperlukan :
1. Panel peraga PMT.
2. Kabel Konektor.
3. Kontaktor manit, relay.
4. Inti trafo.
5. Lilitan.
6. Volt meter, Amper meter
7. Sumber DC (accu).
III.Teori :
Circuit Breaker atau Pemutus Tenaga yang dikenal dengan istilah PMT adalah suatu
komponen perangkat keras terpenting dalam suatu sistem kelistrikan, yang berfungsi untuk
membuka dan menutup rangkaian pada arus beban yang besar.
1. Ruang hampa udara
2. Kontak bergerak
3. Kontak tetap bawah
4. Kabel fleksibel
5. Lengan kontak atas
6. Pemegang lengan ayun
7. Pegas
8. Penyangga pegas
9. Lengan ayun
10.Tangkai penggerak
11.Lengan penggerak
12.Kontak tetap atas
13.Rumah PMT (PVC)
14.Tuas pengungkit
15.Motor Penggerak
16.Panel kontrol
Gambar 7.1. PMT dengan penggerak motor pada PMT hampa udara.
Pada waktu pemutusan maupun menghubungkan arus/daya listrik, akan terjadi busur
api akibat loncatan bunga api listrik yang cukup besar. Oleh karena itu busur api listrik yang
timbul harus dipadamkan. Berdasarkan media pemadam busur api listrik tersebut, PMT
dapat dibagi menjadi :
1. PMTmedia Minyak
a. PMT dengan banyak menggunakan minyak (Bulk Oil Current Breaker)
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 1
Bernadus Alexander L.
031300345

2. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
b. PMT dengan sedikit menggunakan minyak (Low Oil Content Circuit Breaker).
2. PMT media Udara.
a. PMT udara Hembus.
b. PMT Hampa udara.
3. PMT media Gas.
a. PMT media Gas SF6 type tekanan ganda.
b. PMT media Gas SF6 type tekanan tunggal.
Mekanisme penggerak pada PMT, berfungsi sebagai penggerak moving kontact
untuk pemutusan dan penutupan dari PMT. Bagian ini terdiri dari satu kesatuan kerja
tersendiri dalam suatu PMT.
Pemutusan dan penutupan oleh mekanisme penggerak dapat secara:
1. Mekanik.
2. Elektrik dengan menggunakan motor.
3. Pneumatik.
4. Hidrolis.
Gambar Sistem penggerak PMT
Gambar 7.2a. Sistem penggerak PMT.
Apabila terjadi arus lebih yang melewati PMT, maka sensor elektromagnit yang
dipasang pada PMT akan memberikan tegangan yang cukup untuk mengaktifkan relai
pengaman. Sehingga kontak NO pada relai pengaman akan bekerja menutup dan
mengaktifkan rangkaian untuk membuka PMT.
Cara kerja dari sensor elektromagnet ini adalah bila arus yang melewati PMT
melebihi kapasitas kerjanya, maka induksi medan listrik yang terjadi pada lilitan skunder
trafo sensor tersebut menghasilkan tegangan induksi pada lilitan sekunder trafo yang cukup
untuk mengaktifkan relai pengaman.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 2
Bernadus Alexander L.
031300345
Input
PMT
Output
Motor
DC
DC
12 volt
Sistem
kendali
Sensor Arus
Elektromagnet
Output
Sensor
elektromagnetik

3. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
Gambar 7.2b. Hubungan sensor elektromagnetik dan relai pengaman.
Pada prinsipnya, cara kerja dari sensor elektromagnet tersebut mengacu pada
transformator, dimana jumlah lilitan primer N1 dan lilitan sekunder N2 ditentukan dari :
= = = ……….………..……. (7-1)
Dengan : N = jumlah lilitan
V = tegangan (volt)
f = frekuensi (herz)
Bmaks = rapat fluks (gauss)
A = luas penampang teras inti trafo (cm2)
P = daya (watt)
Apabila frekuensi = 50 hz, Bmaks (bahan ferit) = 9000 gauss, maka konstanta lilitan per
volt:
= = a lilitan per volt…………………………………………………..
(3-2)
Untuk dapat mengaktifkan relai pengaman, perlu melakukan percobaan pendahuluan
pada tegangan (ac) dan arus berapakah relai akan aktif untuk menggerakkan kontak-
kontaknya.. Sehingga daya coil relay adalah :
Pcoil = V x I x cos  ………….. (watt)
Penampang inti trafo adalah :
A = l x t (cm2)
Apabila alat peraga PMT diset pada arus Ipmt ampere, maka untuk menghitung jumlah
lilitan primernya adalah :
E = (volt)
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 3
Bernadus Alexander L.
031300345
N1 N2
Input
Relai Pengaman
(triping relai)
Kontak dari relai dipasang
ke sistem kendali PMT.
N1
E1
N2
E2
N
V
√2 x 108
2 π f Bmaks
A
N
E
50
A(cm2
)
Pcoil
Ipmt
. Cos ϕ

4. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
Sehingga:
= a (lilitan per volt)
N1 = a x E1 …………(lilitan)
Jumlah lilitan sekundernya (N2) agar mendapatkan tegangan yang dapat menggerakkan
triping relai adalah :
N2 = a lilitan/volt x V(coil) ……………(lilitan)
Efisiensi dari trafo juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kepresisian sensor
elektromagnetik. Untuk itu perlu di perhitungkan regulasinya.
Apabila diasumsikan efisiensi dari trafo tersebut 70 %, maka perlu regulasi sebesar 30 %
sehingga jumlah lilitan sekunder sebanyak :
N2 = jumlah lilitan x 130 %
IV PERCOBAAN
1. Percobaan Pendahuluan :
Percobaan ini untuk menentukan arus dan tegangan minimum yang dapat
mengaktifkan relay pengaman (triping relay).
a. Buat gambar seperti diatas.
b. Atur perlahan-lahan travo variak (E) sehingga coil relay bekerja.
c. Catat arus dan tegangan saat coil bekerja.
2. Pembuatan Sensor Elektromagnetik.
Percobaan ini untuk nenentukan lilitan sensor pembatas arus pada PMT.
a. Ukurlah tebal (t) dan lebar (l) dari inti trafo.
b. Tentukan jumlah lilitan N1 dan N2 untuk arus PMT 3 Ampere.
c. Buatlah lilitan pada inti koker yng tersedia.
d. Sama dengan bagian b, Lakukan pembuatan lilitan untuk arus PMT 5 Ampere
3. Pengujian.
Percobaan ini untuk menguji sensor pembatas arus pada PMT.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 4
Bernadus Alexander L.
031300345
N1
E1
A
VE
Coil
Input
PMT
Output
Motor
DC
DC
12 volt
Sistem
kendali
Sensor Arus
Elektromagnet

5. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
a. Buatlah rangkaian seperti gambar diatas.
b. Pasanglah sensor arus elektromagnet hasil pada percobaan-2 untuk pembatas
arus 3 ampere.
c. Lakukan pengujian dengan cara menghidupkan PMT, kemudian aliri arus sedikit
demi sedikit hingga trip. Catat arus tripnya, sesuaikah dengan perhitungan
saudara?
d. Lakukan juga untuk sensor arus 5 ampere.
e. Buat kesimpulannya.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 5
Bernadus Alexander L.
031300345

6. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
V. LEMBAR PENGAMATAN PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
1. Percobaan pendahuluan.
Tegangan coil : 162,5 volt (AC / DC )
Arus Coil : 0,157 mA
NO Tegangan (volt) Arus (ampere)
1 141 0,07
2 142 0,12
3 182 0,2
4 181 0,18
5 153 0,18
6 180 0,22
Rata-rata
V : 91,51 V
A: 72,65 mA
2. Pembuatan Sensor Elektromagnetik.
Inti Trafo : lebar (l) = 1,95 cm
Tebal (t) = 2 cm
NO Arus PMT (Ampere) Lilitan Primer (N1) Lilitan Sekunder (N2)
1 1 411,5 (500 L) 2621,125 (2000 L)
2 3 137,16 (150 L)
3 5 82,3 (100 L)
4 10 41,15 (50 L)
3. Pengujian.
NO Arus PMT (Ampere) Arus Trip (Ampere)
1 1 0,34 ; 0,3 ; 0,36
2 3 1 ; 1,52 ; 1,15
3 5 1,95 ; 1,67 ; 1,84
4 10 4,43 ; 4,27 ; 4,62
VI. PEMBAHASAN
Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari prinsip kerja dari sistem kendali
pemutus tenaga atau yang biasa disebut dengan PMT. Hal ini perlu diketahui karena sistem
ini merupakan syarat yang harus ada dalam perlengkapan sistem tenaga. Karena fungsi
utama adalah untuk membuka dan menutup rangkain dalam setiap kondisi, termasuk dalam
kondisi yang tidak normal.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 6
Bernadus Alexander L.
031300345

7. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
Pada praktikum kali ini kami melakukan 3 percobaan yaitu untuk percobaan pertama
adalah percobaan pendahuluan, dimana pada percobaan kali ini berfungsi untuk menetukan
arus dan tegangan minimum yang dibutuhkan untuk mengkatifkan relay, kemudian untuk
percobaan ke 2 yaitu pembuatan sensor elektromagnetik yang berfungsi untuk menentukan
lilitan sensor pembatas arus pada PMT. Dan percobaan terakhir yang kami lakukan dalam
praktikum kali ini adalah pengujian PMT yang berfungsi untuk menguji sensor pembatas
arus pada PMT.
Pada percobaan yang pertama yaitu percobaan pendahuluan kami melakukan
pengujian terhadap relay , dimana pengujian tersebut dilakukan dengan cara memberikan
tegangan kepada relay. Dan tegangan yang diberikan ini diatur perlahan mengunakan trafo
variac hingga coil relay bekerja. Berdasarkan data yang kami dapatkan saat melakukan
pengukuran tegangan coil, ternyata nilai Vcoil adalah 162,5 volt sedangkan nilai arus nya
0,157 miliampere.
Kemudian langkah selanjutnya yang kami lakukan adalah membuat sensor
elektromagnetik agar dapat diketahui jumlah lilitan sensor pembatas arus pada PMT.
Percobaan ini kami lakukan dengan cara mencari luas penampang inti trafo terlebih dahulu,
dimana berdasarkan perhitungan yang kami lakukan ( terlampir ), ternyata luas penampang
inti trafo tersebut adalah 3 cm2
, kemudian setelah daya coil diketahui maka kami mulai
melakukan perhitungan kembali untuk mencari lilitan primer untuk sensor magnet ini,
dimana berdasarkan perhitungan yang kami lakukan ternyata untuk arus PMT 1 ampere
jumlah lilitan primer nya 500, kemudian untuk arus PMT 3 ampere jumlah lilitan nya 150 ,
kemudian untuk arus PMT 5 ampere jumlah lilitan nya 100 sedangkan ketika 10 ampere
jumlah lilitan nya menjadi 50. Ini berarti jika arus PMT nya naik maka jumlah lilitan nya
akan berkurang sedangkan untuk lilitan sekunder pada percobaan kali ini kami buat tetap
yaitu berjumlah 2000 lilitan.
Kemudian percobaan yang ketiga yang kami lakukan dalam praktikum kali ini
adalah pengujian sensor pembatas arus pada PMT, dimana pada percobaan kali ini kami
memasang sensor arus elektromagnetik untuk pembatas arus, yang dilakukan dengan cara
menghubungkan PMT dengan jaringan, yang kemudian kami mengalirkan arus secara
perlahan - lahan dengan menggunakan trafo variac hingga mengalami trip. Berdasarkan data
yang kami dapatkan ternyata untuk arus PMT 1 ampere arus tripnya 0,33A dan 3 ampere
memiliki arus trip sekitar 1,22A sedangkan ntuk arus PMT 5 ampere arus trip nya 1,82A dan
arus PMT 10 ampere arus tripnya 4,44A. Dari hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa
semakin tinggi nilai arus pembatas nya maka nilai arus trip nya juga akan semakin tinggi.
VIII. KESIMPULAN
1. Tegangan minimum yang dibutuhkan coil untuk megaktifkan relay dalam
praktikum kali ini adalah 162,5 volt dengan arus koil 0,157 mA.
2. Semakin tinggi arus PMT yang diinginkan maka lilitan primer yang dibuat akan
semakin sedikit, dimana berdasarkan perhitungan nilai nya adalah :
NO Arus PMT (Ampere) Lilitan Primer (N1)
Lilitan Sekunder
(N2)
1 1 500 2000
2 3 150
3 5 100
4 10 50
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 7
Bernadus Alexander L.
031300345

8. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 7
Circuit Breaker
STTN 2016
3. Untuk pengujian arus trip, ternyata jika arus PMT semakin besar maka arus trip
nya juga akan semakin besar, dimana hasil pengamatan nya sebagai berikut :
NO Arus PMT (Ampere) Arus Trip (Ampere)
1 1 0,33
2 3 1,22
3 5 1,82
4 10 4,44
4. Arus trip yang terjadi saat pengujian PMT ini berguna untuk memutuskan
rangkaian yang ada karena arus trip ini adalah arus pembatas, yang mana
berfungsi jika arus yang melewati rangkaian tersebut telah melewati batas
kemampuan dari rangkaian PMT maka relay akan aktif secara otomatis dan
kemudian akan memutuskan rangkain tersebut.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
Purbhadi , agus dkk. 2015. “ Modul Praktikum Perlengkapan Sistem Tenaga “
STTN – BATAN : Yogyakarta.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 8
Bernadus Alexander L.
031300345
Praktikan,
Bernadus Alexander L.
NIM: 031300345