About electrical

1. PEMUTUS TENAGA (PMT) /
CIRCUIT BRAKER (CB)
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 magnit, relay
4. Inti trafo
5. Lilitan
6. Voltmeter, Ampermeter
7. Sumber DC (accu)
III. Teori
Circuit Braker atau Pemutus Tenaga yang dikenal dengan istilah PMT adalah
suatu komponen perangkat keras terpenting dalam suatu 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)

2. 14. Tuas pengungkit
15. Motor penggerak
16. Panel control
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. PMT media Minyak
a. PMT dengan banyak menggunakan minyak (Bulk Oil Current Breaker)
b. PMT dengan sedikit menggunakan minyak (Low Oil Content Circuit Braker)
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 kontak 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. Pneumatic
4. Hidrolisis
Apabila terjadi arus lebih yang melewati PMT, maka sensor elektromagnet yang dipasang
pada PMT akan memberikan tegangan yang cukup untuk mengaktifkan relay pengaman.
Sehingga kontak NO pada relay pengaman akan bekerja menutup dan mengaktifkan
rangkaian untuk membuka PMT.
Cara kerja dari sensor electromagnet ini adalah bila arus yang melewati PMT melebihi
kapasitas kerjanya, maka induksi medan listrik yang terjadi pada lilitan sekunder trafo sensor
tersebut menghasilkan tegangan induksi pada lilitan sekunder trafo yang cukup untuk
mengaktifkan relay pengaman.

3. Pada prinsipnya, cara kerja dari sensor electromagnet terebut mengacu pada transformator,
dimana jumlah lilitan primer N1 dan lilitan sekuner N2 ditentukan dari :
Dengan : N = jumlah lilitan
V = tegangan (Volt)
f = frekuensi (Hertz)
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 :
Untuk dapat mengaktifkan relay pengaman, perlu melakukan percobaan pendahuluan
pada tegangan (ac) dan arus berapakah relay akan aktif untu menggerakkan kontak-
kontaknya. Sehingga daya koil relay adalah :
Penampang inti trafo adalah :
Apabila alat peraga PMT diset pada arus IPMT ampere, maka untuk menghitung jumlah lilitan
primernya adalah :
Sehingga :

4. Jumlah lilitan sekundernya (N2) agar mendapatkan tegangan yang dapat menggerakkan
triping relay adalah :
Efisiensi dari trafo juga merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kepresisian sensor
elektromagnetik. Untuk itu perlu diperhitungkan regulasinya.
Apabila diasumsikan efisiensi dari trafo tersebut 70%, maka perlu regulasi sebesar 30%
sehingga jumlah lilitan sekunder sebanyak :
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 trafo variac (E) sehingga coil relay bekerja.
c.Catat arus dan tegangan saat coil bekerja.
2. Pembuatan Sensor Elektromagnetik
Percobaan ini untuk menentukan 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 yang 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.
a.Buatlah rangkaian seperti gambar di atas.

5. b.Pasanglah sensor arus electromagnet 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, sesuaikan dengan
perhitungan?
d.Lakukan juga untuk sensor arus 5 Ampere.
e.Buat kesimpulannya.
Earth Leakage Circuit Braker
(ELCB)
I. Maksud percobaan
1. Menentukan ‘rated tripping current’ ELCB 1 fasa dan ELCB 3 fasa melalui
pengujian arus bocor tanah
2. Mengamati pengaruh beban tak seimbang pada penggunaan ELCB 3 fasa
3. Menghitung tahanan pentanahan gedung
II. Sarana yang diperlukan
1. ELCB 1 fasa
2. ELCB 3 fasa
3. Amper meter
4. Volt meter
5. Tahanan geser
6. Saklar 1 fasa
7. Saklar 3 fasa
8. Beban listrik

6. III. Teori
Listrik dapat menimbulkan bahaya terhadap keselamatan jiwa dalam bentuk terbakar,
luka, shock. Agar keselamatan kerja terjamin, maka harus dihindarkan terjadinya bahaya
tersebut.
Cara untuk mengurangi dan mencegah bahaya yang ditimbulkan dari listrik adalah dengan
memasang perlengkapan pentanahan yang baik. Tahanan pentanahan harus serendah
mungkin, sehingga dalam keadaan hubung singkat / arus bocor ke tanah arusnya cukup
besar yang dapat memutuskan sekering.
Menurut prinsip kerjanya, ada dua macam ELCB :
1. ELCB yang dioperasikan oleh tegangan
Trip coil ELCB ini dioperasikan oleh adanya arus bocor ke tanah yang
menimbulkan beda tegangan metal (M) perlengkapan pentanahan terhadap
tanah yang melebihi batas tertentu (misalnya 40 volt). Harus dihindari adanya
kemungkinan jalan arus tanah yang memparalelkan ELCB, misalnya jaringan
pipa air minum atau wilayah pentanahan yang saling menutupi (overlap), yang
dapat menyebabkan trip coil tidak bekerja.
2. ELCB yang dioperasikan oleh arus
ELCB ini bekerja berdasarkan perbedaan arus yang mengalir antara kawat fasa
dan kawat netral.