Miniatur Circuit Breaker (MCB) digunakan sebagai pengaman otomatis untuk melindungi instalasi listrik. MCB bekerja dengan sistem termal dan elektromagnetik, dimana sistem termal menggunakan unsur logam yang memanas dan melebar untuk memutus arus, sedangkan sistem elektromagnetik memutus arus lebih cepat pada kondisi hubung singkat. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kerja dan waktu putus MCB dengan

1. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 4
Miniature Circuit Breaker (MCB)
STTN 2016
I. TUJUAN PRAKTIKUM :
1. Mengetahui dan memahami karakteristik, unjuk kerja dan kegunaan MCB.
2. Memahami proses selektivitas dan dapat membuat rangkaian selektivitas.
II. DASAR TEORI
1. MCB
Miniatur Sircuit Breaker yang disingkat menjadi MCB adalah suatu alat pembatas
arus listrik dengan system thermis dan electromagnetic. Pada saat ini alat ini banyak
digunakan juga sebagai pengaman otomatis terhadap arus lebih/hubung singkat pada suatu
instalasi listrik, menggantikan pengaman dari patron lebur. MCB merupakan salah satu jenis
pengaman otomatis dari berbagai jenis produk pengaman otomatis yang ada dipasaran saat
ini. Gambar 2.1 memperlihatkan visual dari pengaman otomatis jenis MCB 1 fase dan 3 fase.
Gambar 2.1 Pengaman otomatis jenis MCB
Dengan pengaman otomatis maka alat ini tidak perlu ganti-ganti lagi setiap kali terjadi
pemutusan.
MCB dengan system thermisnya berfungsi membatasi arus dari jatah yang telah
ditentukan, sedangakan dengan system elektromagneticnya berfungsi sebagai pemutus
sewaktu terjadi arus kejutan yang berlebih/arus hubung singkat. Untuk sistem thermis
digunakan elemen dwi logam. Bila arus yang mengalir melebihi rating-curent dari MCB
maka arus akan terputus oleh pemuaian dwi logam ini
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 1
Bernadus Alexander L.
031300345

2. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 4
Miniature Circuit Breaker (MCB)
STTN 2016
Elemen dwilogam itu berupa dua logam yang berbeda koefisien muainya( γ ) dilekatkan
menjadi satu sebagai mana diperlihatkan gambar 2.2
Gambar 2.2 Elemen dwilogam
Logam bila kena panas akan memuai panjang dengan rumus perhitungan sebagai berikut :
Lt = Lo ( 1 + γ ( t – t o) )
dimana :
Lt = panjang logam pada suhu t
Lo = panjang logam pada suhu awal t o
γ = koefisien pemuaian.
Pemutusan arus oleh elemen dwi logam ini relatif lambat karena ada waktu pemanasan
pemuaian dan pemutusan tetapi semua itu tergantung nilai arusnya. Arus terendah yang
masih menyebakan otomat jatuh dinamakan arus jatuh.
Untuk pemutusan arus oleh system elktromagnetic digunakan digunakan suatu kumparan
berintikan besi lunak yang berfungsi mendorong tuas pemutus aliran arus. Dengan gambar
secara prinsib seperti gambar 2.3
Gambar 2.3 pengaman elektromagnetic
Pemutusan oleh system electromagnetic ini relatif cepat lebih karena proses magnetisasi
berlangsung lebih cepat dari pada proses pemanasan dan pemuaian. Sehingga sewaktu
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 2
Bernadus Alexander L.
031300345
Logam I
Logam II

3. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 4
Miniature Circuit Breaker (MCB)
STTN 2016
terjadi arus kejut/hubung singkat maka arus segera terputuskan pula. Untuk memahami
proses ini secara fisis matematis maka perlu dipelajari ilmu fisika electromagnet.
2. SELEKTIVITAS
Selektivitas adalah suatu koordinasi pengaman instalasi listrik, bilamana instalasi listrik
mengalami gangguan maka hanya pengaman yang paling dekat gangguan yang boleh
jatuh/putus. Gambar 2.4 merupakan gambar rangkaian selektivitas.
Gambar 2.4 Selektivitas
Dalam gambar 2.4 g adalah pengaman utama sedangkan p pengaman akhir. Kalau suatu
saat terjadi gangguan dalam lingkup pengaman akhir maka pengaman p harus putus
sedangkan g harus tetap utuh. Jadi bagian yang terganggu saja yang boleh putus.
Dilapangan baik g maupun p dapat berupa pengaman lebur maupun otomatis.
Untuk menyusun rangkaian yang selektivitas maka perlu diketahui diagram arus-waktu
dari pengaman-pengaman yang hendak digunakan.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 3
Bernadus Alexander L.
031300345
Hantaran
pengisi
g
p

4. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 4
Miniature Circuit Breaker (MCB)
STTN 2016
Gambar 2.5 Diagram arus waktu.
Gambar 2.5 memperlihatkan diagram arus-waktu dari pengaman lebur dan pengaman
otomatis. Garis L adalah diagram arus-waktu pengaman otomatis 10 A. Waktu pemu-
tusannya ditentukan oleh waktu buka dari kontak-kontaknya dan oleh waktu busur api, yaitu
waktu yang diperlukan untuk memadamkan busur api yang timbul pada saat pemutusan.
Dalam gambar 2.5 juga diperlihatkan diagram arus-waktu untuk patron lebur 10 A, 16 A,
dan20 A.Jika dikehendaki selektivitas yang baik, harus digunakan patron lebur 20 A sebagai
pengaman utama dan pengaman akhir bisa dengan pengaman otomat 10 A. Kalau digunakan
patron lebur 16 A sebagai pengaman utama dan pengaman otomat 10 A sebagai pengaman
akhir suatu ketika terjadi arus hubung singkat yang melebihi 50 A maka kemungkinan
pengaman utama akan putus lebih dulu daripada pengaman akhir, yang berarti selektivitas
yang dikehendaki gagal. Perhatikan pada gambar 2.5 diagram patron lebur 16 A memotong
diagram otomat 10 A. Rangkaian selektivitas juga bisa dipengaruhi oleh suhu pengaman itu
sendiri, misal suatu asat pengaman akhir putus terus diganti pengaman yang baru, sedangkan
pengaman utama masih kondisi panas maka ada kemungkinan pengaman utma yang masih
panas ini akan putus lebih dulu daripada pengaman akhirnya.
Oleh karena itu pengaman utama harus ditentukan secara cermat berdasarkan kebutuhan
maksimum untuk seluruh rangkaian instalasi.
III. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
1. Satu unit panel uji MCB/Patron lebur lengkap dengan MCB dan Patron leburnya.
2. Amperemeter.
3. Voltmeter.
4. Stopwatch.
5. Kabel-kabel secukupnya.
6. Beberapa buah lampu berikut switch selector beban.
7. Kertas grafik/millimeter.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 4
Bernadus Alexander L.
031300345

5. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 4
Miniature Circuit Breaker (MCB)
STTN 2016
IV. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
a. Buat rangkaian uji pembebanan secara cermat seperti gambar 2.6.
b. Atur besar beban sesuai dengan arus yang hendak diamati.
Gambar 2.6 Rangkaian Percobaan pengujian MCB.
c. Sambungkan/ON kan sumber tegangan yang tersedia.
d. Amati dan catat besar arus dan waktu (maks. 30 menit) mulai arus mengalir hingga
arus terputus oleh MCB.
e. Buat beberapa tingkatan arus pembebanan seperti berikut :
1) 0,9 In 9) 1,7 In
2) 1,0 In 10) 1,8 In
3) 1,1 In 11) 1,9 In
4) 1,2 In 12) 2,0 In
5) 1,3 In 13) 3,0 In
6) 1,4 In 14) 4,0 In
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 5
Bernadus Alexander L.
031300345
SECOND METER
1234
F N F
KU
AC220
VOLT
50Hz
MCB yang di uji
K1
BEBAN
1
BEBAN
2
F F
N
G

6. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 4
Miniature Circuit Breaker (MCB)
STTN 2016
7) 1,5 In 15) 5,0 In
8) 1,6 In 16) 6,0 In
f. Dari data yang diperoleh dibuat grafik Arus vs Waktu pemutusan MCB.
Catatan :
Setiap kali pemutusan, suhu MCB dikembalikan kesuhu kamar lagi dalam
hal ini dengan kipas pendingin rata-rata 5 s/d 10 menit.
V. Data Praktikum
“Terlampir”
VI. Grafik
“Terlampir”
VII. Pembahasan
Pada praktikum ini bertujuan untuk memahami dan mengetahui unjuk kerja MCB, serta
membuat karakteristik MCB yang digunakan. MCB digunakan pada praktikum kali ini yang
memiliki current rating 2 A.
Untuk MCB 2 A, dilakukan percobaan sebanyak 16 kali dimana nilai beban maksimal
yang diberikan senilai 2615 Watt dengan arus yang mengalir sebesar 10 A (5 In). Dalam
percobaan MCB 2 A, daya 245 Watt hingga 645 Watt, dalam waktu 30 menit, MCB belum trip.
Trip sendiri dimulai pada beban yang berdaya 700 Watt dengan arus yang mengalir sebesar 2,8
A ( 1,4 In). Sedangkan untuk beban maksimal sendiri diperoleh waktu yang dibutuhkan untuk
trip yaitu kurang dari 1 detik dengan arus yang mengalir sebesar 10A (5 In) langsung terputus.
Percobaan 7 In tidak dilakukan karna arus terlalu besar yaitu mencapai 14A.
Dari data percobaan bila dimasukkan kedalam sebuah grafik maka didapat persamaan
untuk waktu trip MCB current rating 2 A adalah y = -186,52x + 909,69 . untuk nilai y adalah
waktu yang dibutuhkan untuk trip, sedangkan nilai x adalah arus yang mengalir pada saat
dibebani.
VIII. Kesimpulan
1. Nilai minimum trip current yang teramati untuk MCB 2A adalah 2,8 A atau 1,4 In
dengan daya 700W.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 6
Bernadus Alexander L.
031300345

7. PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 4
Miniature Circuit Breaker (MCB)
STTN 2016
IX. Daftar Pustaka
Modul Praktikum perlengkapan sistem tenaga 2014. STTN BATAN : YOGYAKARTA
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 7
Bernadus Alexander L.
031300345
Praktikan,
Bernadus Alexander L.
NIM: 031300345