2. FUNGSI DAN TUJUAN
CIRCUIT BREAKER
PENGERTIAN
Circuit Breaker atau CB adalah suatu peralatan
proteksi atau pengaman suatu rangkaian listrik pada
sistem tenaga listrik. CB digunakan untuk memutus
secara otomatis jika terjadi kelebihan arus listrik
karena kelebihan beban listrik, hubungan arus pendek
{konslet}, percikan api dan lain-lain, sesuai dengan
ratingnya pada kondisi tegangan yang normal
ataupun tidak normal. CB digunakan untuk memutus
secara manual ketika dilakukan perbaikan atau
perawatan.
Seperti sekering, Circuit Breaker juga merupakan
alat proteksi listrik dengan tambahan fasilitas
sakelar. Perbedaannya dengan sekering adalah
dapat digunakan lagi setelah adanya pemutusan
akibat adanya gangguan. Berikut ini simbol dari
Circuit Breaker :
FUNGSI CB :
• Memberikan perlindungan terhadap lonjangan
yang dapat menyebabkan kerusakan pada
rangkaian atau peralatan listrik.
• Memutuskan tegangan AC yang terhubung
dengan tegangan masuk utana
TUJUAN CB:
• Untuk mengamankan penghantar terhadap
beban lebih
• Untuk mencegah komponen listrik dari
kerusakan akibat arus lebih
• Untuk membatasi arus listrik yang mengalir
melebihi batas atau kapasitas tertentu
3. Dapat menyalurkan arus listrik secara
maksimum secara terus menerus.
Dapat memutuskan dan menutup
jaringan dalam keadaan berbeban
maupun terhubung singkat tanpa
menimbulkan kerusakan pada CB itu
sendiri.
Dapat memutuska arus hubungan
pendek dengan kecepatan tinggi supaya
arus hubungan pendek tidak ampai
merusak peralatan atau rangkaian listrik
sehingga rangkaian listrik kehilangan
kestabilan dan merusak CB itu sendiri
Syarat Circuit Breaker
4. KLASIFIKASI CB
CB jenis ini menggunakan bimetal {2 logam}, karena bimetal memerlukan
waktu untuk menaikkan panas, maka CB tipe ini mempunyai karakteristik inverse
time limit untuk proteksi. Waktu trip-nya tergantung pada kondisi temperature
ruang jadi sangat cocok untuk proteksi kabel atau proteksi yang memerlukan
kelambatan waktu pemutusannya.
THERMAL
Prinsip kerja CB Thermal yaitu :
• CB Thermal dipengaruhi suhu ruangan, pada saat suhu rendah dia memiliki
batas ketahanan arus yang melewati lebih tinggi daripada suhu ruang yang
panas.
• Jumlah arus yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya panas pada elemen
yang menyebabkan kedua logam saling yang saling berhimpitan akan
menjauh. Tergantung jenis yang dipakai dengan koefisien masing-masing yang
mempengaruhi tingkat ekspansi panas yang ada pada permukaan.
• Untuk mereset CB Thermal harus menunggu permukaan logam terebut dingin
sampai titik suhu tertentu sesuai dengan elemen yang dipakai.
5. Prinsip kerja CB Magnetik yaitu :
• Saat arus meningkat melampui rating yang ditentukan
maka magnet yang muncul akan menyebabkan inti besi
menarik tuas kearahnya, sehingga menyebabkan
sambungan menjadi terbuka.
• Perangkat proteksi jenis katodik paling cocok
menggunakan CB jenis ini.
Besi yang dikelilingi oleh kumparan kawat yang bertindak sebagai elektromagnetik
CB magnetic arus beban lewat pada baguan ini
KLASIFIKASI CB
MAGNETIK
6. THERMAL MAGNETIK
CB jenis ini dilengkapi dengan thermal element dan sebuah
bagian lempeng magnetik yang menempel pada elemen,
lempeng magnetic mempunyai fungsi untuk meningkatkan
kecepatan dalam tripping. Jika terjadi beban lebih diperlukan
waktu untuk memanasi elemen bimetal.
Prinsip kerja CB Thermal-Magnetik yaitu :
• Proses tripping akan tambah cepat karena ada tambahan lempeng
magnetik yang menyebabkan ada daya tarik menarik antar elemen
yang tertempel lempeng magnet tersebut.
• CB jenis ini memiliki waktu reaksi lebih lambat dari pemutus
magnetic biasa dan dapat digunakan pada interrupter continue
pada trip breaker.
7. JENIS – JENIS
CIRCUIT
BREAKER
1. MCB { Miniature Circuit Breaker }.
MCB adalah suatu rangkaian pengaman yang dilengkapi
dengan komponen thermis (bimetal) untuk pengaman beban
lebih dan juga dilengkapi relay elektromagnetik untuk
pengaman hubung singkat.
8. JENIS – JENIS
CIRCUIT
BREAKER
2. MCCB { Mold Case Circuit Breaker }.
MCCB adalah salah satu pengaman listrik
yang mempunyai 2 fungsi yaitu sebagai pengaman
dan sebagai alat penghubung. Jika dilihat dari segi
pengaman, maka MCCB dapat berfungsi sebagai
pengaman gangguan arus hubung singkat dan arus
beban lebih. Pada jenis tertentu pengaman ini,
mempunyai kemampuan pemutusan yang dapat
diatur sesuai dengan yang diinginkan. MCCB ini
biasanya digunakan pada arus diatas 100A. Fungsi
MCCB adalah sebagai pemutus sirkit pada tegangan
menengah.
9. JENIS – JENIS
CIRCUIT
BREAKER
3. ELCB { Earth Leakage Circuit
Breaker }.
ELCB adalah salah satu pengaman
listrik yang prinsip kerjanya memutuskan
arus listrik saat terdeteksi ada kebocoran
listrik ke tanah/grounding atau alat
pemutus aliran listrik saat terjadi kontak
antara tubuh manusia yang bersentuhan
dengan groud saat menyentuh alat yang
dialiri listrik.
10. JENIS – JENIS
CIRCUIT
BREAKER
4. ACB { Air Circuit Braker }.
ACB (Air Circuit Breaker) merupakan
jenis circuit breaker dengan sarana
pemadam busur api berupa udara. ACB
dapat digunakan pada tegangan rendah dan
tegangan menengah. Udara pada tekanan
ruang atmosfer digunakan sebagai peredam
busur api yang timbul akibat proses
switching maupun gangguan.
Pengoperasian pada bagian mekanik ACB
dapat dilakukan dengan bantuan solenoid
motor ataupun pneumatik
11. OCB
OIL CIRCUIT
BREAKER
Gas yang terbentuk dari uap minyak mempunyai sifat thermal
conductivity yang baik dengan tegangan ionisasi tinggi
sehingga baik sekali digunakan sebagi bahan media
pemadam loncatan bunga api. Oil Circuit Breaker adalah jenis
CB yang menggunakan minyak sebagai sarana pemadam
busur api yang timbul saat terjadi gangguan. Bila terjadi busur
api dalam minyak, maka minyak yang dekat busur api akan
berubah menjadi uap minyak dan busur api akan dikelilingi
oleh gelembung-gelembung uap minyak dan gas.
Vacuum circuit breaker memiliki ruang hampa udara untuk memadamkan
busur api, pada saat circuit breaker terbuka (open), sehingga dapat
mengisolir hubungan setelah bunga api terjadi, akibat gangguan atau
sengaja dilepas. Salah satu tipe dari circuit breaker adalah recloser.
Recloser hampa udara dibuat untuk memutuskan dan menyambung
kembali arus bolak-balik pada rangkaian secara otomatis. Pada saat
melakukan pengesetan besaran waktu sebelumnya atau pada saat
recloser dalam keadaan terputus yang kesekian kalinya, maka recloser
akan terkunci (lock out), sehingga recloser harus dikembalikan pada posisi
semula secara manual.
VCB
(VACCUM
CIRCUIT
BREAKER)
12. RELE PROTEKSI
PENGERTIAN
Rele proteksi suatu peralatan yang didesain untuk
mengamankan peralatan sistem tenaga listrik pada
kondisi tidak normal.
Rele proteksi adalah susunan piranti, baik elektronik maupun magnetic yang direncanakan
untuk mendeteksi suatu kondisi ketidak normalan pada peralatan listrik yang bisa
membahayakan peralatan tersebut. Jika bahaya itu muncul maka relay pengaman akan secara
otomatis memberikan sinyal atau perintah untuk membuka pemutus tenaga (circuit breaker)
agar bagian yang tergangu dapat dipisahkan dari system yang normal.
13. FUNGSI RELAY
pada Prinsipnya relay proteksi yang
dipasang pada system tenaga listrik
mempunyai 3 macam fungsi, yaitu :
1.Merasakan, mengukur dan menentukan
bagian sistem yang terganggu serta
megisolasinya.
2.mengurangi kerusakan yang lebih parah
dari peralatan yang tergangu
3.mengurangi pengaruh ganguan terhadap
bagian sistem yang lain tidak tergangu
dalam sistem tersebut serta dapat
beroperasi normal.
14. KLASIFIKASI RELE PROTEKSI
1.Berdasarkan Besaran Input
-Arus[I]: Relai Arus lebih [ OCR ] dan Relai Arus kurang
[UCR]
-Tegangan [U] : Relai tegangan lebih [OVR] dan Relai tegangan
kurang [UVR]
-Frekuensi [f] : Relai frekuensi lebih {OFR] dan Relai frekuensi
kurang [UFR]
-Daya [P ; Q ] : Relai daya Max / MinRelai arah / Directional
Relai Daya balik -Impedansi [Z] : Relai jarak [Distance] -Beda
arus : Relai diferensial
2.Berdasarkan Karakteristik Waktu kerja -Seketika [Relai
instsnt / Moment /high speed ] -Penundaan waktu [ time delay ]
Definite time relay Inverse time relay -Kombinai instant dengan
tunda waktu
3.Berdasarkan jenis kontak -Relai dengan kontak
dalam keadaan normal terbuka [ normally open
contact] -Relai dengan kontak dalam keadaan
normal tertutup [ normally close contact]
15. PLUNGER (SILINDER).
TIPE RELE
Bila kumparan diberi arus melebihi nelai pick
upnya, maka plunger akan bergerak keatas dan
terjadi penutupan kontak. Gaya yang ditimbulkan
sebanding dengan kwadrat arus pada kumparan.
Rele ini mempunyai waktu kerja yang cepat,
sehingga banyak digunakan sebagai rele
instantaneous,
16. TIPE
HINGED
ARMATURE
Bila kumparan diberi arus maka lengan
akan tertatik sehingga ujung lengan
yang Lain akan menggerakkan kontak.
Gaya elektromagnetik juga sebanding
dengan kwadrat arus kumparan. Tipe
ini banyak digunakan sebagai rele
bantu, karena dapat mempunyai kontak
yang banyak dan kontaknya mempunyai
kapasitas pemutusan arus yang lebih
besar
TIPE RELAY PROTEKSI
17. TIPE
TUAS
SEIMBANG
Tipe ini terdiri dari dua kumparan yitu
kumparan kerja dan penahan dalam
keadaan seimbang , dimana gaya pegas
diabaikan maka I1 /I = K [konstanta].
Bila I /I lebih besar dari K maka rele akan
menutup kontak. Bila I /I1 2 2 1 2 lebih
kecil dari K maka rele
akan membuka kontak. Tipe ini banyak
digunakan sebagai rele differential dan
rele jarak untuk lebih
jelasnya
TIPE RELAY PROTEKSI
18. TIPE
Shaded Pole
Industion
Disk
Terjadi beda sudut fasa antara flux 2 dengan flux 1, kedua
flux ini akan menginduksikan arus pusar pada piringan.
Interaksi antara kedua flux tersebut akan menimbulkan
torsi dan menggerakkan piringan, karena kontak gerak
dipasang pada poros maka kontak akan menutup Terjadi
beda sudut fasa antara flux 2 dengan flux 1, kedua flux ini
akan menginduksikan arus pusar pada piringan. Interaksi
antara kedua flux tersebut akan menimbulkan torsi dan
menggerakkan piringan, karena kontak gerak dipasang
pada .
Kutub piringan Induksi.
19. Tipe
Wattmetrik
kWH
Interaksi antara flux U dan terhadap flux yang
diperoleh dari arus pusar yang diinduksikan
pada piringan akan menggerakkan piringan
untuk berputar. Putaran ini akan menutup
kontak. Umumnya karakteristik tunda waktunya
adalah invers.
.
Portfolio
Presentation
20. Induksi
CUP
Prinsipnya sama seperti motor
induksi terdapat rotor aluminium
berbentuk
silinder yang ditengahnya inti
magnetik sehimngga silinder tersebut
dapat berputar. Pada
silinder dipasang kontak gerak dan
dapat menutup kontak kekiri atau
kekanan,.
21. RELAI STATIK/ ELEKTRONIK
2. Level detector
Level detector DC digunakan untuk mendeteksi bila level
tegangan DC pada input melebihi set levelnya. Bila level ini
dilampaui maka autput dari level detector berubah dari kondisi
matib menjadi hidup dan autput akan menggerakkan rele output,
22. INTEGR
ATOR
Sircuit integrator banyak digunakan dalam
relai statik ,. Input arus E1/R1 dalam
feedback loop capasitif lewat C. Inverter
terminal input adalah pada common earth
potensial , jadi tegangan pada C menjadi
sama dan berlawanan dengan Eo. Eo
sebanding dengan integral dari E1.
Sircuit ini dapat digunakan sebagai relai
waktu dimana kecepatan perubahan dari
output sebanding dengan besarnya sinyal
input. untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
bar 4.8 dibawah.
23. Komparator
Untuk lebih jelasnya, relai yang mempunayai in out lebih dari satu maka
digunakan Komparator. Misalnya yang digunakan pada relai daya atau directional dan
relai jarak Tipe-tipe Komparator
1. Koparator amplitudo
2. Komparator fasa
1. Koparator amplitudo
Mengukur beda fasa antara dua input gelombang sinus A dan B. Kedua
gelombang ini diubah kebuntuk kotak.
Kedua gelombang kotak mempunyai sisi-sisi yang sesuai dengan gelombang
sinusnya , dan dibandingkan dengan gerbang exclusive OR yang berbentuk logik.
Gelombang logik ini mempunyai sifat hanya akan memberi uotput bila salah satu ada
signal, tetapi tidak kedua-duanya dan bekerja sebagai polarity concidence detector,
24.
25. RELE ARUS LEBIH TIPE INDUKSI
Rele arus lebih adalah rele proteksi yang memberikan respon
dengan adanya arus
tertentu dan cara kerjanya simpel dan harganya lebih murah. Proteksi
arus lebih berbeda dengan proteksi beban lebih. Dimana proteksi arus
lebih adalah untuk mengamankan
arus gangguan dan proteksi beban lebih untuk pemakaian beban
Rele arus lebih induksi piringan (disk) memberikan waktu operasi
inverse dengan suatu karakteristik waktu minimum tertentu (definite
minimum time). Rele mempunyai dua elektromaknit. Elektromaknit
bagian atas mempunyai dua lilitan yang terdiri primer dan sekunder
yang dihubungkan ke Transformator Arus (CT) dari saluran untuk
daerah pengamanan dan membuka dengan waktu yang dapat
ditentukan. Seperti gambar dibawah
