Laporan Lab MCB [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM PROTEKSI : MCB



Nama Kelas NIM



oleh: : HUSNI PUTRA : EL- 4A : 1405031055



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2016



LEMBAR PENILAIAN Judul Percobaan



: Miniatur Circuit Breaker



No. Percobaan



:5



Group



:C



Nama Pelapor



: Husni Putra



Nama Partner



: - Andri Seven Sitepu - David Septian Alpolso - Diko Pemidonta Ginting - Marlina Nasution : El - 4A



Tanggal Percobaan



: 24 Mei 2015



Tanggal Penyerahan



: 07 Juni 2015



Instruktur



: Ir. Juli Iriani, M.T



Nilai



:



ii



Kelas



DAFTAR ISI



ii



LEMBAR PENILAIAN..........................................................................................i DAFTAR ISI............................................................................................................ii TUJUAN PERCOBAAN........................................................................................1 PENDAHULUAN...................................................................................................1 ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN......................................................................2 LANGKAH KERJA................................................................................................2 TUGAS DAN PERTANYAAN...............................................................................3 TABEL EVALUASI................................................................................................3 GRAFIK KARAKTERISTIK.................................................................................5 JAWABAN PERTANYAAN...................................................................................7 ANALISA................................................................................................................8 KESIMPULAN.......................................................................................................9



A. CIRCUIT BREAKER Tujuan Percobaan  Menentukan karakteristik Miniatur circuit breaker .  Dapat memilih Circuit Breaker sesuai dengan tujuan pemakaian . Pendahuluan Circuit Breaker adalah suatu alat pengaman pemutus rangkaian kelistrikan yang dapat bekerja secara otomatis . Circuit Breaker berfungsi sebagai pengaman terhadap arus beban lebih atau hubung singkat atau pengaman kedua – duanya dan sebagai saklar yang dapat berkemampuan untuk mengatasi kenaikan beban saklar . Miniatur Circuit Breaker ( MCB ) adalah salah satu macam circuit breaker yang dilengkapi dengan pengaman thermos ( bimetal ) sebagai pengaman beban lebih dan juga dilengkapi pengaman magnetis untuk arus lebih atau arus hubung singkat . Terdapat bermacam – macam MCB yang diantara satu dengan yang lainnya mempunyai sifat ( karakteristik ) yang berbeda – beda , sesuai dengan maksud pemakaiannya . Macam – macam MCB antara lain : Type H , Z , G , B , K dan V . Berdasarkan konstruksinya, maka MCB memiliki dua cara pemutusan yaitu : pemutusan bersarkan panas dan berdasarkan elektromagnetik.



1). Pemutusan berdasarkan panas dilakukan oleh batang bimetal, yaitu : perpaduan dua buah logam yang berbeda koefisien muai logamnya. Jika terjadi arus lebih akibat beban lebih, maka bimetal akan melengkung akibat panas dan akan mendorong tuas pemutus tersebut untuk melepas kunci mekanisnya.



2). Pemutusan berdasarkan lektromagnetik dilakukan oleh koil, jika terjadi hubung singkat maka koil akan terinduksi dan daerah sekitarnya akan terdapat medan magnet sehingga akan menarik poros dan mengoperasikan tuas pemutus. Untuk menghindari dari efek lebur, maka panas yang tinggi dapat terjadi bunga api yang pada saat pemutusan akan diredam oleh pemadam busur api (arc-shute) dan bunga api yang timbul akan masuk melalui bilah-bilah



9



arc-shute tersebut.



Alat – alat yang digunakan      



Power supply 1 buah Trafo arus 1 buah auto trafo 4 buah MCB 1 buah Tang Amperemeter Kabel penghubung



: 220 volt AC : 220 volt , 10 A/10 V , 220 Volt : 220 volt , 8 A / 0 – 220 volt , 8 A : 2 A ( Scheneider) : 1 – 30 A : 15 buah . Langkah Kerja



1.



Rangkailah semua peralatan seperti yang tertera pada gambar diagram rangkaian



9



percobaan , sekunder auto trafo pada kedudukan 0 volt .



2. “ On “ kan switch supply AC kemudian atur kedudukan sekunder auto trafo untuk mendapatkan arus yang diinginkan ( lihat tabel evaluasi ) . 3. “ Off “ kan power supply AC hingga bimetal MCB dingin kembali ( untuk karakteristik dingin). 4. “ On “ kan power supply AC dan catat berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk tripping pengaman thermis MCB . 5. Ulangi langkah 2 ,3 , dan 4 untuk nilai – nilai arus yang diminta dalam tabel . 6. Untuk membuat karakteristik panas pergunakan terlebih dahulu beban yang besarnya sama dengan besar arus nominal selama 10 menit , kemudian laksanakan seperti langkah 2 ,3 , dan 4 untuk beberapa nilai , tanpa pendinginan kembali . 7. Selesai praktek , kembalikan semua peralatan pada tempatnya semula . Tugas dan Pertanyaan 1) 2) 3) 4) 5)



Gambarkan Karakteristik MCB dan Terangkan maknanya dengan jelas dan lengkap Terangkan kegunaan MCB dan dimana banyak dipergunakan Terangkan Prinsip kerja MCB . Mengapa semakin besar factor pengali semakin cepat waktu trippingnya ? jelaskan . Mengapa pengaman magnetic tidak memerlukan waktu yang lama untuk tripping ?



jelaskan 6) Apa perbedaan antara thermal over load relay dengan CB . 7) Buatlah kesimpulan secara lengkap .



Tabel Evaluasi



9



Tabel percobaan 1 : Menentukan karakteristik dingin . No



I(Amp)



.



In= 2A



1 2 3 4 5 6 7 8



2,4 3 3,8 5 7 8 10 12



X Arus nominal



Waktu



Keterangan



(menit/detik) 1,2 x In 1,5 x In 1,9 x In 2,5 x In 3,5 x In 4,0 x In 5,0 x In 6,0 x In



Tidak Trip Trip Trip Trip Trip Trip Trip Trip



Tabel Percobaan 2 : Menentukan karakteristik panas No.



I(Amp)



X arus nominal



9



In = 2A



Waktu



Keterangan



(menit/detik)



1



2,4



Y = 1,2 x In



Tidak Trip



2



3



Y = 1,5 x In



Trip



3



3,8



Y = 1,9 x In



Trip



4



5



Y = 2,5 x In



Trip



5



7



Y = 3,5 x In



Trip



6



8



Y = 4,0 x In



Trip



7



10



Y = 5,0 x In



Trip



8



12



Y = 6,0 x In



Trip



9



1. Jawaban Pertanyaan



1.



Gambar grafik diatas menunjukan perbedaan antara karakteristik MCB panas dan dingin. Grafik karakteristik panas menunujukan waktu trip lebih cepat dibandingkan karakteristik dingin. Hal ini disebabkan karena karakteristik panas hanya menggunakan 1 buah MCB pada saat praktikum. Jadi pada saat I nominal berubah menjadi lebih besar, bimetal pada MCB yang digunakan masih dalam keadaan sedikit menyimpan panas sehingga membuat trip jadi lebih cepat. Berbeda dengan karakteristik dingin yang menggunakan 4 buah MCB. Jadi ketika perubahan I nominal,bimetal MCB yang digunakan masih dalam keadaan lurus (tidak menyimpan panas) sehingga membutuhkan waktu lama untuk trip



2.



MCB dapat digunakan sebagai pembagi daya pada suatu instalasi penerangan dan daya sekaligus berfungsi sebagai pengaman. Dikatakan sebagai pengaman karena MCB dapat menyambung atau memutus arus yang mengalir pada sistem instalasi apabila terjadi:



 Arus yang mengalir melebihi batas nominal MCB.  Terjadi arus lebih akibat beban lebih.  Terjadi hubung singkat pada instalasi. MCB banyak digunakan dirumah- rumah, di industri terutama pada panel - panel industri khususnya pada instalasi penerangan dan daya. 3.



Prinsip MCB ada dua yaitu berdasarkan Panas dan berdasarkan Elektro magnetik :



 Berdasarkan Muai Panas Pada MCB terdapat plat bimetal atau perpaduan dua buah logam yang berbeda muai panasnya. Bimetal tersebut akan melengkung bila koefisien muai panas melebihinya, sehingga arus akan terputus.



 Berdasarkan Elektromagnetik Prinsip ini menggunakan coil pada MCB untuk memutuskan arus listrik. Apabila arus yang mengalir melebihi batas kemampuan MCB, maka coil akan terinduksi. Coil yang terinduksi tersebut menarik tuas pemutus arus listrik sehingga arus akan terputus.



4.



Semakin besar faktor pengali maka arus yang mengalir juga semakin besar sehingga membuat tingkat waktu MCB jadi panas semakin lebih cepat yang mengakibatkan plat bimetal dalam MCB mendapat koefisien muai panas berlebih sehingga membuat plat bimetal melengkung yang mengakibatkan arus akan terputus.



5.



Pengaman magnetik tidak memerlukan waktu lama untuk tripnya. Karena pengaman magnetik bekerja secara magnetik sehingga waktu yang dibutuhkan untuk induksi sangatlah cepat dibandingkan dengan prinsip panas. Sehingga pengaman magnetik memiliki waktu yang sangat singkat/ tidak memerlukan waktu yang lama untuk trip.



6.



Perbedaan antara Thermal Over Load relay dengan MCB adalah : MCB bekerja apabila bimetal mendapatkan arus yang besar sehingga terjadi panas dan bimetal melengkung dan akhirnya membuat MCB trip. Untuk mengaktifkan kembali, menunggu bimetal pada MCB dingin dan kemudian menaikkan lidah MCB ke atas. Thermal Over Load Relay bekerja apabila beban motor besar maka arus motor naik dan Thermal Over Load Relay akan membuka. Untuk mengaktifkan kembali, tekan tombol ”Reset”. Analisa Dari hasil dapat dianalisa bahwa terdapat perbedaan waktu pada tiap-tiap I nominal di tabel baik itu pada tabel karakteristik dingin ataupun pada tabel karakteristik panas. Dimana semakin besar I nominal yang mengalir atau arus yang dialiri dalam hal ini arus diatas arus nominal maka akan semakin cepat pula waktu MCB untuk melakukan Trip. Hal ini disebabkan karena semakin besar arus yang dialiri maka akan semakin cepat lempengan bimetal pada MCB untuk memuai/ panas. Tidak hanya itu, perbedaan waktu Trip MCB terlihat juga pada tabel hasil penelitian pada karakteristik dingin dan karakteristik panas. Dimana waktu trip MCB lebih cepat padda karakteristik panas, karena pada percobaan ini MCB masih dalam keadaan panas tetap digunakan. Dimana bila MCB masih dalam keadaan panas, lempengan bimetal yang terdapat pada MCB yang masih panas masih dalam keadaan sedikit melengkung (seharusnya lurus). Bila dialiri arus diatas arus nominal lagi, lempengan bimetal tersebut hanya memerlukan waktu yang cukup lebih singkat untuk memuai (melengkung) atau menghasilkan MCB untuk dalam keadaan Trip. Berbeda dengan hasil penelitian untuk MCB pada karakteristik dingin, waktu yang dibutuhkan MCB untuk melakukan Trip lebih



lama dibandingkan karakteristik dingin. Hal ini dikarenakan MCB yang digunakan masih dalam keadaan dingin atau diganti setiap I nominalnya. Jadi konddisi bimetal MCB itu masih dalam keadaan lurus. Sehingga bila ddialiri diatas arus nominal, MCB akan memerlukan waktu yang lebih lama untuk Trip dibandingkan pada karakteristik panas.



Kesimpulan



Dari percobaan yang telah dilakukan, didapat beberapa kesimulan sebagai berikut :  MCB (Miniature Circuit Breaker) berfungsi Sebagai pengaman dari arus beban lebih atau arus hubung singkat atau pengaman ke dua–duanya dan sebagai sakelar yang mempunyai kemampuan untuk mengatasi kenaikan beban sakelar. MCB banyak di pergunakan pada pemasangan transformator- transformator, penstabilan rangkaian jala–jala, pada pemasangan instalasi rumah dan industri.  Prinsip kerja MCB ada 2, yaitu: o Cara kerja Thermal, yaitu pemutusan oleh MCB karena gangguan beban lebih pada kondisi normal. Bila terjadi ganggaun arus lebih suatu rangkaian, maka secara otomatis bimetalakan memutus rangkaian karena terjadi perbedaan temperature yang di sebabkan arus yang mengalir melebihi arus nominalnya. o Cara kerja Magnetik, yaitu pemutus oleh MCB karena terjadi gangguan hubung singkat. Pada saat terjadi gangguan hubung singkat, maka rele-elektromagnetiknya dan energized dan langsung menarik kontak kontaknya sehingga rangkaian terputus.



 Pada karakteristik panas, MCB memiliki waktu tripping yang lebih cepat dibandingkan dengan karakteristik dingin yang memiliki waktu tripping yang lebih lama.



Medan, 07 juni 2016



Husni Putra NIM. 1405031055