Definisi
Pemutus sirkuit adalah perangkat switching yang memutus arus abnormal atau gangguan. Ini adalah perangkat mekanis yang mengganggu aliran arus (gangguan) berkekuatan tinggi dan sebagai tambahan melakukan fungsi sakelar. Pemutus sirkuit terutama dirancang untuk menutup atau membuka sirkuit listrik, sehingga melindungi sistem kelistrikan dari kerusakan. Pemutus sirkuit digunakan untuk memutuskan secara otomatis ketika arus listrik disebabkan oleh kelebihan beban listrik, korsleting (korsleting), percikan api, dll. CB digunakan untuk memutuskan sambungan secara manual saat perbaikan atau pemeliharaan sedang berlangsung.
Fungsi dan Tujuan Circuit Breaker
Pemasangan sekering pada rangkaian elektronika dan rangkaian listrik mempuyai fungsi dan tujuan yaitu sebagai berikut :
1. Fungsi Circuit Breaker
- Memberikan perlindungan terhadap lonjakan tegangan yang bisa menyebabkan kerusakan pada rangkaian atau peralatan listrik.
- Memutuskan tegangan AC yang terhubung dengan tegangan masuk utama.
2. Tujuan Circuit Breaker
- Untuk mengamankan penghantar terhadap beban lebih
- Untuk mencegah komponen-komponen listrik dari kerusakan akibat arus lebih
- Untuk membatasi arus listrik yang mengalir melebihi batas atau kapasitas tertentu.
- Untuk mencegah terjadinya bahaya kebakaran akibat hubungan pendek.
Prinsip Kerja Pemutus Sirkuit
Pemutus sirkuit pada dasarnya terdiri dari kontak tetap dan bergerak. Kontak-kontak ini saling bersentuhan dan membawa arus dalam kondisi normal ketika rangkaian ditutup. Ketika pemutus sirkuit ditutup, kontak pembawa arus, yang disebut elektroda, saling terhubung di bawah tekanan pegas.
Selama kondisi operasi normal, lengan pemutus sirkuit dapat dibuka atau ditutup untuk switching dan pemeliharaan sistem. Untuk membuka pemutus sirkuit, hanya tekanan yang diperlukan untuk diterapkan ke pemicu.
Setiap kali terjadi gangguan pada bagian mana pun dari sistem, kumparan trip pemutus mendapat energi dan kontak yang bergerak menjadi terpisah satu sama lain oleh beberapa mekanisme, sehingga membuka sirkuit.
Simbol Circuit Breaker
Pada dasarnya simbol dari Circuit Breaker ini berbeda - beda, bergantung dari jenis circuit breaker yang digunakan. Akan tetapi ada simbol circuit breaker secara umum yaitu :
Klasifikasi Circuit Breaker
Klasifikasi circuit breaker (CB) ditentukan melalui triping action CB itu sendiri yaitu thermal, magnetik dan thermal-magnetik.
1. Thermal
Circuit Breaker jenis ini akan memutuskan arus listrik berdasarkan energi panas yang diterima oleh bahan tertentu yang mengendalikan kontak saklar. Contoh dari Circuit Breaker yang memanfaatkan energi panas (thermal) untuk memutus arus listrik adalah MCB (Miniature Circuit Breaker).
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.
Prinsip kerja CB Thermal yaitu :
- CB Thermal dipengaruhi oleh suhu lingkungan, ketika suhu rendah, ia memiliki batas resistansi arus yang lebih tinggi daripada suhu lingkungan yang panas.
- Arus yang terlalu tinggi menyebabkan berkembangnya panas dalam elemen, yang menyebabkan dua logam yang berdekatan menjauh. Tergantung pada jenis yang digunakan, dengan koefisien masing-masing yang mempengaruhi laju ekspansi termal di permukaan.
- Untuk mereset CB Termal, tunggu hingga permukaan logam mendingin ke titik suhu tertentu, tergantung pada elemen yang digunakan.
2. Magnetik
Circuit Breaker jenis ini memanfaatkan energi magnetik untuk memutus dan menghubungkan aliran listrik pada suatu instalasi listrik. Jadi ketika koil dialiri oleh arus listrik maka akan membuat koil tsb menjadi magnet induksi. Magnet induksi ini dapat menarik kontak saklar sehingga kontak saklar dapat memutus aliran listrik.
Arus muatan CB mengalir melalui inti besi, yang dikelilingi oleh kumparan kawat yang bertindak sebagai elektromagnet.
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.
3. Thermal-Magnetik
Circuit Breaker jenis ini menggabungkan dua teknologi tersebut yaitu memanfaatkan energi thermal dan energi magnetik untuk memutus dan menghubungkan arus listrik. 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.
Cara Penyetelan Circuit Breaker
1. Tipe Penyetelan Biasa (Manual)
Pada circuit breaker tipe penyetelan biasa atau manual reset mechanical biasanya dalam pengaplikasian digunakan pada rangkaian listrik dengan tegangan 12V dan 24V. Sedangkan ukuran arus yang melewati rangkaian tersebut adalah 10A, 14A, 20A, dan 30A.
Letak dari circuit breaker ini ada di dalam junction block (kotak sekering). Untuk cara kerja, saat circuit breaker ini terbuka karena arus yang mengalir pada circuit breaker ini melebihi spesifikasi, maka untuk mengembalikannya agar bisa terhubung kembali pada circuit breaker tipe ini harus disetel secara manual.
2. Tipe Penyetelan Otomatis
Pada circuit breaker tipe penyetelan otomatis ini digunakan dirangkaian dengan arus 7,5A yang biasanya digunakan dalam melindungi rangkaian dari solenoid door lock dengan tegangan sebesar 12V. Untuk cara kerja circuit breaker ini adalah akan membuka jika arus yang mengalir berlebih dan secara otomatis akan melakukan penyetelan bila temperatur bimetal turun sehingga dapat terhubung kembali.
Jenis Circuit Breaker
Berikut ini 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. Jenis circuit breaker ini lah yang paling banyak digunakan dalam sehari-hari. Cara memasang atau menambah MCB pun cukup mudah.
Cara menghitung kapasitas MCB yaitu cukup dengan mengalikan besar ampere pada MCB dengan daya 220volt. Hasilnya yaitu kapasitas watt pada MCB tersebut. Misalnya jika ksmu memilih menggunakan MCB 6 Ampere, maka 6A x 220Volt = 1320 watt. Artinya kapasitas pemakaian daya listrik dalam satu rumah taitu 1320 watt, jika lebih dari itu maka MCB akan turun atau bisa dibilang kelebihan beban.
2. MCCB (Molded Case Circuit Breakers)
MCCB Merupakan salah satu sekring listrik yang memiliki 2 fungsi yaitu sebagai alat pengaman dan sebagai alat penyambung. Dari segi keamanan, MCCB dapat berfungsi sebagai pengaman terhadap gangguan arus hubung singkat dan arus beban lebih. Dengan jenis sekring tertentu, ia memiliki kapasitas pemutusan yang dapat disesuaikan. MCCB ini biasanya digunakan untuk arus yang lebih tinggi dari 100 A. Fungsi MCCB adalah sebagai pemutus arus tegangan menengah. Komponen ini dikhususkan untuk rangkaian 3 phase seperti yang ada di sistem motor listrik 3 phase.
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.
Misal terjadi kebocoran arus listrik dikarenakan kabel yang terkelupas. Arus tersebut kemudian mengalir ke tangan dan mengakibatkan orang tersebut tersetrum. Kemudian ELCB ini akan mendeteksi bahwa arus yang mengalir pada kabel fasa dan netral tidak sama maka akan langsung memutus aliran listrik. Hal tersebut dikarenakan sebagian arus listrik mengalir ke tangan orang yang kesetrum tersebut.
4. ACB (Air Circuit Braker)
ACB (Air Circuit Breaker) adalah sejenis pemutus arus yang menggunakan alat pemadam busur api berupa udara. ACB dapat digunakan pada tegangan rendah sampai menengah. Udara pada tekanan atmosfer yang digunakan sebagai penyangga terhadap busur api yang disebabkan oleh malfungsi. Bagian mekanis dari ACB dapat dioperasikan dengan bantuan motor atau magnet pneumatik.
5. OCB (Oil Circuit Breaker)
Gas yang terbentuk dari uap minyak memiliki sifat konduktivitas termal yang baik dengan tegangan ionisasi tinggi, dan oleh karena itu dapat digunakan dengan sangat baik sebagai bahan pemadam percikan api. Pemutus OCB adalah jenis pemutus sirkuit yang menggunakan minyak (oli) untuk memadamkan busur listrik yang terjadi ketika terjadi gangguan. Ketika ada busur di minyak, minyak di dekat busur berubah menjadi uap minyak, dan busur itu dikelilingi oleh gelembung uap minyak dan gas.
6. VCB (Vacuum Circuit Breaker)
Pemutus sirkuit vakum memiliki vakum untuk memadamkan busur ketika pemutus sirkuit terbuka, sehingga mereka dapat mematikan setelah percikan api karena kesalahan atau pelepasan yang tidak disengaja. Salah satu jenis pemutus sirkuit adalah perangkat pemutus. Penyekat vakum dirancang sedemikian rupa sehingga secara otomatis memutus arus bolak-balik di sirkuit dan menyalakannya kembali. Saat kill switch dimatikan untuk kesekian kalinya, kill switch berada pada posisi terkunci, sehingga kill switch harus direset secara manual ke posisi home.
7. NFB (No Fuse Circuit Breaker)
NFB Digunakan untuk memutuskan tegangan arus utama dengan rangkaian atau beban, juga digunakan untuk memutuskan beban dari arus lebih atau jika terjadi hubung singkat. Cara kerja NFB apabila ada arus yang mengalir melewatinya melebihi dari nilai yang telah ditentukan pada NFB, maka NFB secara otomatis memutus arus. NFB tiga fase umumnya digunakan dalam rangkaian induksi motor atau panel kontrol.
8. SF6CB (Sulfur Circuit Breaker)
SF6 CB adalah pemutus arus yang menggunakan gas Sulfur (SF6) untuk memadamkan busur api. Gas Sulfur adalah gas berat dengan sifat dielektrik dan sifat pemadam kebakaran yang sangat baik. Prinsip memadamkan busur api adalah gas SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini menyerap panas busur api dan akhirnya padam. Tegangan CB antara 3.6 Kilo Volt sampai dengan 760 Kilo Volt.
9. HVDC Circuit Breaker
Masalah utama dari pemutus sirkuit HVDC adalah bahwa DC searah dan karenanya tidak ada titik nol dalam sistem DC. Arus gangguan pada pemutus sirkuit HVDC harus dikurangi menjadi nol dengan menggunakan beberapa metode eksternal. Media pendinginan busur dari pemutus sirkuit pemutus udara adalah minyak atau ledakan udara.
(penjelasan HVDC dapat dilihat di sini)
10. RCBO
RCBO ini merupakan kombinasi dari MCB dan ELCB dalam satu produk sehingga menggabungkan dua fungsi dari alat tersebut yaitu :
- Memutus arus listrik ketika terjadi hubung singkat / short circuit
- Memutus arus listrik ketika terjadi beban berlebih / Overload
- Memutus arus listrik ketiak terjadi arus bocor
11. Residual Current Circuit Breaker (RCCB)
RCCB adalah sebuah peralatan pengaman pada instalasi listrik yang berfungsi untuk melindungi instalasi listrik dari kebocoran arus. Cara kerja dari RCCB ini mirip seperti ELCB dimana membandingkan arus yang mengalir pada kabel fasa dan kabel netral. Jika terjadi perbedaan arus pada kabel fasa dan netral maka dipastikan terjadi kebocoran arus dan RCCB akan memutus arus listrik.
Comments
Post a Comment