PDF created with FinePrint pdffactory trial version Bab 4 Pemilihan Gawai Pengaman

Bab 4 Pemilihan Gawai Pengaman

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com

Pemilihan gawai pengaman

Karakteristik pokok pemutus daya n karakteristik listrik : q q q q

tegangan operasi nominal Ue, tegangan isolasi, Ui arus nominal In, arus-trip: Irth = arus pengaman beban lebih (thermis), Irm = arus pengaman hubung singkat (magnetis), q ketahanan arus dalam waktu pendek Icw, katagori A and B, A = pemutus daya khususnya bukan ditujukan untuk menjaring di bawah kondisi hubung pendek terhadap gawai pengaman hubung pendek lainnya yang dipasang seri dengan beban, B = pemutus daya khususnya dimaksudkan untuk mampu menjaring di bawah kondisi hubung pendek terhadap gawai pengaman hubung pendek lainnya yang di pasang seri dengan beban q kapasitas pemutusan : Icu = kemampuan memutuskan arus paling besar, nilai Icu berubah-ubah terhadap besarnya tegangan operasi nominal Ue (kA rms) Ics = kemampuan layanan pemutusan (% Icu) q kapasitas penutupan (rated making capacity Icm), q ketahanan elektrodinamik (electrodynamic withstand).

ustomer Training – Januari 05 - Indonesia



Karakteristik fundamental pemutus daya n karakteristik mekanis : q pemutusan kutub banyak (simultan atau tidak), q indikasi visible break atau positive break , q kemungkinan penguncian.




Jenis unit trip n ada dua jenis unit trip : q mekanis (umumnya disebut trip unit

Unit trip

thermis / magnetis) q elektronis (juga sering disebut unit trip benda padat-semikonduktor)

Unit trip ermis/magnetis

Unit trip elektronik

pengaman beban lebih

Rele thermis

Rele magnetis

Waktu lama

pengaman Waktu singkat hubung-pendek



n kedua jenis unit trip mempunyai

fungsi utama yg sama : q dilengkapi dengan proteksi arus lebih q memutuskan sirkit yg mengalirkan arus abnormal.


Kurva trip proteksi beban lebih n skematik kurva trip thermis

n prinsip kerja bimetal strip q I > In

tripping mungkin terjadi

1h

tripping harus telah terjadi

tripping tidak boleh terjadi

Ir

Int

n definisi q Ir = k x In

Pada saat terjadi arus lebih dalam waktu yang cukup, pembengkokan cukup kuat menyebabkan trpping. It

q Int = k1 x Ir

q It = k2 x Ir

= setelan arus beban lebih = arus tidak trip = arus trip k = tergantung pada k1 tergantung pd standar k2 tergantung pd stand pemutus daya. q 1h In ≤ 63A q 2h In ≥ 63A




Kurva trip pengaman beban lebih n skematik kurva trip magnetis

n prinsip kerja kumparan magnet

time

q arus dianggap sebagai

arus hubung pendek. tripping mungkin terjadi

tripping harus terjadi

tripping tidak boleh terjadi

Imnt

Imt

I

Im

n Imnt dan Imt q kurva-kurva; B, C, D, K, Z, MA q TMD / unit trip elektronik

Imnt = arus pemutusan magnetis non-triping Imt = arus pemutusan magnetis triping



MCCB

MCB

Im

tetap

tetap atau dapat diatur

Imnt

k1 * Lr

Lm-20% (TMD), -15% MG

Imt

k2 * Lr

Lm+20% (TMD), +15%


Pemilihan gawai pengaman n ambang batas trip Im : q ditetapkan oleh standar untuk aplikasi tempat tinggal; (I.E.C. 898) q diindikasikan oleh pabrik-pabrik untuk pemutus daya jenis industri sesuai dengan

standar yang bersangkutan (IEC 947-2).

pemutus domestik IEC 898 modul pemutus (2) daya industri pemutus (2) daya industri IEC 947-2

jenis pengaman rele pengaman beban lebih thermalIr = ln magnetik thermalmagnetik

Ir = ln tetap

thermalmagnetik

lr = ln tetap dapat diatur : 0.7 ln ≤ lr < ln

elektronik

lama tunda 0.4 In ≤ lr < In

pengaman hubung pendek setelan rendah tipe B 3 ln ≤ lm < 5 ln setelan rendah tipe B or Z 3.2 ln ≤ tetap < 4.8 ln

setelan standar tipe C 5 ln ≤ lm < 10 ln setelan standar tipe C 7 ln ≤ tetap < 10 ln

sirkit setelan tinggi tipe D 10 ln ≤ lm < 20 ln (1) setelan tinggi tipe D or K 10 ln ≤ tetap < 14 ln

tetap : lm - 5 to 10 ln dapat diatur : - setelan rendah : 2 to 5 ln - setelan standar : 5 to 10 ln tunda pendek, dapat diatur 1.5 Ir ≤ lm < 10 Ir dgn seketika (I) dibuat tetap i = 12 t 15 ln

tabel daerah tripping-arus untuk gawai proteksi beban lebih dan hubung pendek untuk pemutus daya TR. (1) 50 ln dalam IEC 898, dengan mempertimbangkan tidak terlalu realistik oleh manufaktur di Eropa (M-G = 10 s/d 14 ln). (2) untuk penggunaan di industri, IEC standards tidak merinci nilainya. Nilai diatas diberikan hanya untuk penggunaan secara umum.




Prinsip kerja unit trip elektronis n pemutus daya dengan unit trip elektronis, unit trip tradisional thermis/magnetis

diganti dengan unit trip elektronis. sensor

Unit kendali

aktuator

CT

Unit trip

MITOP atau FTST (flux transfer shunt trip)

pembaca sinyal CT

CT = current transformer



pembanding sinyal CT dengan setting


perbedaan kurva thermis-magnetis dan kurva elektronis t (s)

t (s)

I (A) lr

lm

PdC

n kurva unjuk kerja pemutus daya.

dgn pengaman thermal-magnetik

I (A) lr

lm


PdC

n kurva unjuk kerja pemutus daya

dengan unit trip elektronik.

lr : setelan arus - trip rele beban lebih (thermal atau tunda lama) . lm : setelan arus - trip rele hubung pendek (magnetik atau tunda pendek) . I : setelan arus - trip rele hubung pendek seketika. PdC : kapasitas pemutusan.


l


Pengaman lebur n ada empat jenis utama pengaman lebur sesuai dengan aplikasinya. q tabel jenis pengaman lebur Jenis pengaman lebur

Standar IEC

Area aplikasi nominal

tegangan

miniature

IEC 127

32 mA - 6,3 A

< 500 VAC

domestic

IEC 241

5 A - 200 A (2)

< 500 VAC

LV industrial (HBC)

IEC 269(1)

60 A - 6 kA

< 1000 VAC

HV

IEC 282

(1) (2)

IEC 269 menetapkan talk ada ketentuan mekanik. umumnya < 30 A



> 1000 VAC


Pengaman lebur n pengaruh kawasan q secara praktis persamaan standar nasional dicari untuk setiap kawasan yang

berpengaruh kecuali untuk Jepang q untuk kawasan Eropa, walaupun setiap negara memiliki standar sendiri dan kebiasaan. Ada dua kawasan utama yang berpengaruh, ditentukan oleh standar BS dan DIN (berbeda dalam dimensi khusus) q tabel pengaruh kawasan USA, North Am. (1)

UK

Europe + others (2)

Japan

standar gaya

ANSI C97.1.1

BS88

VDE0636 DIN

JIS

posisi/IEC269

tidak berbeda

sama

sama

berbeda

(1)

termasuk Canada. Standar ANSI menetapkan klas pengaman lebur tanpa batas. setiap negara memiliki standar sendiri dan kebiasaan: - Eropa bgn selatan (Spanyol, Portugis, Itali, Perancis) : menggunakan kartrid pengaman lebur - Erope bgn utara (German, Skandinavia) pengaman lebur (2)




Pengaman lebur : IEC 269 n IEC 269 q IEC 269 par. 571 mendefinisikan

q huruf pertama = kawasan pemutusan

pengaman lebur industri dg kode 2 huruf - g : pengaman lebur tujuan umum, - a : pengaman lebur tujuan back-up, diulang seperti tabel di bawah. q huruf kedua = kelompok pemakaian menentukan karakteristik arus-waktu q kelas pengaman lebur sesuai IEC 269 pemutusan : tipe (kawasan pemutusan)

2nd letter : penggunaan sirkit distribusi kendali motor (sirkit terproteksi)

g = pengaman lebur penggunaan umum

gG

(memutuskan seluruh arus In pada bc)

gM

n

aM

n

a = pengaman lebur tujuan back up (pemutusan hanya 5 In)



n


Kawasan peleburan - Arus konvensional t 1h

t kurva waktu pra-busur api minimum kurva waktu pra-busur api minimum kurva pengaman lebur meleleh

kurva pengaman lebur meleleh

Inf I2

I

q kawasan peleburan dan bukan peleburan untuk pengaman lebur jenis gG dan gM kelas

arus nominal* In (A)

4ln

x ln

q kawasan peleburan terstandarisasi utk pengaman lebur jenis aM (seluruh arus nominal)

arus bukan lebur arus lebur waktu konvensional konvensional lf konvensional (h) lnf l2 gG 1.5 ln 2.1 ln 1 ln ≤ 4 A gM 4 < ln < 16 A 1.5 ln 1.9 ln 1 1.25 ln 1.6 ln 1 16 < ln ≤ 63 A 1.25 ln 1.6 ln 2 63 < ln ≤ 160 A 1.6 ln 3 160 < ln ≤ 400 A 1.25 ln 400 < ln 1.25 ln 1.6 ln 4 q kawasan lebur dan bukan lebur untuk klas pengaman lebur gG dan gM jenis TR (IEC 269-1 dan 269



Proteksi pengasutan motor

Proteksi dengan koordinasi n kombinasi pengaman lebur +

n pemutus daya (MA) + kontaktor +

rele thermis

rele thermis q kombinasi q standar IEC 158-1 § C3 note 1 : dikuatkan BC

ts

ts

1 to 10s

20 to 30 ms

1 to 10s

IBmotor

Istart-up

IA



20 to 30 ms

IBmotor

Istart-up

CB combination br. br. cap. cap.


Prinsip dan fungsi dasar n pengaman dan kendali motor dapat dilakukan dengan satu, dua atau tiga gawai yang

menangani fungsi berikut : n dua tipe koordinasi q koordinasi tipe 1

kerusakan kontaktor dan rele dapat diterima dg dua kondisi : - tidak ada resiko terhadap pemakai, - tidak ada kerusakan selain kontaktor dan rele. q koordinasi tipe 2 kerusakan yang dapat ditoleransi adalah pengelasan kontaktor dan pengasut, pada kondisi mudah untuk dipisahkan. Diikuti suatu test setelah terjadi kerusakan pd koordinasi tipe 2, fungsi pengaman dan kendali gawai berfungsi normal kembali. Konsekwensi, kapasitas pemutusan ditentukan oleh hasil test. n cara memilih tipe koordinasi q koordinasi tipe 1 :

- dipelihara yang berkwalifikasi, - pengurangan biaya dan volume gawai. - kontinuitas pelayanan tidak dibutuhkan. q koordinasi tipe 2 : - staf pemelihara terbatas - dibutuhkan spesifikasi koordinasi tipe 2 q koordinasi tipe 3 - koordinasi penuh sesuai IEC 947-6-2




Prinsip dan fungsi dasar

n proteksi motor dan kendali dapat dilakukan dengan satu, dua atau tiga gawa

yang menangani fungsi berikut :

IEC 947-2

}

Pengaman thermis Pengaman hubung pendek

IEC 947-4

kendali

IEC 947-3

dis-koneksi

M




kombinasi dan koordinasi n perbedaan jenis proteksi

dis-konektor + pengaman lebur aM + kontaktor dgn pengaman thermal

pemutus daya ME + kontaktor



pemutus daya + unti trip MA + kontaktor dgn pengaman thermal

pemutus daya a.l. : integral

Pengaman pengasutan motor

Kategori penggunaan dan kelas rele thermis

ategori penggunaan ategori penggunaan harus diketahui ntuk menjamin bhw gawai dapat tahan umlah dan rating siklus operasi. Kategori penggunaan tergantung dari enis beban dan bila bebannya motor uga tergantung dari kategori layanan S1 to S8). Standard IEC 947-4-1 mendefinisikan ategori penggunaan dan beberapa nformasi yg terkait : adaptasi gawai kendali pd jumlah aplikasi tipikal, kapasitas pemutusan dan kondisi penutupan gawai kendali, nilai uji terstandarisasi untuk gawai ketahanan berbeban, tergantung pada aplikasinya.

Gawai kontrol

elas rele thermis elas rele thermis harus dipilih sesuai dg waktu pengasutan motor.

kelas

waktu trip at 7.2 le (arus penggunaan)

10 20 30

4 sampai 10 detik 6 sampai 20 detik 9 sampai 30 detik

kategori AC21 AC22

beban non-induktif pf = 0.8 motor slip-ring pf = 0.65

AC23

motor sangkar pf = 0.45 untuk le < 100A atau pf = 0.35 untuk le > 100A

AC24

motor sangkar pf = 0.45 untuk le < 100A atau pf = 0.35 untuk le > 100A



fungsi terkontrol menghidupkan

Aplikasi tipik distribusi siste pemanas pengasutan mesin gamba mematikan saat berputar kawat pengereman regeneratif inching kompresor pengasutan mematikan saat berputar elevator pengaduk pompa eskalator kipas angin konveyor air-conditione pengasutan mesin pencet mematikan saat berputar wire-drawing pengereman regeneratif mesin-mesin pembalikan arah putar inching


Proteksi preventif motor TR q Motor kadangkala merupakan gawai yg sangat penting untuk aplikasi industri. q berhentinya motor sebagai akibat gangguan listrik bisa mengakibatkan

konsekwensi yang serius. pemutus daya atau kontaktor

q monitor isolasi dirancang untuk

closing lockout



mencegah kecelakaan q kebanyakan gangguan listrik pd mo berupa gangguan isolasi fase ke bu yg terjadi pada saat pengasutan mo setelah motor dalam kondisi dingin q fitur isolasi - motor baru : 1000 MΩ - waktu beroperasi : 10 - 100 MΩ - nilai operasi minimum : 500 MΩ


Soal-soal 1. 2. 3. 4. 5.

Apakah yang disebut dengan arus kapasitas pemutusan ? Apakah yang disebut dengan ketahanan elektrodinamik ? Sebutkan unit trip pemutus daya dan fungsinya ! Faktor apa saja yang perlu diperhatikan dalam memilih pemutus daya ? Bila sebuah motor sangkar dengan In = 15 A digunakan untuk kompresor, ingin dipasang pengaman lebur. Tentukan jenis pengaman lebur yang sesuai dengan kebutuhan tersebut. 6. Bila motor pada kasus nomor 5, ingin dipasang rele termis, tentukan klas gawai tersebut ! 7. Bila umur motor pada kasus nomor 5 adalah 3 tahun, berapa tahanan isolasi minimum motor (fase ke rangka) yang diperbolehkan ?




Jawaban 1. Kemampuan memutuskan arus paling besar, nilai ini berubah-ubah terhadap besarnya tegangan operasi nominal Ue (kA rms) 2. Ketahanan elektrodinamik artinya: gawai tidak mengalami deformasi rel (perubahan bentuk) dan terputusnya kabel yang disebabkan oleh arus beban lebih maupun hubung pendek. 3. Unit trip pemutus daya, ada 2 macam yaitu: a. unit trip termal, yaitu berfungsi sebagai pengaman arus lebih. b. unit trip magnetis, yaitu berfungsi sebagai pengaman arus hubung pendek. 4. Faktor yang perlu diperhatikan adalah: a. jenis beban: motor, lampu, dll. b. tegangan operasi, Ue c. arus operasi, In d. kapasitas pemutusan, Icu e. arus termal Irm dan arus termal Irth 5. Karena saat pengasutan motor sangkar mencapai 4In, maka jenis pengaman lebur yang sesuai adalah tipe aM-16A. 6. Klas AC3 7. 10 MΩ



Akhir presentasi



PDF created with FinePrint pdffactory trial version Bab 4 Pemilihan Gawai Pengaman

Recommend Documents