bab 4 pemilihan gawai pengaman · pdf filekerusakan yang dapat ditoleransi adalah pengelasan...
TRANSCRIPT
Bab 4 Pemilihan Gawai Pengaman
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
n karakteristik listrik :
q tegangan operasi nominal Ue,q tegangan isolasi, Uiq arus nominal In,q 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 kondisihubung pendek terhadap gawai pengaman hubung pendek lainnya yang dipasangseri dengan beban,
B = pemutus daya khususnya dimaksudkan untuk mampu menjaring di bawah kondisihubung pendek terhadap gawai pengaman hubung pendek lainnya yang di pasangseri 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).
Pemilihan gawai pengaman
Karakteristik pokok pemutus daya
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Karakteristik fundamental pemutus daya
n karakteristik mekanis :
q pemutusan kutub banyak (simultan atau tidak),q indikasi visible break atau positive break ,q kemungkinan penguncian.
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Jenis unit trip
n ada dua jenis unit trip :q mekanis (umumnya disebut trip unit
thermis / magnetis)q elektronis (juga sering disebut unit
trip benda padat-semikonduktor)
n kedua jenis unit trip mempunyai fungsi utama yg sama :q dilengkapi dengan proteksi arus
lebihq memutuskan sirkit yg mengalirkan
arus abnormal.
Unit trip
Unit tripthermis/magnetis
Unit tripelektronik
pengamanbeban lebih
pengamanhubung-pendek
Rele thermis
Rele magnetis
Waktu lama
Waktu singkat
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Kurva trip proteksi beban lebih
n skematik kurva trip thermis
trippingtidak boleh
terjadi
trippingmungkin
terjadi
trippingharus
telah terjadi
Ir Int It
1h
n definisiq Ir = k x In
= setelan arus beban lebihk = tergantung pada
pemutus daya.
q Int = k1 x Ir= arus tidak trip
k1 tergantung pd standarq 1h In ≤ 63Aq 2h In ≥ 63A
q It = k2 x Ir= arus trip
k2 tergantung pd standar
Pada saat terjadi arus lebih dalam waktu yang cukup, pembengkokan cukup kuat menyebabkan trpping.
q I > In
n prinsip kerja bimetal strip
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Kurva trip pengaman beban lebih
n skematik kurva trip magnetis
trippingharusterjadi
trippingmungkinterjadi
trippingtidak bolehterjadi
ImntIm
ImtI
time
n Imnt dan Imtq kurva-kurva; B, C, D, K, Z, MAq TMD / unit trip elektronikImnt = arus pemutusan magnetis
non-tripingImt = arus pemutusan magnetis
triping
n prinsip kerja kumparan magnetq arus dianggap sebagai
arus hubung pendek.
Im
Imnt
Imt
tetap atau dapat diatur
Lm-20% (TMD), -15%
Lm+20% (TMD), +15%MG
tetap
k1 * Lr
k2 * Lr
MCCB MCB
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Pemilihan gawai pengamann 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).
pemutusdomestikIEC 898
thermal-magnetik
modulpemutus (2)dayaindustripemutus (2)dayaindustriIEC 947-2
jenisrele pengaman
lama tunda0.4 In ≤ lr < In
pengamanbeban lebih
thermal-magnetik
thermal-magnetik
Ir = ln setelan rendahtipe B3 ln ≤ lm < 5 ln
dapat diatur :0.7 ln ≤ lr < ln
tetap : lm - 5 to 10 ln
setelan rendahtipe B or Z3.2 ln ≤ tetap < 4.8 ln
lr = ln tetapdapat diatur :- setelan rendah : 2 to 5 ln- setelan standar : 5 to 10 ln
setelan standartipe C5 ln ≤ lm < 10 lnsetelan standartipe C7 ln ≤ tetap < 10 ln
sirkit setelan tinggitipe D10 ln ≤ lm < 20 ln (1)setelan tinggitipe D or K10 ln ≤ tetap < 14 ln
tunda pendek, dapat diatur 1.5 Ir ≤ lm < 10 Irdgn seketika (I) dibuat tetap i = 12 t 15 ln
elektronik
Ir = lntetap
pengamanhubung pendek
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.
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
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
pembacasinyal
CT
pembandingsinyal CTdengansetting
MITOPatau FTST
(flux transfer shunt trip)
CT = current transformer
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
perbedaan kurva thermis-magnetis dan kurva elektronis
t (s)
lr lm PdC
I (A)
t (s)
lr lm PdC
I (A)
l
n kurva unjuk kerja pemutus daya.dgn pengaman thermal-magnetik
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.
n kurva unjuk kerja pemutus dayadengan unit trip elektronik.
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Pengaman lebur
n ada empat jenis utama pengaman lebur sesuai dengan aplikasinya.
Jenis pengaman lebur
miniature
domestic
LV industrial (HBC)
HV
Standar IEC
IEC 127
IEC 241
IEC 269(1)
IEC 282
Area aplikasinominal tegangan
32 mA - 6,3 A
5 A - 200 A (2)
60 A - 6 kA
< 500 VAC
< 500 VAC
< 1000 VAC
> 1000 VAC
q tabel jenis pengaman lebur
(1) IEC 269 menetapkan talk ada ketentuan mekanik.(2) umumnya < 30 A
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Pengaman lebur
n pengaruh kawasanq secara praktis persamaan standar nasional dicari untuk setiap kawasan yang
berpengaruh kecuali untuk Jepangq untuk kawasan Eropa, walaupun setiap negara memiliki standar sendiri dan
kebiasaan. Ada dua kawasan utama yang berpengaruh, ditentukan oleh standarBS dan DIN (berbeda dalam dimensi khusus)
q tabel pengaruh kawasan
(1) termasuk Canada. Standar ANSI menetapkan klas pengaman lebur tanpa batas.(2) 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
standar gaya
posisi/IEC269
USA, North Am. (1)
ANSI C97.1.1
tidak berbeda
UK
BS88
sama
VDE0636DIN
sama
Europe + others (2)
JIS
berbeda
Japan
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Pengaman lebur : IEC 269
n IEC 269q IEC 269 par. 571 mendefinisikan
pengaman lebur industri dg kode 2 huruf diulang seperti tabel di bawah.
q huruf pertama = kawasan pemutusan- g : pengaman lebur tujuan umum,- a : pengaman lebur tujuan back-up,q huruf kedua = kelompok pemakaian
menentukan karakteristik arus-waktu
pemutusan : tipe(kawasan pemutusan)
g = pengaman lebur penggunaan umum
(memutuskan seluruh arus Inpada bc)a = pengaman lebur
tujuan back up(pemutusan hanya 5 In)
2nd letter : penggunaan sirkit(sirkit terproteksi)
aM
gG
gM
distribusi kendali motor
n
n
n
q kelas pengaman lebur sesuai IEC 269
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Kawasan peleburan - Arus konvensional
1h
Inf I2I
kurva waktupra-busur api minimum
kurva pengamanlebur meleleh
t
4ln x ln
t
kurva waktupra-busur api minimum
kurvapengaman leburmeleleh
q kawasan peleburan dan bukan peleburan untuk pengaman lebur jenis gG dan gM
q kawasan peleburan terstandarisasi utk pengaman lebur jenis aM (seluruh arus nominal)
kelas
gGgM
arus nominal*In (A)
ln ≤ 4 A4 < ln < 16 A16 < ln ≤ 63 A63 < ln ≤ 160 A160 < ln ≤ 400 A400 < ln
arus bukan leburkonvensionallnf
1.5 ln1.5 ln1.25 ln1.25 ln1.25 ln1.25 ln
arus lebur konvensional lfl22.1 ln1.9 ln1.6 ln1.6 ln1.6 ln1.6 ln
waktukonvensional (h)
111234
q kawasan lebur dan bukan lebur untuk klas pengaman lebur gG dan gM jenis TR (IEC 269-1 dan 269
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Proteksi pengasutan motor
Proteksi dengan koordinasi
n kombinasi pengaman lebur +rele thermis
ts
IBmotor Istart-up IA
1 to10s
20 to30 ms
ts
IBmotor Istart-up
1 to10s
20 to30 ms
CBbr.cap.
combinationbr.cap.
n pemutus daya (MA) + kontaktor +rele thermis
q kombinasiq standar IEC 158-1 § C3 note 1 :
dikuatkan BC
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Proteksi pengasutan motor
Prinsip dan fungsi dasarn pengaman dan kendali motor dapat dilakukan dengan satu, dua atau tiga gawai yang
menangani fungsi berikut :
n dua tipe koordinasiq 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 koordinasiq 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
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Proteksi pengasutan motor
Prinsip dan fungsi dasar
n proteksi motor dan kendali dapat dilakukan dengan satu, dua atau tiga gawaiyang menangani fungsi berikut :
Pengamanthermis
Pengamanhubung pendek
kendali
dis-koneksi
IEC947-2
IEC947-4
IEC947-3
M
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Proteksi pengasutan motor
kombinasi dan koordinasi
n perbedaan jenis proteksi
dis-konektor+ pengaman lebur aM
+ kontaktor dgnpengaman thermal
pemutus dayaME
+ kontaktor
pemutus daya+ unti trip MA
+ kontaktor dgnpengaman thermal
pemutus dayaa.l. : integral
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pengaman pengasutan motor
Kategori penggunaan dan kelas rele thermis
Gawai kontrol
kompresorelevatorpengadukpompaeskalatorkipas anginkonveyorair-conditioner
pengasutanmematikan saat berputarpengereman regeneratifinching
distribusi sistempemanas
pengasutanmematikan saat berputarpengereman regeneratifpembalikan arah putarinching
motor sangkarpf = 0.45 untukle < 100Aataupf = 0.35 untukle > 100A
kategori beban fungsi terkontrol Aplikasi tipikal
motor sangkarpf = 0.45 untukle < 100Aataupf = 0.35 untukle > 100A
mesin pencetakwire-drawingmesin-mesin
AC21AC22
AC23
AC24
pengasutanmematikan saat berputar
mesin gambarkawat
menghidupkannon-induktifpf = 0.8motor slip-ringpf = 0.65
kelas waktu trip at 7.2 le (arus penggunaan)102030
4 sampai 10 detik6 sampai 20 detik9 sampai 30 detik
kategori penggunaankategori penggunaan harus diketahui untuk menjamin bhw gawai dapat tahan jumlah dan rating siklus operasi.Kategori penggunaan tergantung dari jenis beban dan bila bebannya motorjuga tergantung dari kategori layanan(S1 to S8).Standard IEC 947-4-1 mendefinisikan kategori penggunaan dan beberapa informasi yg terkait :
adaptasi gawai kendali pd jumlah aplikasi tipikal,kapasitas pemutusan dan kondisipenutupan gawai kendali,nilai uji terstandarisasi untuk gawai ketahanan berbeban, tergantung padaaplikasinya.
kelas rele thermiskelas rele thermis harus dipilih sesuai dgwaktu pengasutan motor.
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Proteksi pengasutan motor
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
closinglockout
q monitor isolasi dirancang untuk mencegah kecelakaan
q kebanyakan gangguan listrik pd motorberupa gangguan isolasi fase ke bumi yg terjadi pada saat pengasutan motorsetelah motor dalam kondisi dingin
q fitur isolasi- motor baru : 1000 MΩ- waktu beroperasi : 10 - 100 MΩ- nilai operasi minimum : 500 MΩ
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
Soal-soal
1. Apakah yang disebut dengan arus kapasitas pemutusan ?2. Apakah yang disebut dengan ketahanan elektrodinamik ?3. Sebutkan unit trip pemutus daya dan fungsinya !4. Faktor apa saja yang perlu diperhatikan dalam memilih pemutus daya ?5. 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 ?
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Pemilihan gawai pengaman
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, Uec. arus operasi, Ind. kapasitas pemutusan, Icue. arus termal Irm dan arus termal Irth
5. Karena saat pengasutan motor sangkar mencapai 4In, maka jenis pengaman lebur yangsesuai adalah tipe aM-16A.
6. Klas AC37. 10 MΩ
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com
Customer Training – Januari 05 - Indonesia
Akhir presentasi
PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com