9 MOTOR PROTECTION

Proteksi Motor Proteksi Motor Proteksi Arus Hubung Singkat Proteksi rangkaian dan motor dari arus hubung singkat yang sangat tinggi Proteksi Beban Lebih Proteksi rangkaian dan motor dari arus beban lebih Lain Tegangan rendah/tinggi, kegagalan phasa, pembalikan phasa, kegagalan tanah, monitor temp. bearing, monitor temp. belitan, proteksi surja, dst

Proteksi Motor Proteksi arus hubung singkat Ukuran suatu fuse/breaker harus cukup besar untuk start motor tetapi melindungi dari bahaya arus hubung singkat yang disebabkanlah oleh hubung singkat dan kesalahan tanah. Biasanya gawai ini untuk melindungi dari kondisi-kondisi beban lebih juga.

Proteksi Motor Ukuran Gawai Proteksi Motor Standar NEC: 430-152 – Standard Fuse 300% FLA – Time-delay Fuse 175% FLA – Instantaneous Trip Breaker 800% FLA – Inverse Time Breaker 250% FLA

Proteksi Motor Fuse Standar Ukuran untuk NEC FLA 300% …kemudian berikutnya ukuran standar tertinggi. Diperkenankan ukuran berikutnya yang lebih besar bila motor tidak mampu start. Mampu menahan 500% nominal untuk kira-kira 0,25 detik.

Proteksi Motor Time Delay Fuse Ukuran untuk NEC FLA 175% , atau pilih ukuran lebih tinggi standard berikutnya. Menahan 500% nominal nya untuk 10 detik.

Proteksi Motor Inverse Time Breaker Terdapat dua fitur: magnetis dan thermal Umum digunakan di industri. Waktu untuk trip bervariasi dengan amp & volt pemutus. Akankah start motor dengan LRC di bawah 300% nominalnya.

Proteksi Motor Instantaneous Trip Breaker Digunakan bilamana fuse timedelay atau pemutus rangkaian standard tidak akan menahan arus starting motor. NEC mengijinkan ukuransampai 800% FLA. Beberapa mempunyai setting yang dapat disetel.

Proteksi Motor Proteksi Beban Lebih Melindungi rangkaian motor dari kondisi beban lebih bila motor sedang berjalan. Lebih besar beban lebih, semakin dengan cepat temperatur akan meningkat sampai batas kerusakkan isolasi pada belitan motor. NEMA: motor bertahan pada 150 % beban lebih selama 2 menit.

Proteksi Motor Jenis Beban Lebih Beban lebih Bimetallic & Melting Alloy Pemanas & atau Panas menyebabkan kontaktor membuka Beban lebih Solid State Merespon arus motor, diprogram untuk karakteristik sama dengan standar beban lebih Beban lebih Elektronik Mikropressor memonitor arus pada semua phasa motor.

Proteksi Motor Bimetallic & Melting Alloy Keuntungan Kekurangan Mereaksi terhadap panas total (kombinasi kenaikan temperatur dan lingkungan) Sederhana, teknologi diketahui Murah Troubleshooting sederhana Kekurangan Ditempatkan pada starter dan bukan motor (mungkin temperature berbeda Respon lambat Tidak ada perlindungan tambahan selain beban lebih (tegangan rendah/tinggi, kehilangan phasa, ketidakseimbangan phasa, dll.)

Proteksi Motor Beban Lebih Solid State Keuntungan Kekurangan Tidak sensitif lingkungan Pengaturan FLA yang lebar ke motor Tanpa pemanas Daerah temperatur lebar Kekurangan Beberapa tdk melindungi terhadap kehilangan phasa ketidakseimbangan Biaya tinggi

Proteksi Motor Beban Lebih Elektronik Keuntungan Kekurangan Menetapkan tingkatan trip, waktu tunda dan kelas trip Perlindungan dari semua jenis variasi tegangan mencakup rendah/tinggi, kesalahan tanah, Kehilangan phasa, pembalikan phasa dan ketidakseimbangan phasa. Komunikasi dengan pengontrol & PLC’S Kekurangan Kompleksitas tinggi Biaya mahal

Proteksi Motor Ukuran gawai Beban Lebih Aturan NEC mengijinkan dua methoda: Perhitungan Berdasarkan pada FLA Motor Berdasarkan tabel

Proteksi Motor Contoh FLA = 22, S.F. = 1.00, AMB = 40 ⁰C Berapakah ukuran gawai perlindungan arus hubung singkat minimum? Berapakah ukuran gawai perlindungan beban lebih minimum?

Proteksi Motor Contoh Langkah 1. FLA NEC Temukan Amper Perancangan NEC : Tabel NEC 430-150 3 Phase, 10 Hp, 230 Volt Amps = 28 amps

Proteksi Motor Contoh Langkah 2. Ukuran Konduktor Berapa ukuran konduktor minimum? NEC 430-22: Ampacity = 125% dari FLA 125% X 28 amps = 35 amps Membutuhkan konduktor dengan ampacity of 35 amps. Dari NEC 310-16: Tembaga #8 AWG NEC mengerjakan ini maka tembaga # 8 AWG akan cukup besar untuk motor 10 Hp.

Proteksi Motor Contoh Langkah 3. gawai arus hubung singkat Tabel NEC: Standard Fuse 28 amps X 300% = 84 amps, 90 amps Time Delay Fuse 28 amps X 175% = 49 amps, 50 amps Instantaneous Breaker 28 amps X 800% = 224 amps, 225 amps Inverse Time Breaker 28 amps X 250% = 70 amps, 80 amps

Proteksi Motor Contoh Langkah 4. gawai Beban Lebih Gunakan FLA Nameplate: untuk S.F. = 1.0, AMB = 40 deg C 22 amps X 1.15 = 25.3 amps Jika ini tdk mengijinkan motor untuk start, naikan ke: 22 amps X 140% = 30.8 amps

Proteksi Motor Beban Lebih Terkompensasi Lingkungan gawai beban lebih standar dirancang untuk temperatur lingkungan maksimum 40◦C Di atas temperatur tersebut, trip gangguan Di bawah temperatur tersebut, tidak ada perlindungan gawai terkompensasi lingkungan mempunyai suatu tanggapan temperatur flatter dan harus digunakan dalam lokasi di luar.

Proteksi Motor gawai Proteksi Lain Proteksi tegangan tinggi/rendah Proteksi kegagalan phasa Proteksi pembalikan phasa Proteksi kegagalan tanah Monitor Monitor temperatur bearing Monitor temperatur belitan Monitor getaran

BERDASARKAN PUIL 2000

I. Fuse Pengertian Fuse (Sekering-PUIL) adalah pengaman lebur yang fungsinya untuk mengamankan peralatan atau instalasi listrik dari gangguan hubung singkat. Dalam pemasangannya, sekering dihubungkan seri pada masing-masing hantaran fasa (R, S, T). Pengaman lebur atau fuse terbuat dari kawat perak, tembaga atau kombinasinya, berbentuk kawat atau pita dan ditempatkan dalam tabung (casing) tertutup berbahan keramik atau gelas. Simbol dari sekering dapat diilustrasikan sebagai berikut :

Klasifikasi Sekering Klasifikasi sekering pada dasarnya adalah pengelompokan berbagai jenis sekering atas dasar kriteria teknis tertentu. Jenis-jenis sekering tegangan rendah dapat dikelompokkan atas dasar kriteria berikut : 1). Berdasarkan bentuknya. Berdasarkan pada bentuk fisiknya, sekering tegangan rendah terdiri atas : a. Tipe Ulir Sekering jenis ini merupakan sekering dengan kapasitas pemutusan rendah yang terdiri atas 2 model yaitu : Tipe D (Diazed), Tipe DO (Neozed), Tipe Pisau

Ilustrasi Fuse · Tipe D (diazed ) Fuse tipe ini memiliki bentuk fisik seperti botol air mineral berdimensi kecil yang terbuat dari bahan keramik. Bagian dasar dan atas fuse terbuat dari bahan logam yang berfungsi sebagai penyalur arus. Dalam penggunaannya, fuse Diazed selalu dilengkapi komponen lainnya seperti rumah sekering (fuse holder), adaptor dan tutupnya (fuse cap). Ilustrasi Fuse

Tipe DO (Neozed) Konstruksi fuse jenis Neozed mirip sama seperti pada jenis Diazed dengan bentuk yang menyerupai botol susu berukuran mini. Gawai tersebut dapat mengamankan gangguan arus hubung singkat dan beban lebih pada kabel atau jaringan. Bentuk fisik dari sekering tipe ini dapat dilihat pada ilustrasi sebelumnya.

Tipe Pisau Sekering jenis ini sering disebut pula HRC fuse (High Rupturing Capacity fuse ). Sekering tipe ini merupakan jenis sekering dengan kapasitas pemutusan tinggi. Sekering jenis ini memiliki bodi kotak atau bulat berbahan keramik dengan pisau kontak pada kedua ujungnya. Dalam penggunaannya, Sekering ini selalu dilengkapi dengan Fuse Base (sistem NH ) sebagai tempat dudukan sekering yang ukurannya ditentukan menurut arus kerja sekering terbesar. Sistem NH merupakan sistem plug-in namun tidak dilengkapi dengan pengaman dari bahaya tegangan sentuh. Oleh sebab itu, pemasangan dan pelepasan HRC/NH fuse harus dilakukan oleh orang yang terampil dalam bidang kelistrikan karena harus menggunakan alat bantu.. Ukuran fuse HRC berdasarkan arus kerjanya dapat dilihat pada tabel berikut :

Ukuran fuse HRC berdasarkan arus kerja Berdasarkan kelas kerjanya, fuse HRC dibedakan dalam 4 tipe gl : Pelindung jala-jala as : Pelindung saklar gr : Pelindung rectifier gm : Pelindung instalasi tenaga

Fuse yang digunakan untuk pengamanan instalasi listrik adalah fuse kelas kerja gl yang pada dasarnya digunakan untuk mengamankan hantaran terhadap gangguan arus hubung singkat dan arus gangguan beban lebih. HRC fuse mempunyai rating atau kapasitas pemutusan yang lebih tinggi dibandingkan dengan fuse yang lain.

Tipe Tabung Sekering Tabung merupakan pengaman lebur dengan kapasitas pemutusan yang variatif mulai kapasitas pemutusan yang rendah hingga tinggi dan dapat dijumpai dalam rating tegangan extra rendah, tegangan rendah, menengah ataupun tegangan tinggi.

Karakteristik Fuse

Tipe Fuse berdasarkan Waktu kerjanya Berdasarkan waktu kerjanya, sekering dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu : a. Sekering dengan aksi cepat, dengan simbol F b. Sekering dengan aksi lambat, dengan simbol T

Rating Standar Fuse Rating atau nilai standar dari suatu sekering yang umum dan perlu diketahui, ditentukan melalui 2 parameter teknis yang meliputi rating arus dan tegangan kerja. Di samping pemahaman akan jenis, bentuk, fungsi dan karakteristiknya, pemilihan jenis sekering yang akan digunakan sangat dipengaruhi oleh dua parameter tersebut di atas. Mengingat model, tipe dan rating fuse yang tersedia di pasaran sangat variatif , catatan tentang data standar sekering berikut ini dapat dijadikan pedoman dalam pemilihan dan penggunaan sekering.

Rating Standar Fuse

Rating Standar Fuse 1. Low Voltage ( 240V, 660V dan 1000V ) 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, 80A, 100A, 125A, 2. Medium Voltage (3,6KV, 7,2KV, 12KV, 15,5KV, 17,5KV, 24KV) 3,15A, 4A, 5A, 6,3A , 8A, 10A, 16A, 20A, 25A, 31,5A , 35,5A 40A, 50A, 63A, 80A, 90A, 100A, 125A, 160A, 200A, 250A, dst 3. High Voltage (36KV, 72,5KV dst. ) 3,15A, 4A, 5A, 6,3A , 8A, 10A, 16A, 20A, 25A, 31,5A , 35,5A 40A, 50A, 63A, 80A, 90A, dst.

Circuit Breaker Circuit breaker (CB) adalah suatu peralatan listrik yang dapat menghubungkan atau memutuskan rangkaian dalam keadaan normal dan tidak normal yang dilengkapi dengan alat pemadam busur api. Dalam keadaan tidak normal (gangguan) CB adalah merupakan sakelar otomatis yang dapat memisahkan arus gangguan. Untuk mengaktifkan atau mengoperasikan CB dalam keadaan tidak normal ini umumnya digunakan suatu rangkaian trip yang mendapat sinyal dari suatu rangkaian rele pengaman. Busur api yang terjadi pada waktu pemisahan kontak akan dipadamkan oleh suatu media peredam busur api yang melengkapi CB tersebut.

Jenis Circuit Breaker MCB, MCCB, ACB, OCB Jenis circuit breaker pada umumnya dibedakan dari cara dan bahan yang di pakai untuk memadamkan busur api yang terjadi di antara kontak-kontak circuit breaker tersebut saat mulai membuka bila terjadi gangguan. Jenis-jenis circuit breaker dapat diklasifikasikan sebagai berikut : MCB, MCCB, ACB, OCB

Mini Circuit Breaker (MCB) Mini Circuit Breaker (MCB) merupakan alat pengamanan terhadap gangguan arus beban lebih (komponen thermis ) dan arus hubung singkat (komponen magnetik). Berdasarkan konstruksinya MCB dilengkapi dengan komponen bimetal (dwi logam) yang digunakan untuk pengamanan arus beban lebih dan komponen elektromagnetik untuk pengamanan terhadap gangguan arus hubung singkat. Semakin besar arus hubung singkat yang terjadi, akan semakin cepat reaksi MCB dalam memutuskan rangkaian. Busur api yang terjadi akan terdorong masuk ke dalam ruangan yang berisi plat-plat pemisah, sehingga busur api padam dengan cepat. MCB dapat dijumpai dalam bentuk 1 fasa dan 3 fasa.

Karakteristik Arus-waktu MCB MCB memiliki karakteristik termal dan magnetik. Karakteristik termal dapat dilihat dari kurva lengkung yang merupakan proteksi terhadap beban lebih. Disamping karakteristik termis MCB juga memiliki karakteristik magnetik yang merupakan proteksi terhadap hubung singkat. Dari karakteristik termal dapat ditunjukkan bahwa MCB type G mengamankan arus beban lebih (termal) lebih cepat dari type L. Serta dari kurva dapat dilihat bahwa MCB type L akan lebih cepat mengatasi gangguan hubung singkat.

Ditinjau dari cepat-lambatnya reaksi operasi MCB terhadap gangguan yang muncul, MCB dapat dibedakan dalam 2 katagori yaitu tipe cepat dan tipe lambat. Ciri yang dapat digunakan untuk membedakan kedua jenis MCB tersebut adalah data name plate MCB seperti contoh berikut :

Spesifikasi standar dari MCCB Moulded Case Circuit Breaker (MCCB) MCCB merupakan salah satu jenis alat pengaman jaringan instalasi tegangan rendah yang prinsip kerja serta fungsinya mirip dengan MCB. Dalam rating tertentu MCCB memiliki kelebihan lain yaitu rating arus kerjanya dapat diset/diubah sesuai dengan kebutuhan. Spesifikasi MCCB umumnya dinyatakan dengan 3 parameter operasi yang meliputi Tegangan kerja (Ue), Arus kerja (Ie) dan kapasitas arus pemutusan (Icn). Spesifikasi standar dari MCCB Ue = 250V dan 660V Ie = 40A – 2500A Icn = 12 kA -- 200kA

Contoh Rangkaian Motor Beban Motor 5 HP, 380V, 0,85 cosphi

Tabel Pemilihan Rating CB dan fuse Pada Instalasi Motor

Pengaman Hubung Singkat Rangkaian Cabang Suatu rangkaian cabang yang menyuplai beberapa motor dan terdiri atas penghantar dengan ukuran tidak boleh mempunyai KHA kurang dari arus beban penuh semua motor itu ditambah KHA terbesar pada rangkaian motor yang terbesar dalam kelompok tersebut, harus dilengkapi dengan pengaman arus lebih yang tidak melebihi nilai nominal setelan pengaman rangkaian akhir motor yang tertinggi, ditambah dengan sejumlah arus beban penuh semua motor lain yang disuplai oleh rangkaian tersebut.

Contoh perhitungan : Rangkaian cabang motor dengan tegangan kerja 380 Volt menyuplai motor sebagai berikut : Motor sangkar dengan pengasutan bintang-segitiga,arus beban penuh 42 Ampere. Motor serempak dengan pengasutan autotransformator, arus beban penuh 54 Ampere. Motor Rotor lilit, arus beban penuh 68 Ampere. Tentukan : KHA penghantar rangkaian cabang. Setelan pengaman hubung singkat rangkaian cabang. Setelan pengaman rangkaian utama dari hubung singkat bila rangkaian cabang itu disuplai oleh satu saluran utama yang juga menyuplai motor rotor lilit dengan arus beban penuh 68 Ampere.

PENGAMAN HUBUNG PENDEK PENGAMAN HUBUNG PENDEK PENGENDALIAN SIRKIT MOTOR PUIL 2000 Ayat 5.5.1.3 PENGAMAN HUBUNG PENDEK PENGAMAN HUBUNG PENDEK SARANA PEMUTUS KENDALI PENGAMAN BEBAN LEBIH M

PENGAMAN HUBUNG SINGKAT PUIL 2000 Ayat 556 SETELAN MAK 218 + 68 = 286 A SETELAN MAK 108 + 42 + 68 = 218A KHA. MIN. 1.25 (68) + 42 + 54 = 181A 1,5 In = 102A 1 2 3 4 1,5 In 3 = 102A SETELAN MAK 2,5 In 1 = 105A 2 In2 = 108A MOTOR ROTOR LILIT In.4 = 68 A KHA. MIN. 1.25 In MOTOR SANGKAR In.1 = 42 A MOTOR ROTOR LILIT In.3 = 68 A MOTOR SEREMPAK In.2 = 54 A