Alat Proteksi Otomatis

Setelah kita mengetahui bahaya listrik dari sentuhan langsung dan tidak langsung. Diperlukan suatu peralatan proteksi untuk mengantisipasi bahaya sentuhan ini. Pada saat ini sudah banyak dijumpai alat-alat proteksi otomatis terhadap tegangan sentuh. Peralatan ini tidak terbatas pada pengamanan manusia dari sengatan listrik, namun berkem- bang lebih luas untuk pengamanan dari bahaya kebakaran.





Jenis-jenis Alat Proteksi Otomatis

Jenis-jenis alat proteksi yang banyak dipakai, antara lain adalah: Residual Current Device (RCD), Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) dan Ground Fault Circuit Interruptor (GFCI). Walaupun berbeda-beda namun secara prinsip adalah sama. Yakni, alat ini akan bekerja/aktif bila mendeteksi adanya arus bocor ke tanah. Karena kemampuan itulah, arus bocor ini di- analogikan dengan arus sengatan listrik yang mengalir pada tubuh manusia.



Prinsip Kerja Alat Proteksi Listrik

1a. RCD fisik

Bagaimana sih prinsip kerja alat ini? mungkin sebagian kita akan bertanya. Pada gambar di samping, menunjukkan gambaran fisik sebuah RCD untuk sistem fasa- tunggal dan diagram skemanya. Prinsip kerja RCD dapat dijelaskan sebagai berikut.

Perhatikan pada bagian gambar yang 1(b), penjelasan sebagai berikut:
Iin      : arus masuk
Iout   : arus keluar
IR1    : arus residual yang mengalir ke tubuh
IR2    : arus residual yang mengalir ke tanah
Min    : medan magnet yang dibangkit- kan oleh arus masuk
Mout  : medan magnet yang dibangkit- kan oleh arus keluar.

1(b). RCD skematik

Dalam keadaan terjadi arus bocor :
- arus keluar lebih kecil dari arus masuk, Iout < Iin;
- arus residu mengalir keluar setelah melalui tubuh manusia atau tanah;
- karena Iin>Iout maka Min>Mout
- akibatnya, akan timbul ggl induksi pada koil yang dibelitkan pada toroida;
- ggl induksi mengaktifkan peralatan pemutus rangkaian




Bagaimana pada sistem 3 phasa? 
Prinsip kerja pengaman otomatis untuk sistem fasa tiga ditunjukkan pada Gambar 2 (a). Bila tidak ada arus bocor (ke tanah atau tubuh manusia) maka jumlah resultant arus yang mengalir dalam keempat penghantar sama dengan nol. Sehingga trafo arus (CT) tidak mengalami induksi dan trigger elektromagnet tidak aktif. Dalam hal ini tidak terjadi apa-apa dalam sistem.

2(a) Diagram rangkaian

2(b) Pemasangan RCD pada beban (lokal)

2(c) Pemasangan ELCB/RCD pada beban terpusat

Namun sebaliknya bila ada arus bocor, maka jumlah resultant arus tidak sama dengan nol, CT menginduksikan tegangan dan mengaktifkan trigger sehingga alat pemutus daya ini bekerja memutuskan beban dari sumber (jaringan).

Gambar 2(b) dan 2(c) memperlihatkan pemakaian RCD/ELCB. Bila pengamanan untuk satu jenis beban saja maka RCD dipasang pada saluran masukan alat saja. Sedangkan bila pengamanan untuk semua alat/beban dan saluran, maka alat pengaman dipasang pada sisi masukan/sumber semua beban. Mana yang terbaik, tergantung dari apa yang diinginkan. Kalau keinginan pengamanan untuk semua rangkaian, Gambar 2(c) yang dipilih. Namun perlu dipertimbangkan aspek ekonomisnya, karena semakin besar kapasitas arus yang harus dilayani maka harga alat akan semakin mahal pula walaupun dengan batas arus keamanan (bocor) yang sama.

Untuk alat-alat yang dipasang di meja, cukup dengan arus pengamanan DIn=
30 mA. Untuk alat-alat yang pemakaiannya menempel ke tubuh (bath tube, sauna, alat pemotong jenggot, dll) digunakan alat pengaman dengan arus lebih rendah, yaitu DIn = 10 mA. Untuk pengamanan terhadap kebakaran (pemasangan terpusat) dipasang dengan DIn= 500 mA.



Semoga bisa memberi gambaran bagaimana alat proteksi bekerja, walaupun demikian kehati-hatian atau safety tetap diperhatikan sebagaimana tulisan sebelumnya.