Cara Simple Menentukan Ampere dan Jenis Circuit Breaker/MCB

Circuit Breaker (CB) adalah alat pengaman dan pemutus arus listrik secara otomatis. Jika arus listrik yang melewati suatu rangkaian listrik melebihi ambang batas, maka CB akan segera memutus aliran arus tersebut.

Circuit Breaker  banyak sekali macamnya, namun yang paling banyak digunakan untuk proyek-proyek perumahan ataupun  industri yang berlangganan PLN Tegangan Menengah (20 KV) hanyalah 3 jenis Circuit Breaker yaitu MCB,  MCCB dan ACB. Untuk lebih jelasnya tentang macam-macam Circuit Breaker akan saya jelaskan di artikel khusus.

Berikut penjelasan sederhana tentang MCB, MCCB dan ACB

1. MCB

MCB singkatan dari miniature Circuit Breaker, batasan hantar arus maksimal untuk mcb biasanya hanya sampai 63 A. Namun MCB memiliki banyak pilihan jumlah kutub (pole), antara lain MCB 1P, MCB 2P, MCB 3P, dan MCB 4P.

Selain itu MCB juga dapat dibedakan berdasarkan kurva tripnya (Ada MCB Tipe A, B, C, D, K, Z) yang pernah saya bahas di artikel saya yang lain.

Gb. Miniature Circuit Breaker (MCB)

1. MCCB

MCCB adalah singkatan dari Moulded Case Circuit Breaker, batasan hantar arus maksimal MCCB jauh lebih besar dari MCB. Jumlah kutub MCCB bervariasi dari 2P sampai dengan 4P (untuk yang 1P sangat jarang ditemui)

Jenis MCCB banyak sekali dan pemilihan MCCB biasanya didasarkan pada kemampuan hubung singkat (short circuit/ka), batas arus listrik, kurva karakteristik, dan lain-lain.

Gb. Moulded Case Circuit Breaker (MCCB)

1. ACB

ACB adalah singkatan dari Air Circuit Breaker, biasanya dipakai sebagai CB Incoming sebuah Panel Utama Tegangan Rendah (PUTR) dan banyak dipakai sebagai pengaman dan pembatas arus listrik untuk range yang besar.

Gb. Air Circuit Breaker (ACB)

Jumlah kutub yang tersedia hanya 3P dan 4P, namun kemampuan hantar arus ACB bisa mencapai 6300 A, dan dapat dipasangkan dengan berbagai aksesoris tambahan seperti Auxilary Contact, UVT, dan lain sebagainya.

Breaker Sebagai Pembatas Arus Listrik

Salah satu fungsi Circuit Breaker adalah sebagai pembatas arus listrik. Sering kita mendengar alasan teknisi listrik ketika mcb “anjlok” dikarenakan beban listrik kita yang berlebih arusnya.

Lalu kenapa kita musti dan harus menggunakan Circuit Breaker ini untuk membatasi arus yang lewat di kabel rumah kita?

Contoh sederhananya begini,

Gb. Analogi Circuit Breaker Sebagai Pembatas Arus (1)

Pada gambar di atas, ada Circuit Breaker (CB) di sisi kiri, dan kabel yang dilambangkan dengan penampang berwarna biru memanjang dengan tanda panah menuju beban listrik di rumah. Arus listrik digambarkan sebagai lingkaran berwarna merah dengan tulisan “1A” (satu Ampere).

Anggap saja kita langganan PLN 2 Ampere (dilambangkan dengan dua lingkaran merah). Berarti PLN telah menyiapkan Circuit Breaker sebesar 2 A dan memasang kabel-kabel listrik yang hanya kuat sampai batasan 2 Ampere.

Gb. Analogi Circuit Breaker Sebagai Pembatas Arus (2)

Jika kita mengganti CB dengan 4 A (seperti gambar di atas). Maka kabel yang hanya bisa menahan arus 2 Ampere akan dilewati oleh arus sebesar 4 A, sehingga kabel akan tidak kuat menanggung beban arus berlebih, dan terjadilah kebakaran.

Tegangan, Daya, dan Arus Listrik

1. Tegangan Listrik

Tegangan listrik adalah perbedaan potensial antara dua titik listrik yang dinyatakan dengan satuan volt.

Tegangan listrik 1 phase di Indonesia adalah sebesar 220 Volt, sedangkan 3 phase 380 Volt.

1. Daya Listrik

Daya listrik adalah laju hantaran energi dalam rangkaian listrik. Satuan daya bisa Watt, VA (Volt Ampere), ataupun VAR (Volt Ampere Reaktif).

Secara sederhana perbedaan Watt, VA dan VAR bisa kita lihat dari segitiga daya di bawah ini.

Gb. Segitiga Daya

S = V x I                     (satuan : VA)

P = S Cos φ

= V x I Cos φ          (satuan : Watt)

Q = S Sin φ

= V x I Sin φ           (satuan : VAR)

Dalam kasus penentuan arus breaker ini kita hanya akan menemukan satuan daya dalam Watt ataupun VA.

Dari rumus di atas dapat kita simpulkan bahwa 1 VA = 1 Watt/ Cos φ, kita ambil contoh Cos φ = 0,8. Maka 1 VA = 0,8 Watt

Untuk lebih jelasnya saya telah membuat video \”Rumus Segitiga Daya Listrik\” yang telah saya buat di chanel youtube saya, silahkan ditonton 🙂

1. Arus listrik

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Satuan arus adalah Ampere. Untuk lebih jelasnya silahkan lanjut baca info di bawah.

Menentukan Arus Listrik

Ini artinya dalam penentuan CB, maka hal pertama yang kita lakukan adalah menentukan arusnya dahulu.

Rumus yang dipakai untuk menghitung arus listrik adalah rumus berikut:

Mungkin kita sering mendengar pertanyaan “Mesin ini mau pakai mcb/cb berapa ampere?”

 #Untuk 1 phase (V=220 Volt)

P = V x I x Cos φ maka

#Untuk 3 phase (V=380 Volt)

P = V x I Cos φ  maka

Dimana,

P          =  besar daya listrik dalam satuan Watt

V         =  besar tegangan listrik dalam satuan Volt

I            =  besar arus listrik dalam satuan Ampere

Cos φ  = besarnya factor daya listrik (biasanya 0,8)

Saya juga telah membuat video \”Rumus Menghitung Arus Listrik\” di chanel youtube saya, semoga bermanfaat.

Menentukan CB Yang Dipakai

Setelah kita mendapatkan nilai arus, hal selanjutnya yang kita lakukan adalah menentukan CB yang sesuai dengan hasil perhitungan arus tadi.

Dalam penentuan CB ini hasil perhitungan arus dikalikan 120% sebagai factor safety untuk kemudian dicocokan dengan table di bawah ini.

Gb. Tabel Circuit Breaker

Dari table saya kelompokkan CB 3 phase di bawah 40 A menggunakan MCB, sedangkan dari 40 A sampai 1000 A saya memakai MCCB dan di atas 1000 A untuk ACB.

Pengelompokan ini bukanlah aturan baku, pengaturan kapan beban listrik menggunakan MCB, MCCB dan ACB harus didasarkan pada spesifikasi mesin listrik dan budget dari proyek itu sendiri. Dan biasanya hal tersebut akan didiskusikan dengan bagian utility/terkait dari proyek tersebut.

Namun pengeompokan di tabel di atas dapat anda jadikan patokan sederhana dalam memulai perhitungan dan pemilihan jenis Circuit Breaker.

Contoh Kasus #1

Sebuah alat listrik 1 phase memiliki daya 600 Watt, Cos φ sebesar 0,9. Maka berapa ampere mcb yang dibutuhkan?

Jawab:

P  = 600 Watt

Cos φ = 0,9

V = 220 V (1 phase)

Maka,

I =600/(220 x 0,9)

I = 3 Ampere

Untuk menentukan breaker/mcb, maka 3 Ampere x 1,2 (factor safety) = 3,6 ~  MCB 1P, 4 Ampere (lihat table)

Contoh Kasus #2

Sebuah mesin listrik 3 phase memiliki daya 30.000 Watt. Maka berapa ampere mccb yang dibutuhkan?

Jawab:

P  = 30.000 Watt

Cos φ = anggap saja 0,8

V = 380 V (3 phase)

Maka,

I =30.000/(380 x 1,73 x 0,8)

I = 56,8 Ampere

Untuk menentukan breaker/mccb, maka 56,8 Ampere x 1,2 (factor safety) = 68,2 ~  MCCB, 3P 80 Ampere (lihat table)

Contoh Kasus #3

Sebuah rumah memiliki peralatan listrik sebagai berikut :

1 unit kulkas sebesar  150 Watt

1 unit TV LED sebesar 57 Watt

1 unit mesin cuci sebesar 300 Watt

3 unit kipas angin masing-masing 60 Watt

1 unit rice cooker 350 Watt

10 buah lampu penerangan masing-masing sebesar 16 Watt

Semua peralatan listrik yang dimiliki rumah tersebut memiliki tegangan 1 phase (220 Volt) dengan Cos φ sebesar 1

Berapa ampere mcb yang dibutuhkan?

Jawab:

1 unit kulkas                            150 x 1            = 150 Watt

1 unit TV LED                         57 x 1              = 57 Watt

1 unit mesin cuci                     300 x 1            = 300 Watt

3 unit kipas angin                    60 x 3              = 180 Watt

1 unit rice cooker                    350 x 1            = 350 Watt

10 buah lampu penerangan    16 x 10            = 160 Watt       +

1197 Watt

P  = 1197 Watt

Cos φ = 1

V = 220 V (1 phase)

Maka,

I =1197/(220 x 1)

I = 6 Ampere

Untuk menentukan breaker/mcb, maka 6 Ampere x 1,2 (factor safety) = 7,2 ~  MCB 1P, 8 Ampere (lihat table).

Beberapa video terkait penentuan circuit breaker bisa kawan-kawan lihat di bawah ini.

Demikianlah sedikit gambaran tentang cara menentukan ampere pada circuit breaker, semoga bisa menjadi sedikit pengetahuan bagi kita semua.

Untuk pertanyaan, saran ataupun koreksi. Silahkan meninggalkan jejak di kolom komentar.