Pengaman arus sisa (Residual Current Device RCD)

Print
Category: Listrik & Elektronika
Last Updated on Monday, 09 February 2015 Published Date Written by agus salim, MT

Pengaman arus sisa (Residual Current Device RCD)

 

Agus Salim, MT (Widyaiswara P4TK Malang)

agussali@yahoo.com

 

Abstrak

Jaringan instalasi listrik konsumen dikategorikan memenuhi syarat apabila telah teruji mampu melindungi dari gangguan yang diakibatkan oleh arus sisa. Arus sisa adalah selisih antara arus yang masuk pada satu titik dengan arus keluarnya. Atau jumlah arus pada satu titik. Selisish keduanya disebut dengan arus sisa yang kemudian dikenal dengan delta arus. Besarnya arus sisa yang melewati suatu bahan atau material (termasuk didalamnya kulit manusia) akan mempengaruhi tingkat resiko. Dalam rekayasa teknologi listrik besaran delta arus listrik tadi akan menjadi acuan nilai arus sisa nominal peralatan pengaman arus sisa yang dikenal dengan RCD atau disebut dengan   IΔN . Sebuah jaringan instalasi listrik yang dipasang RCD atau Earth Leakage Circuit Breakers (ELCB) diharapkan aman terhadap gangguan kejut listrik pada badan manusia dan aman dari gangguan kebakaran maupun ledakan akibat arus sisa yang bocor ke tanah atau ke sebuah benda. 

Keyword: Arus sisa, RCD dan instalasi yang aman.

 

 

Gambar 1: RCD 25 A, IΔN 0,003 A

Pemutus kebocoran arus yang  juga dikenal sebagai sakelar pemutus arus sisa (PUIL 2000) singkatan SPAS akibat adanya kesalahan rangkaian atau komponen listrik. IΔN adalah simbol untuk arus bocor nominal. Juga disebut RCD (Residual Current Device). Sayangnya gangguan itu akan selalu  terjadi secara terus menerus bahwa orang-orang akan mengalami peristiwa malang bila terjadi  kontak langsung maupun tidak langsung dengan kabel listrik. Tanpa ditanya, kecelakaan listrik tersebut akan sangat berbahaya bagi barang, jaringan dan bahkan bagi manusia.

Tetapi ada langkah-langkah pengamanan perlindungan saat menghindari kemungkinan cedera saat terjadi kecelakaan tersebut. RCD telah terbukti menjadi perlindungan yang sangat baik dari efek arus listrik yang menyengat pada orang-orang. Dia mampu untuk mengatasi gangguan  sirkuit dalam waktu cepat sesaat terjadi kontak pada badan orang-orang  dengan kabel listrik. Termasuk juga di bidang proteksi terhadap kebakaran, kesalahan lainya pemutus arus ini sangat efektif. RCD digunakan pada kabel listrik rumah. Terutama daerah basah seperti kamar mandi dan fasilitas shower harus dilindungi RCD. Oleh karenanya komponen listrik ini  harus dipasang hanya oleh orang spesialis.

Pemasangan RCD

Saklar RCD dipasang pada bagian hilir dari meteran listrik dan atau dibelakang pengaman lebur atau pemutus daya. Dia memantau seluruh rangkaian.  Hal ini juga dapat diinstal beberapa RCD  secara  terpisah dari satu sama lain, misalnya, untuk kamar mandi dipasang sebuah saklar tambahan RCD.Hal ini penting untuk memastikan bahwa RCD yang ukuran ampere cukup besar.Setelah menangani  RCD pada hantaran fase (L1, L2, L3) dari pemutus sirkuit ke konsumen.Dengan hantaran N disambung  ke N bus bar di mana semua masuk hantaran N dihubungkan pada pemakainya.Setelah instalasi selesai dipasang, rangkaian RCD harus diuji dengan menekan i tombol tes RCD.Pengujian rutin pada RCD berguna untuk  memverifikasi fungsi yang benar dari RCD, dan iika perumahan terbuat dari PE semua logam harus terhubung.

Tegangan listrik berbahaya

Bilamana terjadi gangguan listrik dan ternyata karena adanya tegangan yang berbahaya (tegangan diatas 50 VAC, maka langkah keselamatannya adalah:

1. Putuskan

2. Melindungi setiap koneksi atau badan kontak aktif (fase L) yang terbuka.

3. Pastikan tidak adanya tegangan lagi

4. Sambung hantaran pentanahan  dengan hubungan arus pendek

5. Tutup atau batasi setiap bagian hanataran fase lainya.

Contoh-contoh rangkaian yang ditunjukkan merupakan contoh rangkaian lengkap untuk instalasi listrik. Siapapun yang bekerja diarea dan menggunakan  peralatan listrik harus selalu dilakukan oleh tenaga terlatih atau diperintah  dibawah pengawasan inspektur. Untuk eksekusi yang tidak tepat dan tidak benar cara kerja pada instalasi listriknya, instalatir sebagai  orang sepenuhnya bertanggung jawab terhadap orang atau properti.

Simbol dan kode Gambar

Penjelasan simbol dalam skema listrik gambar 2 adalah sebagai berikut:

1.      1. sekering

2.      2. sakelar

3.     3.  lampu (konsumen)

 

Gambar 2 yang ditunjukkan di bawah, sekarang merupakan sirkuit yang  pada prinsipnya dibangun seperti sambungan kabel rumah tangga biasa. Arus mengalir dari konduktor (L) melalui sekering (1) kemudian lewat sakelar (2) yang harus ditutup, melalui beban lampu (3) selanjutnya kembali melintasi konduktor netral (N). Jika saklar dibuka, sirkuit terganggu atau putus dan tidak ada arus mengalir.

Kita tidak harus bingung dengan hantaran pengaman (PE). Konduktor pelindung yang digunakan untuk melindungi orang-orang, daya dipicu oleh kesalahan akibat sentuhan langsung konsumen. Jika, misalnya, direktur membuat kesalahan dengan kontak pada bagian PE, sekarang arus akan mengalir keluar melalui konduktor PE karena terhubung ke grounding. Arus  mengalir keluar tanpa perlawanan, dan karena itu begitu besar sampai waktu operasi nominal sekering tercapai, sekering akan putus. Hal ini dilakukan dalam waktu yang sangat singkat.

 

  

Gambar 2: Rangkaian lampu listrik

 

                                L1  = Kode R  = Hantaran fase 1

                                L2  = Kode S  = Hantaran fase 2

                                L3  = Kode T  = Hantaran fase 3

                                N   = Netral = nol

                                PE  = Protection Earth = Ground

 

Gambar 3: Rambu tanda bahaya dan peringatan

 

Rangkaian RCD.

Berikut beberapa rangkaian RCD yang dipasang pada Papan Hubung Bagi (PHB) yang terdiri dari RCD 3 fase dan satu fase.

 

Gambar  4: RCD 3 fase dengan beban 3 fase

 

Berikut RCD 3 fase dipakai untuk mengamankan jaringan dengan beban dua fase

 

 

Gambar 5: RCD 3 fase  dengan bebabn dua fase. 

Dan berikut rangkaian RCD satu fase yang banyak dipakai untuk jaringan rumah tangga dengan system sambungan seperti berikut dibawah pada gambar 6.

 

Gambar 6:  RCD satu fase

 

Prinsip kerja RCD

Gambar 7: Diagram kerja RCD satu fase

Keterangan simbol pada skema listrik gambar 7:

1.      1. sekering

2.      2. sakelar

3.      3. beban lampu

4.     4.  kontak RCD

5.     5.  tuas mekanik

6.     6.  koil trip

7.      7. kumparan sekunder

8.      8. cincin  trafo arus

9.      9.   tombol Test

 

Disini kita dapat melihat sirkit yang dijelaskan diatas dengan sirkit pemutus arus sisa. Oleh penghantar pada RCD (hantaran fase L dan hantaran netral N) masing-masing menghasilkan medan elektromagnetik. Karena arus mengalir di kutub hantaran fase  berlawanan dengan konduktor netral, medan magnet ini akan saling menghilankan. Dalam hal ini, tidak ada perbedaan arus. Arus bolak-balik yang mengalir adalah sama. Akan tetapi sekarang akibat kesalahan arus tidak lagi mengalir kembali melalui N saja, tetapi lari melewati hanataran PE, sehingga ada perbedaan antara dua hanataran dan dengan demikian medan magnet yang terjadi  pada cincin RCD, yang sekarang terjadi penjumlahan medan magnet pada transformator arus. Pada gulungan transformator arus disisi sekunder terjadi penjumlahan medan magnet sehingga menyebabkan terjadinya tegangan induksi yang dapat mengalir arus melalui kumparan. Ini akan memiliki konsekuensi bahwa tombol saklar rangkaian interupsi RCD dalam sepersekian detik akan bereaksi menekan kontak RCD untuk membuka rangkaian. Tunda waktu yang diijinkan  oleh peraturan dapat berbeda-beda tergantung pada negara dan akan diperiksa oleh seorang profesional setelah instalasi siap disuplai daya atau jaringan telah puluhan tahun digunakan. Sekarang baru dikenal perbedaan penggunaan tingkat kebocoran arus (300mA untuk proteksi kebakaran), Untuk dirumah tangga atau layanan umum (10mA, 30mA).

Dengan tombol tes arus gangguan yang tersedia dapat disimulasikan, untuk membuktikan RCD berfungsi bila terjadi kebocoran dan putus saat tombol tes ditekan. Produsen merekomendasikan tombol tes untuk selalu dicek apakah tetap beroperasi  dalam setengah-tahunan atau bahkan bulanan. Instalasi listrik secara keseluruhan juga harus diperhatikan oleh orang yang ahli baik instalasi baru dan sudah lama harus dilakukan pemeriksaan berkala.

 

Perakitan RCD pada PHB

Berdasarkan contoh dibawah adalah instalasi kabel dari sirkuit pemutus arus sisa akan dijelaskan. Instalasi ini adalah varian paling sederhana dan paling banyak digunakan. Untuk mendemonstrasikan, pelat dasar DIN35 dari manifold datar melesat ke dinding kayu. Dalam contoh ini mengasumsikan pada papan distribusi. PHB  memiliki beban tiga kelompok lampu masing-masing  dilindungi RCD setiap kelompok secara terpisah menggunakan fase (L1, L2, L3) seimbang.

 

Bagaimana kita mulai sekarang?

1.      Pertama, distribusi komponen diperlukan perlengkapan. Sebelum distribusi dipasang, kita perlu tahu dimana kawat berasal dan dimana outlet disambung ke konsumen. Jika jalur suplai dari bawah, terminal dimulai dari bawah. Hal ini tidak wajib, namun sambungan kabel pasokan harus disederhanakan. Terminal output dalam hal ini, berada pada bagian atas.

 

 

Gambar 8: Komponen dirakit pada profil omega

 

2.      Komponen dipasang pada rel yang kuat mulai dari bawah. Dengan urutan L1, L2, L3, N dan PE.

3     Pada rel kedua merupakan komponen RCD.

4.      Berikut adalah pemutus sirkit atau pengaman jaringan, masing-masing mutlak diperlukan dengan RCD. Tiga buah pemutus sirkit dibutuhkan untuk masing-masing dengan pemisah netral.

5.      Terakhir, terminal output instalasi untuk operasi hantaran  L, N, PE.

 

Untuk pengawatan komponen tatacaranya harus sesuai dengan ketentuan, jika menggunakan kabel fleksibel pada setiap ujung-ujungnya harus menggunakan sepatu  kabel atau cable end slave. Selanjutnya kode warna kabel juga menjadi perhatian, merah dipakai untuk fase R; Kuning fase S; Hitam untuk fase T sedangkan netral menggunakan warna biru dan hanataran pengaman selalu menggunakan warna loreng hijau-kuning.

Gambar 9: Kode warna kabel (PUIL 2000) tidak boleh tertukar

 

 Ketika kabel juga harus ditandai mulai darimana? Ini dapat menyederhanakan kepastian urutan kabel dan umumnya untuk mencegah kesalahan. Link dimulai, dengan L1 (coklat), L2 (hitam), L3 (abu-abu) dan N (biru) untuk standar Swiss sedangkan di Indonesia berlaku ketentuan seperti PUIL 2000.

 

Gambar 10: Dalam penyambungan terminal isolasi kabel tidak boleh kena baut

 

Sekarang menghubungkan RCD dengan pemutus sirkit dan pemisah netral. Standar dimulai dari kiri dengan L1, L2, L3, dan N. termasuk pemisah netral harus terhubung, seperti pada gambar 10 disebelah kanan. Ketika klem diperketat, ada isolasi harus bebas tidak dijepit.

 

Gambar 11:  Cara pengaturan toleransi kabel pada terminal sambung

 

Pemutus sirkit dibagi oleh konduktor (L1, L2, L3) tiga kelompok terminal sebelah kiri. Sekarang untuk setiap kelompok terminal kabel dibesarkan.

 

Gambar 12: Sambungan kabel daya (input)

 

Sebagai langkah terakhir, kabel pasokan sekarang terhubung ke terminal.

 

 

 

Gambar 13: Rangkaian akhir PHB RCD

 

Pada rel PHB yang kosong ada  kemungkinan RCD tambahan atau komponen lain untuk dirakit. Hal ini berguna jika, misalnya, kulkas atau freezer termasuk dalam kelompok yang dibedakan rangkaiananya.

Biasanya RCD dirakit kombinasi dengan pemutus sirkit sehingga secara keseluruhan rangkaian akan terproteksi bila terjadi gangguan arus bocor, beban lebih dan rangkaian terjadi hubung singkat.

 

Dimana saja RCD harus dipasang?

Misalnya, seseorang mengeringkan rambut kamar mandi. Dan pengering rambut memiliki kabel yang rusak maka orang tersebut akan terkena dampak atau kecelakaan listrik dan dengan demikian arus mengalir melalui tubuh mengalir ke lantai atau tanah. Arus listrikyang bocor melalui lantai  tidak lagi mengalir kembali melalui kabel, RCD dalam waktu max. 0,3 s dipicu bergerak mematikan listrik kamar mandi. Dengan demikian keselamatan orang terjamin.

   1. Adapun yang seyogyanya dipasangi RCD adalah:

1.              2. Kamar mandi

2.              3.  Kolam renang

3.              4. Area camping

4.              5.  Laboratorium obat

5.              6.  Pada pendingin atau pemanas ruang

6.              7. Area lembab dan basah

7.              8. Area bahaya korosif

8.              9. Stop kontak pada dinding luar

9.              10.. Area proyek bangunan

        11.  Pasangan peralatan listrik sementara

        12. Bengkel uji atau penelitian

        13. Area pasar malam atau pesta kebun

        14. Area rawan ledakan dan

        15. Pekerjaan jalan raya.

 

Area kejadian gangguan keselamatan akibat arus listrik bocor tanah yang perlu diwaspadai:

 

 

Anak-anak bermain obeng dimasukan lubang stop kontak dapat menyebabkan kejut listrik pada mereka berdua.

 

Penghantar fase yang menyentuh badan peralatan listrik dan kita sedang menyentuhnya akan berakibat fatal terhadap tubuh manusia.

Sengatan listrik bisa terjadi dimana saja, oleh karena itu kita harus selalu belajar dan belajar memahami tentang bahaya arus listrik. Jangan mencoba memasang peralatan listrik jika tidak mempunyai pengetahuan listrik yang memadahi.

 

Kesimpulan:

1.      1.  Instalasi yang aman terhadap arus sisa apabila dipasang RCD dengan ketentuan sesuai PUIL    2000.

2.      2.  RCD akan bekerja secara cepat (akan trip) sebelum gangguan meningkat ke tingkat      membahayakan (tersengat, terbakar).

3.      3.  Syarat utama instalasi dapat dipasang RCD bila pemasangan hantaran pentanahan dan    groundingnya berfungsi dengan baik Memenuhi syarat).

 

Referensi:

1.       1.  http://elektricks.com/rcd-fehlerstromschutzschalter-anschliessen

2.       2.  Badan Standarisasi Nasional, PUIL 2000, Yayasan PUIL, 2002

3.      http://kleiner-bastler.ch/Elektrik/Fi-Schalter-Fehlerstromschutzschalter-Fi- Einbau.html