Pembahasan Lengkap Circuit Breaker

Circuit Breaker adalah suatu alat yang digunakan untuk memutus aliran listrik pada suatu instalasi listrik ketika terjadi gangguan. 

Gangguan yang dimaksud adalah hubung singkat atau short circuit, Overload atau beban berlebih, kebocoran arus, bahkan sampai sambaran petir. Oleh karena fungsi tersebut circuit breaker ini disebut sebagai peralatan pengaman instalasi listrik.

Pengertian Circuit Breaker

Circuit Breaker merupakan suatu alat pengaman pada instalasi listrik yang digunakan untuk memutus aliran listrik ketika terjadi gangguan.

Agar lebih memahami pengertian tersebut, lihat pada gambar di bawah ini ;

Pada gambar diatas terlihat bahwa terdapat 3 buah circuit breaker yang digunakan sebagai pengaman pada instalasi rumah tersebut. Circuit Breaker yang digunakan di rumah tersebut adalah MCB (Miniature Circuit Breaker)

Jadi ketika terjadi gangguan seperti hubung singkat, dan beban berlebih maka circuit breaker akan memutus arus listrik sehingga tidak terjadi hal yang lebih parah seperti kebarakan rumah.

Fungsi Circuit Breaker

Circuit breaker ini mempunyai beberapa fungsi yang digunakan untuk mengamankan instalasi listrik yaitu sbb :

1. Memutus aliran listrik ketika terjadi hubung singkat / short circuit

Hubung singkat ini terjadi karena aliran listrik fasa dan netral yang saling terhubung sehingga mengakibatkan lonjakan arus yang sangat besar. Bertemunya fasa dan netral ini dapat terjadi pada kabel listrik yang bocor isolasinya atau peralatan elektronik yang rusak.

Ada beberapa Circuit Breaker yang mempunyai fungsi ini yaitu untuk memutus aliran listrik ketika terjadi hubung singkat misalnya MCB (Miniature Circuit Breaker). Jadi ketika terjadi hubung singkat tersebut maka Miniature Circuit Breaker akan langsung memutus aliran listrik agar tidak terjadi hal yang tidak diinginkan seperti kebakaran.

2. Memutus aliran listrik ketika terjadi beban berlebih

Beban berlebih atau Overload ini terjadi ketika arus listrik yang mengalir melebihi batas yang ditetapkan oleh Circuit Breaker (CB). Misalkan pada Circuit Breaker sudah tertera Rating Ampere atau kapasitas nilai arus maksimum adalah 20 Ampere. Apabila arus yang mengalir pada Circuit Breaker tersebut lebih dari 20 A maka Circuit Breaker akan langsung memutus aliran listrik.

Kemudian beban berlebih ini terjadi dikarenakan kebutuhan arus listrik pada peralatan elektronik yang terlalu besar dan tidak sesuai dengan rating Circuit Breaker yang digunakan. Salah satu Circuit Breaker yang mempunyai fungsi ini yaitu untuk memutus aliran listrik ketika terjadi beban berlebih adala MCB. 

Pilihan rating arus yang disediakan oleh MCB ini sangat bervariasi mulai dari 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, bahkan sampai 100 Ampere.

3. Memutus aliran listrik ketika terjadi kebocoran arus

Ada beberapa jenis Circuit Breaker yang mempunyai fungsi ini yaitu untuk mendeteksi kebocoran arus misalnya ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker).

Cara yang digunakan ELCB untuk mendeteksi kebocoran arus adalah dengan membandingkan arus yang mengalir pada kabel fasa dan netral. Misalkan terjadi kebocoran arus dimana arus listrik mengalir ke konduktor lainnya maka nilai arus yang mengalir pada kabel fasa dan netral pasti tidak sama dan ELCB akan langsung memutus aliran listrik.

ELCB ini juga dapat digunakan untuk mengamankan manusia dari tersetrum listrik, misalnya pada suatu pekerja teknisi listrik ketika memasang instalasi mengalami tersetrum / tersengat listrik. Kemudian ELCB akan mendeteksi bahwa arus yang mengalir pada fasa dan netral tidak sama dikarenakan sebagian kecil listrik mengalir ke pekerja teknisi tersebut. Maka ELCB akan langsung memutus aliran listrik sehingga pekerja tersebut dapat terselamatkan.

Simbol Circuit Breaker

Pada dasarnya simbol dari Circuit Breaker ini berbeda - beda, bergantung dari jenis circuit breaker yang digunakan. Akan tetapi ada simbol circuit breaker secara umum yaitu :

Klasifikasi Circuit Breaker

Circuit Breaker ini dapat diklasifikasikan berdasarkan cara kerja dalam memutus aliran listrik yaitu :

1. Thermal 
   
   Circuit Breaker jenis ini akan memutuskan arus listrik berdasarkan energi panas yang diterima oleh bahan tertentu yang mengendalikan kontak saklar. Contoh dari Circuit Breaker yang memanfaatkan energi panas (thermal) untuk memutus arus listrik adalah MCB (Miniature Circuit Breaker).
   
   
   
   
   
   Jadi bahan yang digunakan untuk mengendalikan kontak saklar pada MCB adalah bimetal dimana sangat peka terhadap suhu. Ketika terjadi hubung singkat atau beban berlebih maka kabel listrik akan mengeluarkan suhu panas yang berlebih. Karena suhu panas tsb maka bahan bimetal pada MCB akan melengkung dan mengakibatkan saklar terbuka dan memutus arus listrik.
   
   
   
   
2. Magnetik
   
   Circuit Breaker jenis ini memanfaatkan energi magnetik untuk memutus dan menghubungkan aliran listrik pada suatu instalasi listrik. Jadi ketika koil dialiri oleh arus listrik maka akan membuat koil tsb menjadi magnet induksi. Magnet induksi ini dapat menarik kontak saklar sehingga kontak saklar dapat memutus aliran listrik.
   
   
3. Thermal - Magnetik
   
   Circuit Breaker jenis ini menggabungkan dua teknologi tersebut yaitu memanfaatkan energi thermal dan energi magnetik untuk memutus dan menghubungkan arus listrik.

Cara Kerja Circuit Breaker

Cara kerja dari Circuit breaker ini bergantung dari jenis yang digunakan mengingat circuit breaker yang tersedia di pasarang sangat banyak sekali baik yang digunakan pada instalasi listrik rumah dan gedung sampai circuit breaker yang digunakan di industri dengan rating ampere yang sangat besar.

Akan tetapi disini kami akan menjelaskan cara kerja salah satu jenis circuit breaker yaitu MCB atau Miniature Circuit Breaker, berikut penjelasannya ;

MCB ini merupaka Circuit Breakar yang paling sering digunakan pada instalasi listrik rumah dan gedung. MCB ini mempunyai dua fungsi yaitu untuk memutus aliran listrik ketika terjadi hubung singkat dan memutus arus listrik ketika terjadi beban berlebih.

Misalnya terdapat suatu kasus gangguan instalasi listrik yang akan menjelaskan cara kerja MCB dimana  :

1. Ketika terjadi gangguan misalkan kabel fasa (positif) dan netral (negatif) bersentuhan dikarenakan isolasi kabel tersebut yang terkelupas maka akan terjadi hubung singkat.
2. Hubung singkat tsb menyebabkan suatu korsleting listrik.
3. Ketika terjadi korsleting listrik maka arus listrik akan mengeluarkan energi panas berlebih.
4. Energi panas tersebut membuat bahan bimetal pada MCB yang digunakan untuk mengendalikan kontak saklar menjadi melengkung (seperti gambar diatas). 
5. Bahan bimetal yang melengkung tsb mengakibatkan kontak saklar MCB memutus aliran listrik.
6. Hal tersebut menyebabkan listrik rumah menjadi padam.

Jenis circuit breaker

Circuit breaker ini dibagi menjadi beberapa jenis berdasarkan fungsi dan kemampuannya yaitu :

Miniature Circuit Breaker (MCB)

MCB ini merupakan peralatan pengaman yang paling sering digunakan pada instalasi listrik rumah dan gedung. MCB ini akan memutus aliran listrik ketika terjadi gangguan seperti hubung singkat, korsleting dan beban berlebih pada instalasi listrik.

Jadi secara sederhana cara kerja dari MCB ini adalah sbb :

1. Terdapat bahan bimetal yang digunakan untuk mengendalikan kontak saklar
2. Jadi bahan bimetal ini sangat peka terhadap suhu panas
3. Ketika terjadi hubung singkat atau korsleting atau beban berlebih maka kabel yang mengalirkan listrik akan mengeluarkan suhu panas
4. Suhu panas tersebut membuat bahan bimetal di dalam MCB melengkung sehingga kontak saklar terbuka dan memutus aliran listrik.

Kemudian pada MCB ini terdapat suatu rating atau arus maksimal yang dapat dilalui oleh MCB. Ketika arus listrik yang mengalir melalui MCB melebihi batas maksimal, maka MCB akan memutus aliran listrik. Rating MCB ini sangat bervariasi antara lain ;

• 2 A
• 4 A
• 6 A
• 10 A
• 16 A
• Dan lain lain

Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB)

Berbeda dengan MCB, ELCB ini digunakan untuk melindungi manusia ataupun peralatan listrik dari kebocoran arus. Jadi cara kerjanya adalah dengan membandingkan arus listrik yang mengalir pada kabel fasa dan kabel netral.

Misalnya pada gambar diatas terlihat bahwa terjadi kebocoran arus listrik dikarenakan kabel yang terkelupas. Arus tersebut kemudian mengalir ke tangan dan mengakibatkan orang tersebut tersetrum. 

Kemudian ELCB ini akan mendeteksi bahwa arus yang mengalir pada kabel fasa dan netral tidak sama maka akan langsung memutus aliran listrik. Hal tersebut dikarenakan sebagian arus listrik mengalir ke tangan orang yang tersetrum tersebut.

Residual Current Circuit Breaker (RCCB)

RCCB adalah sebuah peralatan pengaman pada instalasi listrik yang berfungsi untuk melindungi instalasi listrik dari kebocoran arus. 

Cara kerja dari RCCB ini mirip seperti ELCB dimana membandingkan arus yang mengalir pada kabel fasa dan kabel netral. Jika terjadi perbedaan arus pada kabel fasa dan netral maka dipastikan terjadi kebocoran arus dan RCCB akan memutus arus listrik.

RCBO

RCBO ini merupakan kombinasi dari MCB dan ELCB dalam satu produk sehingga menggabungkan dua fungsi dari alat tersebut yaitu :

1. Memutus arus listrik ketika terjadi hubung singkat / short circuit
2. Memutus arus listrik ketika terjadi beban berlebih / Overload
3. Memutus arus listrik ketiak terjadi arus bocor

Molded Case Circuit Breaker (MCCB)

MCCB ini merupakan suatu pengaman instalasi listrik 3 fasa yang digunakan untuk melindungi peralatan listrik dari hubung singkat (short-circuit) dan beban berlebih (Overload).

Berbeda dengan MCB yang digunakan pada instalasi listrik rumah dan gedung, MCCB ini lebih digunakan untuk melindungi peralatan produksi di industri seperti motor listrik dan alat yang membutuhkan daya besar lainnya. 

Oleh karena fungsi tersebut rating atau arus maksimal yang bisa dilewati oleh MCCB ini sangat besar yaitu bisa mencapai 1000 Ampere.

ACB (Air Circuit Breaker)

ACB merupakan suatu alat pengaman instalasi 3 fasa yang berfungsi untuk memutus aliran listrik ketika terjadi hubung singkat (short circuit) dan beban berlebih (Overload).

Pada dasarnya ACB ini merupakan versi upgrade dari MCCB dimana mempunyai rating yang jauh lebih besar dan fitur yang lebih banyak seperti :

• Run time monitoring
• Load Profile Analyzing
• Class 1 Power(P) Monitor
• Energy reduction maintance settings (ERMS)

Jadi ACB ini dapat dikoneksikan dengan suatu peralatan monitoring seperti SCADA untuk memonitoring arus, dan keadaan kontak saklar pada ACB.

Oil Circuit Breaker (OCB)

OCB atau Oil Circuit Breaker merupakan suatu alat pengaman sistem distribusi dan transmisi listrik di amerika yang digunakan sampai tahun 1960-an. Jadi alat ini sudah tidak banyak digunakan lagi dikarenakan teknologi-nya sudah tua dan ada yang lebih baru dan canggih.

Jadi alat ini digunakan untuk memadamkan busur api ketika terjadi proses switching yaitu pemutusan aliran listrik atau penghubungan aliran listrik pada sistem transmisi dan distribusi. Tegangan listrik yang digunakan pada alat ini bisa mencapai 345 Kilo Volt

VCB (Vaccum Circuit Breaker)

Sama seperti OCB (Oil Circuit Breaker), VCB ini juga digunakan pada sistem transmisi dan distribusi listrik. Akan tetapi perbedaannya adalah VCB ini menggunakan ruang hampa untuk memadamkan busur api, sementara itu OCB menggunakan cairan minyak khusus untuk pemadaman busur api.

SF6CB (Sulfur Hexafluoride Circuit Breaker)

Sama seperti OCB dan VCB, SF6CB ini merupakan pengaman pada sistem distribusi dan transmisi listrik yang digunakan untuk memadamkan busur api. Perbedaanya adalah SF6B ini menggunakan gas Fulfur Hexaflouride untuk memadamkan busur api tersebut.

Berbagi :