Miniatur circuit breaker (MCB)

1. Definisi

            Miniature circuit breaker (MCB) adalah suatu alat sistem proteksi instalasi listrik bila terjadi beban lebih dan hubung singkat arus listrik (short circuit atau korsleting). MCB merupakan komponen dalam instalasi listrik yang mempunyai peran yang sangat penting, karena kegagalan fungsi dari MCB ini berpotensi menimbulkan hal-hal yang tidak diinginkan seperti timbulnya percikan api karena hubung singkat yang akhirnya bisa menimbulkan kebakaran. Proteksi ini dapat dilakukan oleh MCB karena MCB mempunyai :

·         mechanic sistem yang berfungsi untuk membuka dan menutup looping circuit.

·         Lembaran bimetal yang berfungsi untuk pengamanan beban lebih.

·         Magnetic trip unit yang berfungsi sebagai pengaman hubung singkat (short circuit).

2. Fungsi MCB

            Bila kita perhatikan secara lebih detail, pada bagian depan MCB terdapat gambar simbol seperti gambar dibawah ini.

                                             Gambar : 2 Simbol MCB dan Toggle switch

Simbol di atas merupakan simbol yang umum dipakai dalam gambar listrik sebagai legenda yang menjelaskan fungsi dari peralatan listrik tersebut. Sedangkan angka 1 dan 2 menunjukkan nomor nominal pada MCB sebagai tempat koneksi kabel listrik. Pada angka 1 atau bagian atas umumnya disambungkan dengan kabel incoming (masukan) dan pada angka 2 atau bagian bawah disambungkan dengan kabel outgoing (keluaran).

Simbol – simbol MCB di atas mempunyai tiga macam fungsi yaitu :

1.Pemutus arus (simbol “x” dengan garis miring ke kiri)

MCB ini mempunyai fungsi sebagai pemutus arus listrik ke arah beban. Dan fasilitas pemutus arus ini bisa dilakukan dengan cara manual ataupun otomatis. Cara manual adalah dengan merubah toggle switch yang ada didepan MCB (biasanya berwarna biru atau hitam) dari posisi “ON” ke posisi “OFF” dan bagian mekanis dalam MCB akan memutus arus listrik. Hal ini dilakukan bila kita ingin mematikan sumber listrik di rumah kerana adanya keperluan perbaikan instalasi listrik rumah. Istilah yang biasa dipakai adalah MCB switch off.

Sedangkan MCB akan otomatis “OFF” bila dideteksi terjadi arus lebih, disebabkan karena beban pemakaian listrik yang lebih, atau terjadi gangguan hubung singkat, oleh bagian didalam MCB dan memerintahkan MCB untuk “OFF” agar aliran listrik terputus. Istilah yang biasa dipakai adalah MCB trip.

1.  2.Proteksi beban lebih (simbol seperti kotak dengan sisi terbuka di kiri )

Fungsi ini akan bekerja bila MCB mendeteksi arus listrik yang melebihi rating-nya. Misalnya, suatu MCB mempunyai rating arus listrik 6A tetapi arus listrik aktual yang mengalir melalui MCB tersebut ternyata 7A, maka MCB akan trip dengan delay waktu yang cukup lama sejak MCB ini mendeteksi arus lebih tersebut. Bagian di dalam MCB yang menjalankan tugas ini adalah sebuah strip bimetal. Arus listrik yang melewati bimetal ini akan membuat bagian ini menjadi panas dan memuai atau mungkin melengkung. Semakin besar arus listrik maka bimetal akan semakin panas dan memuai dimana pada akhirnya akan memerintahkan switch mekanis MCB memutus arus listrik dan toggle switch akan pindah ke posisi “OFF”.

Lamanya waktu pemutusan arus ini tergantung dari besarnya arus listrik. Semakin besar tentu akan semakin cepat. Fungsi strip bimetal ini disebut dengan thermal trip. Saat arus listriknya sudah putus, maka bimetal akan mendingin dan kembali normal. MCB bisa kembali mengalirkan dengan mengembalikan ke posisi “ON”.

3. Proteksi hubung singkat (simbol lengkungan)

Fungsi proteksi ini akan bekerja bila terjadi korsleting atau hubung singkat arus listrik. Terjadinya korsleting akan menimbulkan arus listrik yang sangat besar dan mengalir dalam sistem instalasi listrik. Bagian MCB yang mendeteksi hal ini adalah bagian megnetic trip yang berupa solenoid (bentuknya seperti coil/lilitan), dimana besarnya arus listrik yang mengalir akan menimbulkan gaya tarik magnet di solenoid yang menarik switch pemutus aliran listrik. Sistem kerjanya cepat, karena bertujuan menghindari kerusakan pada peralatan listrik. Bagian bimetal strip sebenarnya juga merasakan arus hubung singkat ini, hanya saja reaksinya lambat sehingga kalah cepat dari solenoid ini. 

 Bagian-bagian MCB

 MCB memiliki bagian-bagian penting yang menunjang fungsi MCB sebagai alat sistem proteksi.

                                                           Gambar Bagian-bagian MCB

Bagian dalam MCB sebenarnya lebih dominan bersifat mekanis dengan fungsi switch mekanis dan kontak penghubung/pemutus arus listrik. Penjelasannya dari nomor-nomor dalam gambar diatas adalah sebagai berikut .     

• 1. Actuator lever atau toggle swtich, digunakan sebagai switch On-Off dari MCB. Juga menunjukan status dari MCB, apakah ON atau OFF.
• 2. Swtich mekanis yang membuat kontak arus listrik bekerja.
• 3. Kontak arus listrik sebagai penyambung dan pemutus arus listrik.
• 4. terminal tempat koneksi kabel listrik dengan MCB.
• 5.  Bimetal, yang berfungsi sebagai thermal trip.
• 6. Baut untuk kalibrasi yang memungkinkan pabrikan untuk mengatur secara presisi arus trip dari MCB pabrikasi (MCB yang dijual dipasaran tidak memiliki fasilitas ini, karena tujuannya bukan untuk umum).
• 7. Selenoid, coil atau lilitan yang berfungsi sebagai magnetic trip dan bekerja bila terjadi hubung singkat arus listrik.
• 8.  Pemadaman busur api jika terjadi percikan api saat terjadi pemutusan atau pengaliran kembali arus listrik.

Berdasarkan konstruksinya, maka MCB memiliki dua cara pemutusan yaitu : 

1. pemutusan berdasarkan panas

Hal ini dilakukan oleh batang bimetal, yaitu perpaduan antara dua buah logam yang berbeda koefisien muai logamnya. Jika terjadi arus lebih akibat beban lebih, maka bimetal akan melengkung akibat panas dan akan mendorong tuas pemutus tersebut untuk melepas kunci mekanisnya. Hal ini menyebabkan MCB trip.

2. Pemutusan berdasarkan elektromagnetik

Hal ini dilakukan oleh koil, jika terjadi hubung singkat maka koil akan terinduksi dan daerah sekitarnya akan terdapat medan magnet sehingga akan menarik poros dan mengoperasikan tuas pemutus.

     Untuk mengetahui daya maximum dari suatu MCB adalah dengan mengalikan kapasitas MCB tersebut dengan tegangan 220 volt (tegangan umum di Indonesia).

P = V x I x Cos ⱷ