Thermal Overload Relay Nama Mahasiswa Mahasiswa : Mahfud Mahfud Imam Affandi Dosen Pembimbing : Hery Setijasa, ST. MT mahfudimamaffandi.ltb.13@
[email protected] gmail.com Jurusan Teknik Elektro Polines Kelas LT-2B Jln. Prof. Sudarto Tembalang Semarang INDONESIA Intisari Thermal Overload Relay adalah alat yang biasanya digunakan untuk memproteksi motor, sebetulnya sama saja seperti halnya MCB yang dipasang di rumah. Pernah tidak saat asik nonton televisi, mama sedang nyetrika, adik sedang masak di r i ce cooker tiba-tiba saja listrik ngetrip (kejepret) padahal tidak menyalakan apa-apa lagi? Hal itu disebabkan MCB sudah melewati arus yang diperbolehkan.
4) Motor listrik bekerja hanya dengan 2 phasa atau terbukanya salah satu phasa dari motor listrik 3 phasa. II. PEMBAHASAN A. Pengertian
Over Load atau disebut dengan thermal relay atau thermal overload relay (TOR) adalah komponen pada instalasi tenaga Keywords — Thermal Overload relay, Prinsip kerja, bagian – listrik yang berfungsi sebagai pengaman instalasi terhadap bagian, karakteristik, cara memasang beban lebih. Cara kerja overload adalah dengan memanfaatkan pelat bimetal yang akan memutus jika terjadi I. PENDAHULUAN Instalasi motor listrik membutuhkan pengaman beban arus listrik melampui batas kapasitasnya.Prinsip kerja ini lebih dengan tujuan menjaga dan melindungi motor listrik dari hampir sama dengan cara kerja pada MCB untuk mengamankan arus lebih yang mengalir pada instalasi gangguan beban lebih supaya motor listrik tidak mengalami penerangan maupun tenaga ( motor motor ). kerusakan yang fatal. Rele pengaman arus lebih merupakan pengamanan motor akibat adanya adanya arus lebih/beban lebih. Pengaman beban lebih atau over load yang digunakan pada instalasi motor listrik adalah Thermal Over Load Relay (TOR/TOL). Jika arus yang melalui penghantar yang menuju motor listrik melebihi kapasitas atau setting TOR/TOL, maka TOR/TOL drop atau terputus sehingga rangkaian yang menuju motor listrik terputus. Thermal Over Load Relay (TOR/TOL) biasanya digandengkan dengan kontaktor, dipasaran ada juga pengaman beban lebih yang terintegrasi pada Motor Circuit B reaker . Relay ini biasanya dihubungkan pada kontaktor ke kontak utama 2, 4, dan 6 sebelum dihubungkan ke beban (motor). Gunanya untuk memberikan perlindungan terhadap motor dari kerusakan akibat beban lebih. Arus yang terlalu besar pada beban atau motor listrik akan mengalir pada belitan motor listrik dan dapat menyebabkan kerusakan dan atau Gambar 1.1 Thermal Overload Relay terbakarnya belitan motor listrik. Untuk menghindari terjadinya panas yang berlebihan akibat beban lebih maka harus dipasang Thermal Over Load Relay (TOR/TOL) pada suatu rangkaian. Beberapa penyebab terjadinya beban lebih antara lain adalah: 1) Beban mekanik pada motor listrik terlalu besar; 2) Arus start terlalu besar dan terlalu lama putaran nominal tercapai atau motor listrik berhenti secara mendadak; 3) Terjadi hubung singkat pada motor listrik (antara phasa dengan phasa atau antara phasa dengan body; dan
Thermal relay atau overload relay adalah peralatan switching yang peka terhadap suhu dan akan membuka atau menutup kontaktor pada saat suhu yang terjadi melebihi batas yang ditentukan atau peralatan kontrol listrik yang berfungsi untuk memutuskan jaringan listrik jika terjadi beban lebih. Motor listrik akan mengalami gangguan arus listrik yang berlebihan diakibatkan oleh beberapa beberapa hal antara lain Tegangan input motor listrik kurang dari tagangan Nominalnya, Cos phi motor listrik yang buruk, Beban yang diangkat oleh motor listrik terlalu berat
Fungsi dari Overload relays adalah untuk proteksi motor listrik dari beban lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat dan ada yang lambat. Sebab waktu motor start arus dapat mencapai 6 kali nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka pengamannya akan putus setiap motor dijalankan.
Gambar 2.1 Contoh salah satu TOR Prinsip kerja dari bimetal pada TOR ditunjukkan pada Gambar 2.2 di bawah ini. Gambar 1.2 Simbol Overload
Gambar 2.2 Prinsip Kerja dari Bimetal
Gambar 1.3 Bentuk – bentuk Overload
Jika terjadi beban lebih maka arus menjadi besar dan menyebabkan penghantar panas. Panas pada penghantar melewati bimetal sehingga bimetal melengkung dan selanjutnya aliran listrik yang menuju motor listrik terputus dan motor listrik belitannya tidak sampai terbakar. Diagram hubungan kontak-kontak pada TOR ditunjukkan pada Gambar 2.3.
B. Prinsip Kerja Prinsip kerja Thermal Over Load Relay (TOR/TOL) berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal, yang mengakibatkan bimetal melengkung selanjutnya akan menggerakan kontak-kontak mekanik pemutus rangkaian listrik kontak 95 – 96 membuka dan kontak 97 – 98 menutup. TOR dipasang secara seri dengan kontak utama kontaktor magnit. Pada gambar bimetal dialiri arus utama. Jika terjadi arus lebih, maka bimetal akan membengkok dan secara mekanis akan mendorong kontak bantu Normally Close (NC) 95-96. Oleh karena dalam prakteknya kontak bantu NC 95-96 disambung seri pada rangkaian koil kontaktor magnit, maka jika NC lepas, koil kontaktor tidak ada arus, kontaktor magnit tidak aktif dan memutuskan kontak utama. Nilai pengaman arus lebih ini bisa diset dengan mengatur jarak pendorong kontak. Dalam prakteknya pada permukaan rele pengaman arus lebih terdapat bidang kecil yang berbentuk lingkaran, yang tengahnya bisa diputar dengan obeng minus. Juga terdapat tombol tekan untuk mereset. Contoh salah satu TOR ditunjukkan pada Gambar 2.1
Gambar 2.3 Diagram Kontak-Kontak pada TOR Diagram penyambungan kontak-kontak pada TOR pada magnetic contactor ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Diagram Penyambungan TOR pada Magnetic Contactor
Gambar 2.7 TOR dalam keadaan beban lebih
Gambar 2.5 Cara mengatur TOR Untuk mengatur besarnya arus maksimum yang dapat melewati TOR, dapat diatur dengan memutar penentu arus dengan menggunakan obeng sampai diperoleh harga yang diinginkan.
Gambar 2.8 Kontruksi TOR Perlengkapan lain dari thermal beban lebih adalah reset mekanik yang fungsinya untuk mengembalikan kedudukan kontak 95 – 96 pada posisi semula (menghubung dalam keadaan normal) dan kontak 97 – 98 (membuka dalam keadaan normal). Setelah tombol reset ditekan maka kontak 95 – 96 yang semula membuka akibat beban lebih akan kembali menutup dan kontak 97 – 98 akan kembali membuka. Bagian lain dari thermal beban lebih adalah pengatur batas arus. C. Bagian – bagian Bagian – bagian tehermal overload relay :
Gambar 2.6 TOR dalam keadaan normal
Gambar 3.1 Bagian – bagian Thermal Overload Relay
Gambar 3.2 Bagian – bagian Thermal Overload Relay 1.
Terminal / kontak hubung
Berfungsi untuk mengubungkan arus / Kebel atau penghantar lain untuk dirangkainsedmikian rupa sesuai keinginan perangkainya. Biasanya kotak hubung dalam overload itu ada kontak hubung utama dan kontak hubung bantu yang biasanya memiliki dua kontak yaitu NC dan NO Elemen Elemen akan memproses beban lebih kedalam panas sehinga ketika bean berlebih, maka elem akan panas.
2.
Elemen 2
Maksudnya elemen (alat, admin lupa lagi namanya) yang terhubung langsung dengan elemen panas, sehingga ketika panas pada elemen satu, maka elemen dua akan terpisah dari elemn satu dan akan merubah Kotak hubung didepanya. 3.
Penggerak
Penggerak disini maksudnya adalah alat untuk merubah NC jadi NO dan NO jadi NC setelah elemen berproteksi. 4.
Tombol reset
Ketika OVL terproteksi, maka sobat perlu merubah kemabali ke pengaturan awal, atau possi semula dengan menekan tombol resest 5.
Tombol uji coba
Ini bertujuan mentripkan atau meproteksikan OVL secara manual, hal ini bertujuan untuk mencoba apakah rangkaian sudah berfungsi dengan benar atau tidak. 6.
Pengatur Ampere
Ini adalah alat pengatur seberapa sobat ingin agar OVL terproteksi, biasanya diatur sedikit diatas beban Normal pada motor agar tidak membahayakan Motor. D. Karakeristik
Terdapat konstruksi yang berhubungan langsung dengan terminal kontaktor magnit.
Full automatic function, Manual reset, dan memiliki pengaturan batas arus yang dikehendaki untuk digunakan. Tombol trip dan tombol reset trip, dan semua sekerup terminal berada di bagian depan. Indikator trip Mampu bekerja pada suhu -25 °C hingga +55 °C atau (-13 °F hingga +131 °F)
E. Peralatan Proteksi Peralatan proteksi untuk instalasi pengontrolan motor meliputi: a. Hubung singkat b. Arus lebih c. Sambar Petir d. Tegangan lebih Dalam Tabel 6.1 akan diperlihatkan komponen-komponen peralatan proteksi instalasi pengontrolan motor. Dimana selain sebagai alat proteksi juga berfungsi sebagai saklar pemutus . F. Proteksi Beban Lebih Memproteksi operasi motor terhadap gangguan dan kerusakan, pada rangkaian kontrolnya diterapkan peralatan proteksi seperti dari Tabel 6.1 Keandalan kinerja proteksi akan sangat menentukan perlindungan motor terhadap gangguan. Sebagai gambaran dipelihatkan pada Gambar 6.1, suatu rangkaian pengontrolan motor dengan dua kecepatan dan dua arah putar yang dilengkapi dengan alat-alat proteksi TOL dan sekering atau MCB. Tabel 6.1 Komponen Proteksi Kontrol Motor
pada terminal 2 4 6 pada OVL yang langsung terhubung untuk menuju ke beban. Perhatikan kontak hubung bernomor 95 dan 96, nomor ini berposisi NC yaitu dalam posisi tertutup atau terhubung sebelum terjadi gerakan atau sebelum OVL berproteksi, dan akan menjadi NO, atau terbuka, ataupun terpustus bila proteksi dari OVL bekerja. Bila di sesuaikan dengan prinsip kerjanya, kontak hubung NC 95 96 dipasang sebelum tombol stop dan sesudah MCB pada rangkaian pengendali. Ini bertujuan untuk menghentikan pergerakan arus yang mengalis pada koil kontaktor dan otomatis kontaktor magnet mati dan akan memutus hubung arus listrik 3 fasa. Bisa juga dihubungkan pada awal masuk arus netral, keuntungannya adalah mempermudah pekerjaan dan menghemat bahan. Tapi ada juga kelemahan cara ini,yaitu bila tidak hati-hati maka akan sangat rawan kosleting listrik. Kedua cara diatas sama sama untuk menghentikan kerja kontaktor magnet, jadi masih banyak cara agar kontaktor magnet mati dengan proteksi OVL bekerja. Karena tujuan awal diciptakannya OvL adalah untuk mengamankan Beban dari arus lebih. Di bawah ini adalah contoh pemasangan OVL dalam bentuk rangkaian pengawatan Gambar 6.1 Sistem Proteksi Pengontrolan Motor Dari Gambar 6.1, sistem proteksi pengontrolan motor mempunyai dua, dimana masing-masing akan memproteksi arus yang berbeda, maka batas penyetelan pemutusan arus tidak sama besar. Proteksi dari sumber tegangan dengan sekering, baik untuk rangkaian daya maupun untuk rangkaian kontrol. Fungsi sekering dapat diganti dengan Miniatur Circuit Breaker (MCB), lihat Gambar 6.1. Keandalan Thermal Over Load (TOL) sebagai alat proteksi adalah besaran arus proteksi dapat disetel mengacu kepada arus nominal motor. Besaran arus TOL yang disetel adalah 110 - 120% dari arus nominal motor. Sebagai contoh: suatu motor mempunyai arus nominal sebesar 9A, maka batas pemutusan arus disetel; Penyetelan pemutusan arus TOL = 110% x 9A = 10A Untuk alat proteksi lainnya seperti MCB, batas pemutusan arusnya tidak dapat disetel. Untuk menentukan nominal arus MCB sebagai proteksi rangkaian adalah minimum 120% dari kuat arus rangkaian yang diproteksi, misalnya beban motor. Kontaktor-kontaktor magnet dari Gambar 6.1, selain sebagai sakelar, juga berfungsi sebagai proteksi tegangan nol. Dimana bila ke kumparannya tidak bertegangan, maka kontaktor akan memutus hubungan ke beban. Hal ini akan terjadi apabila sistem kontrol tersambar petir. Koordinasi waktu tripping alatalat proteksi dari Gambar 6.1, harus tepat, dimana waktu pemutusan TOL harus lebih singkat dari waktu pemutusan sekering, terutama saat terjadi gangguan hubung singkat. G. Cara merangkai overload dalam satu rangkain tenaga Kita pasang terlebih dahulu terminal NC 1 3 dan 5 pada overload ke terminal / kotak hubung 2 4 & 6 pada kontaktor, karena pada umumnya, kontak hubung nomor 1 3 5 pada OVL itu meanjang karena memang bertujuan untuk dikombinasikan dengan kontaktor magnet. Dan arus / kabel lanjutannya ada
Gambar 7.1 Pemasangan OVL dalam bentuk rangkaian pengawatan Dalam rangkaian diatas, dijelaskan bahwa bila tombol start ditekan maka kontaktor akan hidup dan motor akan berputar, namun bila motor beban motor berlebih, maka arus, penghantar(yaitu kabel) akan panas, dan akan meproteksikan OVL sehingga OVL akan merubah kotak hubung NC ke NO dan Kotak hubung NO ke NC. Itu bearti motor akan berhenti karena arus terputus (kontaktor mati) dan akan menghidupkan
LED warna kuning yang berarti itu adalah bukti bahwa rangkaian Trip. III. K ESIMPULAN Over Load atau disebut dengan thermal relay atau thermal overload relay (TOR) adalah komponen pada instalasi tenaga listrik yang berfungsi sebagai pengaman instalasi terhadap beban lebih. Cara kerja overload adalah dengan memanfaatkan pelat bimetal yang akan memutus jika terjadi arus listrik melampui batas kapasitasnya.Prinsip kerja ini hampir sama dengan cara kerja pada MCB untuk mengamankan arus lebih yang mengalir pada instalasi penerangan maupun tenaga ( motor ). Instalasi motor listrik membutuhkan pengaman beban lebih dengan tujuan menjaga dan melindungi motor listrik dari gangguan beban lebih supaya motor listrik tidak mengalami kerusakan yang fatal. Rele pengaman arus lebih merupakan pengamanan motor akibat adanya arus lebih/beban lebih. Pengaman beban lebih atau over load yang digunakan pada instalasi motor listrik adalah Thermal Over Load Relay (TOR/TOL). IV. PENUTUP Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi Thermal Overload Relay yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini. Penulis banyak berharap para pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan – kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya. UCAPAN TERIMA K ASIH Dengan selesainya penulisan makalah ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada bapak Hery Setijasa, ST. MT sebagai pembimbing yang telah memberikan bimbingan selama pembuatan makalah ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada orang tua yang telah mendoakan dalam pembuatan makalah ini dan teman-teman yang sudah bersedia meluangkan waktunya untuk membantu pembuatan makalah ini. REFERENSI [1] [2]
http://alamatapasaja.blogspot.co.id/2015/07/overload-dan-carakerjanya.html https://ariwicaksono234.files.wordpress.com/2014/12/thermal-overload-relay.pdf
[3] [4] [5] [6] [7]
http://alamatapasaja.blogspot.co.id/2015/07/overload-dan-carakerjanya.html http://dunialistrikelektron.blogspot.co.id/2015/04/pengertian-torthermal-overload-relay.html http://hamstro.blogspot.co.id/2013/02/thermal-overload-relay-tor.html http://electric-mechanic.blogspot.co.id/2012/09/pengaplikasian-kerjano-dan-nc-proteksi.html https://listrikpemakaian.wordpress.com/2011/07/11/thermal-overloadrelay-tor/
