Alat Proteksi Sengatan Listrik Otomatis

ALAT PROTEKSI TERHADAP SENGATAN LISTRIK

YANG BEKERJA SECARA OTOMATIS

          Pada saat ini sudah banyak dijumpai alat-alat proteksi otomatis terhadap tegangan sentuh. Peralatan ini tidak terbatas pada pengamanan manusia dari sengatan listrik, namun berkembang lebih luas untuk pengamanan gedung yang terpasang jaringan instalasi listrik dari bahaya kebakaran akibat hubung singkat (konsleting).

.

1. Jenis-Jenis Alat Proteksi Otomatis

          Jenis-jenis alat proteksi yang banyak dipakai, antara lain adalah: Residual Current Device (RCD), Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB) dan Ground Fault Circuit Interruptor (GFCI). Walaupun berbeda-beda nama namun secara prinsip adalah sama, yakni alat ini akan bekerja atau aktif bila mendeteksi adanya arus bocor ke tanah. Karena kemampuan itulah, arus bocor ini dianalogikan dengan arus sengatan listrik yang mengalir pada tubuh manusia.

2. Prinsip Kerja Alat Proteksi Otomatis

          Gambar 1 di bawah ini menunjukkan bentuk fisik sebuah RCD untuk sistem satu fasa dan skema diagramnya ditunjukkan pada gambar 2. 

Gambar 1. Bentuk fisik RCD 1 fasa

Gambar 2. Skema diagram RCD 1 fasa

          Prinsip kerja RCD dapat dijelaskan sebagai berikut (perhatikan skema diagram pada gambar 2) :

Iin   : arus masuk

Iout : arus keluar

IR1 : arus residual yang mengalir ke tubuh

IR2 : arus residual yang mengalir ke tanah

Min : medan magnet yang dibangkitkan oleh arus masuk

Mout : medan magnet yang dibangkitkan oleh arus keluar.

          Dalam keadaan terjadi arus bocor, maka arus keluar lebih kecil dari arus masuk, Iout < Iin dan arus residu mengalir keluar setelah melalui tubuh manusia atau tanah. Karena Iin>Iout maka Min>Mout, akibatnya akan timbul ggl induksi pada coil yang dibelitkan pada toroida sehingga ggl induksi mengaktifkan peralatan pemutus rangkaian.

        Sedangkan bentuk fisik ELCB untuk sistem tiga fasa ditunjukkan pada gambar 3 dan skema diagramnya ditunjukkan pada gambar 4 di bawah ini.

Gambar 3. Bentuk fisik ELCB 3 fasa

Gambar 4. Skema diagram ELCB 3 fasa

          Prinsip kerja pengaman/proteksi otomatis untuk sistem tiga fasa dapat dijelaskan sebagai berikut (perhatikan skema diagram gambar 4) : 

Bila tidak ada arus bocor (ke tanah atau tubuh manusia) maka jumlah resultan arus yang mengalir dalam keempat penghantar sama dengan nol. Sehingga trafo arus (CT) tidak mengalami induksi dan trigger elektromagnet tidak aktif. Dalam hal ini tidak terjadi apa-apa dalam sistem. Namun sebaliknya, bila ada arus bocor, maka jumlah resultan arus tidak sama dengan nol, maka trafo arus (CT) menginduksikan tegangan dan mengaktifkan trigger sehingga alat pemutus daya ini bekerja memutuskan beban dari sumber (jaringan).

          Gambar 5 dan gambar 6 memperlihatkan pemakaian CRD atau ELCB. Bila pengamanan untuk satu jenis beban saja maka RCD dipasang pada saluran masukan alat saja. Sedangkan bila pengamanan untuk semua alat/beban dan saluran, maka alat pengaman dipasang pada sisi masukan/sumber semua beban. Mana yang terbaik, tergantung dari apa yang diinginkan. Kalau keinginan pengamanan untuk semua rangkaian, maka gambar 6 yang dipilih. Namun perlu dipertimbangkan aspek ekonomisnya, karena semakin besar kapasitas arus yang harus dilayani maka harga alat akan semakin mahal pula walaupun dengan batas arus keamanan (bocor) yang sama.

Gambar 5 Pemasangan ELCB pada beban (proteksi lokal)

Gambar 6. Pemasangan ELCB pada jaringan sumber (proteksi terpusat)

          Untuk alat-alat yang dipasang di meja, cukup dengan arus pengamanan DIn= 30 mA, sedangkan untuk alat-alat yang pemakaiannya menempel ke tubuh (bath tube, sauna, alat pemotong jenggot, dan lain-lain) digunakan alat pengaman dengan arus lebih rendah, yaitu DIn =10 mA. Untuk pengamanan terhadap kebakaran (proteksi terpusat) dipasang dengan DIn= 500 mA.

3. Proteksi pada Peralatan Portabel

          Metode pengamanan atau proteksi peralatan listrik portabel dibedakan menjadi dua kelas, yaitu Alat Kelas I dan Kelas II. Sedangkan untuk alat-alat mainan anak-anak dikategorikan sebagai alat Kelas III.

a. Alat Kelas I adalah alat listrik yang pengamanan terhadap sengatan listrik menggunakan saluran pentanahan (grounding). Alat ini mempunyai selungkup (casing) yang terbuat dari logam.

b. Alat Kelas II adalah alat listrik yang mempunyai isolasi ganda, di mana selungkup atau bagian-bagian yang tersentuh dalam pemakaiannya terbuat dari bahan isolasi. Pada alat kelas ini tidak diperlukan saluran pentanahan. Berikut ini adalah contoh alat yang termasuk Kelas I dan Kelas II.

Gambar 7. Contoh klasifikasi proteksi pada peralatan listrik portable

4. Prosedur Keselamatan Umum

a. Hanya orang-orang yang berwenang dan berkompeten yang diperbolehkan bekerja pada atau di sekitar peralatan listrik

b. Menggunakan peralatan listrik sesuai dengan prosedur (jangan merusak atau membuat tidak berfungsinya alat pengaman atau alat proteksi).

c. Jangan menggunakan tangga logam untuk bekerja di daerah instalasi listrik 

d. Pelihara alat dan sistem instalasi listrik dengan baik

e. Menyiapkan langkah-langkah tindakan darurat ketika terjadi kecelakaan

- Prosedur shut-down : tombol pemutus aliran listrik (emergency off) harus mudah diraih.

- Pertolongan pertama pada korban

f. Pertolongan pertama pada orang yang tersengat listrik

- Korban harus dipisahkan dari aliran listrik dengan cara yang aman sebelum dilakukan pertolongan pertama

Gambar 8. Pemisahan si korban dari aliran listrik

- Hubungi bagian yang berwenang untuk melakukan pertolongan pertama pada kecelakaan. Pertolongan pertama harus dilakukan oleh orang yang berkompeten.

5. Prosedur Keselamatan Khusus

a. Prosedur Lockout/Tagout

          Prosedur ini merupakan prosedur keselamatan khusus yang diperlukan ketika bekerja untuk melakukan pemeliharaan/perbaikan pada sistem instalasi dan peralatan listrik secara aman.

b. Tujuan:

- Mencegah adanya release baik secara elektrik maupun mekanik yang tidak disengaja yang membahayakan orang yang sedang melakukan pekerjaan pemeliharaan dan atau perbaikan,

- Memisahkan/memutuskan dari aliran listrik.

c. Langkah-langkah prosedur ini dapat dijelaskan sebagai berikut

- Buat rencana lockout/tagout

- Beri tahu operator dan pengguna lainnya rencana pemutusan aliran listrik

- Putuskan aliran pada titik yang tepat

- Periksa apakah tim/pekerja telah menggantungkan label (padlocks) tanda perbaikan pada titik lockout

- Letakkan tulisan “perhatian” pada titik lockout

- Lepaskan energi sisa/tersimpan (seperti pada baterai, kapasitor, per dan sebagainya)

- Pastikan bahwa peralatan/sistem tidak beraliran listrik

- Semua anggota tim/pekerja mengambil label (padlock)-nya kembali setelah pekerjaan selesai.