Perbedaan Antara MCB, ELCB/RCCB Dan RCBO

          Banyak sekali istilah atau nama produk perangkat pengaman listrik untuk instalasi listrik pada bangunan rumah atau gedung. Salah satunya adalah istilah yang dipakai untuk komponen pemutus dan pembatas/pengaman arus listrik atau yang biasa dikenal dengan nama circuit breaker. Ada beberapa jenis pengaman listrik yang sering digunakan di dalam instalasi listrik banguan rumah/gedung tersebut diantaranya adalah MCB, ELCB/RCCB dan RCBO. Apa perbedaan dari ketiga produk perangkat pengaman listrik tersebut, mari kita bahas satu persatu.

1.      MCB (Miniature Circuit Breaker)

          MCB (Miniature Circuit Breaker) merupakan peralatan pemutus/pembatas/pengaman arus listrik yang mungkin kita sering lihat di lingkungan rumah kita seperti di panel pembagian di rumah, panel distribusi di kantor, dan lain lain. Jenis pemutus daya ini memang punya karakteristik sebagai berikut :

-          Rating arus umumnya tidak lebih dari 100A (tetapi saat ini ada produk MCB dengan rating >100A).

-          Rating tegangan rendah (Low Voltage < 1 kV).

-          Kurva trip nya tidak bisa diatur, fix dan merupakan design dari manufaktur.

-          Fungsi kerjanya berdasarkan fungsi thermal  atau thermal-magnetic.

karena karakteristiknya tersebut maka tidak heran pemutus dan pengaman jenis ini adalah yang paling dekat dan paling sering digunakan oleh konsumen dalam kehidupan sehari hari. Contoh MCB yang beredar di pasaran saat ini, dengan jenis koneksi diantaranya 1 pole, 2 pole, 3 pole, 1pole + neutral, 2 pole + neutral dan masih banyak lagi jenis koneksinya sesuai dengan kebutuhan konsumen.

Gambar 1. Jenis-jenis koneksi pada MCB

Gambar 2. Contoh MCB 1 Pole

Gambar 3. Contoh MCB 2 Pole

Gambar 4. Contoh MCB 3 Pole

Dalam keadaan normal MCB berfungsi sebagai saklar yang memutuskan hubungan arus listrik secara manual, namun bila terjadi kelebihan penggunaan daya listrik akan terjadi pemutusan arus listrik secara otomatis.  Supaya tidak sering terjadi pemutusan arus listrik secara otomatis, atau sering kita sebut trip (jeglek), maka kita harus bisa menghitung penggunaan atau konsumsi daya listrik pada peralatan listrik/elektronik rumah tangga. Untuk menghitung daya listrik rumah yang digunakan, maka kita dapat menggunakan rumus perhitungan konversi VoltAmpere (VA) ke Watt (W) sebagai berikut :

Volt x Ampere  x Cos phi = Watt

Contoh peralatan listrik/elektronik yang biasa digunakan di rumah :

- 1 unit AC 1/2 PK @400 Watt,

- 1 unit TV LED 32" @55 Watt,

- 1 unit lemari @120 Watt,

- 1 unit sektrika @300 Watt,

- 1 unit mesin cuci @300 Watt,

- 1 unit rice cooker @350 Watt,

- 6 buah lampu penerangan @ 18 Watt = 108 Watt.

Semua daya listrik diatas ditotal menjadi 1.633 Watt, jika besar factor daya (cos phi) dianggap 1 maka total daya listrik tersebut sebesar 1.633 VA.  Total Daya tersebut bisa dikonversikan menjadi arus listrik dengan rumus Arus = Watt / Volt.

Arus = 1633 Watt / 220 Volt = 7,4227 Ampere.

Bila rumah hanya menggunakan daya listrik sebesar 1300VA atau 6A maka saklar MCB akan selalu trip (jeglek).  Untuk itu rumah kita harus memiliki daya listrik yang sesuai dengan kebutuhan daya listrik tersebut yaitu memilih daya listrik sebesar 2200VA atau 10A.  Gunakan pembatas dan pengaman arus dengan rating MCB 10A untuk menjaga keamanan rumah dari terjadinya konsleting atau arus pendek yang bisa menyebabkan kerusakan pada peralatan listrik/elektronik.

2.      ELCB/RCCB

          ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) merupakan peralatan pemutus/pengaman listrik yang berfungsi sebagai peralatan keselamatan untuk digunakan pada instalasi sistem tenaga listrik dengan impedansi pentanahan yang tinggi untuk mencegah kejadian tersengat listrik. Alat ini akan mendeteksi jika ada tegangan sisa pada enclosure peralatan yang terbuat dari logam dan akan memutus rangkaian listrik ketika tegangan yang berbahaya terdeteksi. Secara garis besar ada dua jenis ELCB, ELCB yang bekerja berdasarkan tegangan dan ELCB yang bekerja berdasarkan arus atau biasa dikenal sebagai RCCB (Residual Current Circuit Breaker).

Gambar 5. Wiring diagram ELCB

          Ketika tegangan dari bagian enclosure peralatan tersebut meningkat (sebagai akibat dari bersentuhannya kawat/bus fasa dengan bagian enclosure atau terjadi kegagalan insulasi) yang dapat menimbulkan terjadinya perbedaan tegangan antara tanah dan bagian enclosure yang menimbulkan potensi terjadinya sengatan listrik. Perbedaan tegangan ini akan menghasilkan arus yang mengalir dari bagian enclosure peralatan melewati kumparan relai menuju ke tanah. Ketika tingkat tegangan di bagian enclosure peralatan melebihi 50 Volt, besarnya arus yang melewati kumparan relai dapat menggerakkan kontak relai yang memutus sumber arus yang dapat mencegah bahaya sengatan listrik. ELCB akan tetap dalam kondisi OFF sampai di reset secara manual.

Gambar 6. Contoh ELCB produk tahun 1970-an

          Namun yang perlu diingat adalah ELCB berbasis tegangan tidak mendeteksi arus gangguan dari bagian yang bertegangan ke bagian yang ditanahkan, melainkan hanya mendeteksi apabila terjadi perbedaan potensial antara bagian enclosure yang seharusnya tidak bertegangan dengan kawat pentanahan sebagai acuan tegangan 0 volt. Jika terjadi gangguan dari bagian yang bertegangan dengan pentanahan di luar rangkaian peralatan tersebut (misalnya orang atau suatu pipa metal) maka ELCB berbasis tegangan ini tidak akan terputus karena tegangan pada kawat pentanahan peralatan tidak berubah. Bahkan ketika gangguan terjadi antara bagian bertegangan dan pentanahan dari rangkaian peralatan, kondisi paralel pada jalur pentanahan yang diciptakan oleh pipa gas atau air dapat menyebabkan ELCB akan dilewatkan begitu saja. Sebagian besar arus gangguan akan melewati pipa karena impedansi pada kawat pentanahan kan jauh lebih besar dibandingkan dengan ratusan meter pipa metal yang terkubur di dalam tanah. Oleh karena hal inilah ELCB yang berbasis tegangan sudah ditinggalkan dan digantikan dengan ELCB berbasis arus atau biasa disebut RCCB. (Residual Current Circuit Breaker)

          Perangkat ELCB berbasis arus atau dikenal dengan nama RCCB atau dikenal juga dengan istilah Residual Current Device (RCD) merupakan perangkat listrik juga berfungsi untuk melindungi dari arus bocor. Kedua rangkaian konduktor (konduktor suplai dan konduktor kembali) dilewatkan pada kumparan pendeteksi. Jika ada ketidakseimbangan pada arus maka akan menyebabkan ketidakseimbangan pada medan magnet, sehingga medan magnet tidak benar benar menghilangkan satu sama lain.

Keterangan : 1 = Trip coil, 2 = Search coil, 3 = Torodial iron core, 4 = Test switch

Gambar 7. Wiring diagram RCCB

Gambar 8. Contoh RCCB 1 Phase

          Kumparan sumber (kumparan fasa), kumparan netral dan kumparan pendeteksi semuanya dililitkan pada bagian inti dari transformator. Pada suatu rangkaian yang normal maka terdapat sejumlah arus yang besarnya sama masuk melewati kumparan fasa menuju beban dan kembali melalui kumparan netral. Baik kumparan fasa maupun kumparan netral dililit dengan cara berlawanan sehingga mereka menghasilkan fluks magnetik yang juga saling berlawanan. Ketika terdapat arus yang besarnya sama melewati kumparan fasa dan kumparan netral, maka fluks magnet yang timbul akan saling menghilangkan satu sama lain.

          Ketika terjadi gangguan atau ada arus bocor ke tanah di rangkaian beban, atau dimanapun diantara rangkaian beban dan output dari rangkaian RCD maka arus kembali yang melalui kumparan netral akan berkurang. Sehingga fluks magnet yang dihasilkan pada inti transformator tidak seimbang lagi. Sisa dari flux magnet yang tertinggal inilah yang dinamakan fluks residu. Perubahan dari fluks residu di dalam inti transformator akan memotong kumparan pendeteksi. Kejadian ini akan menghasilkan electromotive force (emf) pada kumparan pendeteksi. Gaya emf  ini pada dasarnya merupakan arus bolak balik (AC). Tegangan yang terinduksi di kumparan pendeteksi akan menghasilkan arus di dalam kawat trip circuit. Arus inilah yang mengoperasikan Itripping coil dari pemutus tenaga. Karena arus pembuat trip ini didorong oleh fluks magnet residu antara kumparan fasa dan kumparan netral, maka arus ini dinamakan perangkat arus residu (residual current device).

          RCCB (Residual Current Circuit Breaker) berfungsi sebagai alat pengaman arus bocor ke tanah atau saklar pengaman arus sisa yang bekerja dengan sistem differential, dengan penggolongan arus <30 mA untuk proteksi terhadap manusia dan <300 mA untuk proteksi terhadap bahaya kebakaran bangunan/gedung.

          RCCB bekerja memutus arus listrik saat terdeteksi ada kebocoran arus listrik ke grounding atau tanah. Prinsip kerjanya adalah mendeteksi adanya arus bocor baik pada gangguan tanah maupun gangguan terhadap ground dengan cara membandingkan nilai antara fasa dan netral dari suatu system, dimana arus yang keluar melalui titik fasa dan netral pada suatu sistem instalasi selalu berbanding lurus (seimbang). Apabila ada perbedaan nilai pada titik fasa dan netral yang diakibatkan oleh adanya gangguan tidak seimbang antara titik fasa terhadap tanah atau ground maka RCCB tersebut akan memutuskan aliran listrik pada suatu sistem.

          RCCB (Residual Current Circuit Breaker) memiliki fungsi melindungi manusia dari sengatan listrik dan bahaya kebakaran akibat adanya gangguan pada instalasi listrik yang tidak baik.  Sering kita dengar  cerita tentang seseorang yang meninggal karena mengalami kesetrum saat berada di kamar mandi.  Kejadian ini seharusnya bisa dicegah bila peralatan yang memiliki arus listrik di kamar mandi dipasang RCCB, sehingga bila terjadi konsleting yang menyebabkan seseorang tersetrum maka secara otomatis arus listrik akan diputuskan oleh RCCB.  Kejadian tersebut terjadi karena adanya bahaya arus listrik bocor dengan memiliki daya arus lebih dari 1Ampere. Mengalami kesetrum sudah sering terjadi kepada siapa saja, namun tingkat bahayanya masih sebatas terkejut seperti kesemutan dan masih aman, namun kita harus tetap melindungi keluarga dari bahaya arus bocor. Oleh karena itu RCCB perlu dipasang pada peralatan listrik/eletronik yang berhubungan dengan air seperti lemari es, mesin cuci, pompa air yang memiliki resiko besar terjadinya kesetrum.

          Kelebihan dari RCCB adalah bila seseorang mengalami tersengat listrik, maka RCCB ini akan dapat bekerja dalam waktu kurang dari 0,1 detik untuk memutuskan aliran arus listrik. Selain melindungi manusia, RCCB juga sangat berguna untuk melindungi peralatan yang sangat sensitif terhadap kebocoran listrik akibat kesalahan instalasi dan juga untuk melindungi bangunan/gedung dari bahaya kebakaran akibat kebocoran atau konsleting kabel listrik.

3.      RCBO

          RCBO (Residualcurrent Circuit Breaker with Overload Protection) adalah inovasi terbaru dari Schneider Electric yang menggabungkan fungsi MCB dan ELCB/RCCB. RCBO ini dirancang lebih ramping dan hemat ruangan. Dengan penggunaan RCBO ini kerusakan jaringan listrik lebih mudah dideteksi. Penggunaan RCBO juga disarankan untuk area lembab seperti area kamar mandi, dapur, kolam renang dan sebagainya. Intinya wajib dioptimalkan penggunaannya pada area rumah/gedung yang lembab.

          RCBO merupakan kombinasi gabungan antara MCB dan ELCB/RCCB dengan lebar yang sama dengan lebar MCB sehingga lebih hemat tempat dan sederhana saat pemasangannya.  RCBO mempunyai fungsi sebagai proteksi terhadap arus bocor/setrum dan mencegah terjadinya hubungan singkat atau konsleting.  Bila telah menggunakan RCBO pada peralatan listrik/eletronik, maka tidak diperlukan lagi menggunakan MCB dan ELCB/RCCB karena RCBO bisa bertugas menggantikan fungsi MCB dan ELCB/RCCB serta lebih hemat dalam penggunaannya. Harga 1 unit RCBO dijual lebih hemat dibanding dengan harga masing-masing 1 unit MCB dan 1 unit ELCB/RCCB. 

          Meskipun RCBO diwajibkan penggunaannya pada area rumah/gedung yang lembab, tidak ada salahnya jika kita gunakan juga pada rumah tinggal untuk menghindari bahaya tersengat/kesetrum listrik di rumah yang kita tempati. Berdasarkan Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL), pencegahan mengalirnya arus gangguan melalui badan manusia, ternak, dan sesuatu yang menyebabkan kebakaran, membutuhkan alat tambahan selain MCB, yaitu ELCB/RCCB. Dengan menggunakan RCBO di rumah tinggal berarti selain menggunakan MCB sebagai pembatas dan pengamanan arus lebih kita juga telah menggunakan ELCB/RCCB sebagai pengaman tersengat arus listrik akibat kebocoran isolasi kabel listrik, karena RCBO merupakan kombinasi antara fungsi MCB dan ELCB/RCCB dalam satu unit produk dengan ukuran yang sama seperti ukuran MCB yaitu selebar 18 mm, sehingga hemat tempat dan lebih sederhana dari segi pemasangan.

          Menurut UU No. 30 Pasal 29 th 2009, konsumen wajib melaksanakan pengamanan terhadap bahaya akibat pemanfaatan tenaga listrik, karena sesuai dengan data bahwa arus listrik yang mengalir pada manusia sebesar 80mA menyebabkan gangguan pada jantung dan sekitar 73% dari jumlah kebakaran bangunan rumah dan gedung perkantoran di indonesia diakibatkan oleh kebocoran atau konsleting arus listrik.

          Keunggulan dari RCBO antara lain adalah :

- 3 in 1 (3 Proteksi dalam 1 Produk), yakni pengaman beban lebih, pengaman hubung singkat  dan pengaman arus bocor (anti kesetrum).

- Dimensi ramping dengan lebar 18 mm, sama dengan lebar 1 unit MCB.

- Instalasi mudah, cukup lepaskan MCB yang lama, ganti dengan RCBO dan pasang kabel netral.

- Harga Ekonomis, harga RCBO lebih ekonomis dibandingkan dengan harga MCB + ELCB/RCCB.

- RCBO telah diuji sesuai dengan standar IEC dan SNI.

Gambar 9. Contoh RCBO 1 Phase

          Secara garis besar perbedaan antara MCB, ELCB/RCCB dan RCBO dapat dirangkum seperti pada tabel berikut ini.

Perbedaan MCB, ELCB/RCCB dan RCBO

SPESIFIKASI	MCB	ELCB/RCCB	RCBO
Perlindungan beban lebih	V	X	V
Perlindungan hubung singkat	V	X	V
Perlindungan Arus Bocor	X	V	V
Lebar 1 Pole	18mm	36mm	18mm
Proteksi terhadap manusia 30mA	X	V	V
Proteksi bahaya kebakaran 300mA	X	V	X