Apa itu Residual Current Circuit Breaker?

Apa itu Residual Current Circuit Breaker?

Definisi RCCB

Residual Current Circuit Breaker (RCCB) didefinisikan sebagai perangkat keselamatan yang mendeteksi dan memutus sirkuit ketika terjadi arus bocor ke tanah.

Prinsip Kerja

RCCB bekerja berdasarkan hukum arus Kirchhoff, yang menyatakan bahwa total arus yang masuk ke suatu simpul sama dengan total arus yang keluar dari simpul tersebut. Dalam sirkuit normal, arus di kabel fase dan netral seimbang. Jika terjadi kerusakan, seperti isolasi yang rusak atau kontak dengan kabel fase, sebagian arus mengalir ke tanah. Ketidakseimbangan ini dideteksi oleh RCCB, menyebabkannya trip dan memutus sirkuit dalam hitungan milidetik.

RCCB mengandung transformator toroidal dengan tiga koil: kabel fase, netral, dan koil sensor. Ketika arus seimbang, koil fase dan netral menghasilkan fluks magnetik yang sama dan berlawanan. Ketidakseimbangan menghasilkan fluks magnetik sisa, menginduksi tegangan pada koil sensor. Tegangan ini memicu relai untuk membuka kontak RCCB dan memutus sirkuit.

RCCB dilengkapi dengan tombol uji untuk pengguna memeriksa fungsinya dengan menciptakan arus bocor kecil. Menekan tombol menghubungkan kabel fase pada sisi beban ke netral suplai, melewati koil netral. Ini menyebabkan ketidakseimbangan arus, membuat RCCB trip. Jika tidak trip, RCCB mungkin rusak atau dipasang salah dan perlu diperbaiki atau diganti.

Jenis-jenis RCCB

Ada jenis-jenis RCCB berdasarkan sensitivitasnya terhadap jenis arus bocor yang berbeda:

• Tipe AC: Jenis ini merespons hanya arus bolak-balik (AC) murni. Cocok untuk aplikasi umum di mana tidak ada perangkat elektronik atau drive frekuensi variabel yang menghasilkan arus searah atau pulsa.

• Tipe A: Jenis ini merespons baik arus bolak-balik (AC) maupun arus searah pulsa (DC). Cocok untuk aplikasi di mana ada perangkat elektronik seperti komputer, TV, atau lampu LED yang menghasilkan arus dikonversi atau dipotong.

• Tipe B: Jenis ini merespons arus bolak-balik (AC), arus searah pulsa (DC), dan arus searah halus (DC). Cocok untuk aplikasi di mana ada perangkat seperti inverter surya, charger baterai, atau kendaraan listrik yang menghasilkan arus searah halus.

• Tipe F: Jenis ini merespons arus bolak-balik (AC), arus searah pulsa (DC), arus searah halus (DC), dan arus bolak-balik frekuensi tinggi hingga 1 kHz. Cocok untuk aplikasi di mana ada perangkat seperti konverter frekuensi, kompor induksi, atau dimmer yang menghasilkan arus frekuensi tinggi.

Sensitivitas RCCB ditentukan oleh arus operasi sisa nominalnya (I∆n), yaitu arus bocor minimum yang diperlukan untuk trip. Nilai I∆n yang umum adalah 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, dan 1 A. Nilai I∆n yang lebih rendah menawarkan perlindungan yang lebih tinggi terhadap sengatan listrik. Misalnya, RCCB 30 mA dapat melindungi terhadap henti jantung jika sengatan berlangsung lebih dari 0,2 detik.

Klasifikasi lain dari RCCB berdasarkan jumlah polanya:

• 2-pol: Jenis ini memiliki dua slot untuk menghubungkan satu kabel fase dan satu kabel netral. Digunakan untuk sirkuit fase tunggal.

• 4-pol: Jenis ini memiliki empat slot untuk menghubungkan tiga kabel fase dan satu kabel netral. Digunakan untuk sirkuit tiga fase.

Keuntungan

• Memberikan perlindungan terhadap sengatan listrik dengan mendeteksi arus bocor sekecil 10 mA.

• Mencegah kebakaran dan kerusakan peralatan dengan memutus sirkuit yang rusak dengan cepat.

• Mudah dipasang dan dioperasikan dengan tombol uji dan reset yang sederhana.

• Kompatibel dengan berbagai jenis beban dan arus (AC, DC, frekuensi tinggi).

• Dapat berfungsi sebagai saklar pemutus utama di hulu dari Miniature Circuit Breakers (MCB) turunan.

Kerugian

• Tidak memberikan perlindungan terhadap arus berlebih atau hubungan singkat, yang dapat menyebabkan panas berlebih dan melelehnya kabel. Oleh karena itu, harus digunakan secara seri dengan MCB atau sekering yang dapat menangani arus nominal sirkuit.

• Mungkin trip tidak perlu karena faktor eksternal seperti petir, gangguan elektromagnetik, atau koppeling kapasitif. Hal ini dapat menyebabkan ketidaknyamanan dan kerugian produktivitas.

• Mungkin gagal trip karena faktor internal seperti korosi, aus, atau macet mekanis. Hal ini dapat mengompromikan keselamatan sirkuit dan pengguna.

• Lebih mahal dan besar dibandingkan MCB atau sekering.

Memilih RCCB

Untuk memilih RCCB yang tepat untuk sirkuit, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan:

• Jenis beban dan arus: RCCB harus sesuai dengan jenis beban (AC, DC, frekuensi tinggi) dan jenis arus (murni, pulsa, halus) yang akan dilindungi. Misalnya, RCCB tipe B harus digunakan untuk inverter surya yang menghasilkan arus searah halus.

• Arus operasi sisa nominal (I∆n): RCCB harus memiliki I∆n yang cukup rendah untuk memberikan perlindungan yang memadai terhadap sengatan listrik, tetapi tidak terlalu rendah sehingga menyebabkan trip tidak perlu. Misalnya, RCCB 30 mA direkomendasikan untuk aplikasi rumah tangga dan komersial, sementara RCCB 100 mA cocok untuk aplikasi industri.

• Arus nominal (In): RCCB harus memiliki In yang cukup tinggi untuk menangani arus operasi normal sirkuit, tetapi tidak terlalu tinggi sehingga melebihi kapasitas MCB atau sekering yang terhubung dengannya. Misalnya, RCCB 40 A harus digunakan dengan MCB 32 A untuk sirkuit fase tunggal 230 V.

• Jumlah pol: RCCB harus memiliki jumlah pol yang sama dengan tegangan suplai. Misalnya, RCCB 2-pol harus digunakan untuk sirkuit fase tunggal 230 V, sementara RCCB 4-pol harus digunakan untuk sirkuit tiga fase 400 V.

Untuk memasang RCCB, langkah-langkah berikut harus diikuti:

• Matikan suplai utama dan isolasi sirkuit yang perlu dilindungi oleh RCCB.

• Hubungkan kabel fase dari sisi suplai ke terminal input RCCB yang ditandai L1, L2, dan L3.

• Hubungkan kabel netral dari sisi suplai ke terminal input RCCB yang ditandai N.

• Hubungkan kabel fase dari sisi beban ke terminal output RCCB yang ditandai L1’, L2’, dan L3’.

• Hubungkan kabel netral dari sisi beban ke terminal output RCCB yang ditandai N’.

• Pastikan semua koneksi rapat dan aman, dan tidak ada kabel yang longgar atau terbuka.

• Nyalakan suplai utama dan uji RCCB dengan menekan tombol uji. RCCB harus trip dan memutus sirkuit. Jika tidak, periksa kembali koneksi atau komponen yang rusak dan perbaiki sebelum menggunakan sirkuit.

• Reset RCCB dengan menekan tombol reset. RCCB harus tertutup dan menghubungkan kembali sirkuit. Jika tidak, periksa kembali koneksi atau komponen yang rusak dan perbaiki sebelum menggunakan sirkuit.