Mengapa Pemutus Sirkuit Standar Tidak Melindungi terhadap Korsleting ke Tanah

Putusnya netral dalam sirkuit dengan pemutus standar membawa risiko kejut karena pemutus tidak memantau atau melindungi kawat netral. Mekanisme internal pemutus standar tidak dirancang untuk mendeteksi arus korsleting ke tanah selama operasi. Pemutus sirkuit standar dirancang untuk melindungi terhadap beban berlebih dan korsleting, bukan korsleting ke tanah.

Pemutus standar memantau arus di kawat panas dan akan terputus jika arus melebihi kapasitas pemutus—biasanya karena beban berlebih atau korsleting. Namun, dengan netral yang putus, arus korsleting mungkin kembali ke sumber melalui kawat tanah. Hal ini terjadi karena terminal bar tanah dan netral terhubung di panel utama.

Akibatnya, arus yang lebih rendah dari kapasitas pemutus dapat mengalir melalui sirkuit dalam jalur yang tidak diinginkan. Karena tidak ada arus berlebih yang mengalir melalui kawat panas, pemutus tidak mendeteksi korsleting dan tetap tertutup. Sebagai hasilnya, bagian-bagian sirkuit tetap berenergi, menciptakan risiko kejut tersembunyi yang tidak ditangani oleh pemutus.

Korsleting paling umum dalam sirkuit listrik adalah sebagai berikut:
Beban Berlebih dan Korsleting

Pemutus standar bereaksi terhadap arus berlebih yang disebabkan oleh beban berlebih atau korsleting langsung (korsleting arus tinggi di mana arus mengalir langsung dari panas ke netral atau panas ke panas). Kondisi ini menciptakan lonjakan arus, yang dideteksi oleh pemutus dan terputus untuk mencegah kerusakan.

Korsleting ke Tanah

Korsleting ke tanah terjadi ketika arus bocor dari kawat panas ke permukaan yang ditanahkan, melewati kawat netral (misalnya, karena netral yang putus atau kawat hidup yang menyentuh casing perangkat logam atau permukaan basah). Korsleting ke tanah mungkin tidak menghasilkan lonjakan arus tinggi yang diperlukan untuk memicu pemutus standar, terutama jika hanya sedikit arus yang bocor ke tanah. Ke bocoran ini dapat menciptakan risiko kejut yang serius tanpa mencapai ambang batas pemutusan pemutus.

Bagaimana Pemutus Standar Merespons Korsleting Langsung atau Korsleting ke Tanah?

Mari kita lihat bagaimana pemutus standar berperilaku dan merespons korsleting langsung atau korsleting ke tanah dalam sirkuit, seperti yang digambarkan di bawah ini.

Pertimbangkan contoh ini: Dalam panel utama 120V/240V, sirkuit pencahayaan dikendalikan dan dilindungi oleh pemutus standar 15-ampere pada pasokan 120V, dan koneksi netral hilang.

Seperti yang ditunjukkan dalam gambar, jika bar netral di panel utama tidak tersedia, arus kembali mencoba mengalir kembali ke bar netral. Karena bar netral terhubung ke bar tanah, jalur tunggal arus kembali ke sumber (biasanya transformator) adalah melalui kawat tanah. Ini membentuk sirkuit, memungkinkan sekitar 2,4 ampere arus korsleting mengalir. Lampu bohlam mungkin masih mengeluarkan cahaya redup.

Arus korsleting 2,4 ampere ini jauh di bawah kapasitas pemutus 15 ampere, sehingga tidak terputus. Akibatnya, sirkuit menimbulkan risiko kejut, karena semua komponen logam—termasuk penutup perangkat, jalur balok logam, dan badan logam perangkat yang terhubung—menjadi berenergi dengan sekitar 72V AC.

Sekarang, pertimbangkan skenario lain di mana netral hilang dan kawat panas menyentuh badan logam perangkat, menciptakan "korsleting ganda." Dalam kasus ini, lampu mati karena tidak adanya hambatan beban. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar, arus korsleting sekitar 4 ampere mengalir melalui konduktor tanah kembali ke sumber.

Kembali, semua komponen logam dalam sirkuit menjadi berenergi dengan 120V AC. Arus korsleting 4 ampere ini tetap di bawah ambang batas 15 ampere pemutus, sehingga pemutus tidak terputus. Jika operator menyentuh penutup perangkat, jalur balok logam, atau badan logam perangkat, mereka berisiko kejut listrik yang parah.

Untuk mengurangi bahaya ini, pemutus GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter) direkomendasikan daripada pemutus standar. Pemutus GFCI dirancang untuk mendeteksi korsleting ke tanah dan terputus dalam situasi berbahaya—termasuk yang disebabkan oleh netral yang putus—menjamin operasi yang lebih aman.