MCB
TESTER
BERBASIS
MIKROKONTROLER
AT
MEGA
16
Disusun Oleh :
ADE
ISWANDI
D
400
100
054
FAKULTAS
TEKNIK
JURUSAN
TEKNIK
ELEKTRO
UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH
SURAKARTA
MCB TESTER BERBASIS MIKROKONTROLER AT MEGA 16
ABTRAKSI
Sering kali masyarakat beranggapan bahwa kebakaran di bangunan disebabkan oleh adanya hubung singkat. Penyebab terjadinya arus hubung singkat dapat diakibatkan adanya kontak antara kabel terbuka. Hal ini dapat disebabkan melelehnya isolasi kabel akibat arus beban yang melebihi dari arus hantar kabel. Padahal setiap instalasi rumah umumnya memiliki alat pengaman atau proteksi berupa Miniatur Circuit Breaker (MCB), akan tetapi arus hubung singkat tetap saja terjadi bahkan mengakibatkan kebakaran.
Pada MCB mempunyai 3 system sebagai proteksi : 1. Mechanic sistem yang berfungsi membuka dan menutup looping circuit. 2. Lembaran bimetal yang melindungi dari arus lebih untuk trip dalam waktu tertentu. 3. Magnetic trip unit yang berfungsi sebagai pengaman arus hubung singkat (short circuit).
Ketiga point tersebut harusnya dimiliki oleh MCB pada umumnya untuk memenuhi standar MCB untuk proteksi, perlukan alat khusus untuk menguji MCB yaitu MCB Tester. MCB Tester bekerja dengan cara menghubungkan MCB yang diuji dari sumber dengan beban lampu dan resistor variabel melalui relay 12Volt yang dikendalikan melalui mikrokontroler ATMega 16, kemudian beban lampu dijadikan input ke mikrokontroler melalui sensor cahaya photo diode untuk mengaktifkan timer pada mikrokontroler ATMega 16 yang ditampilkan pada display berupa LCD 16x2.
Pembuatan MCB Tester Berbasis Mikrokontroler ATMega 16 bertujuan untuk instrument dan mengetahui kwalitas dari MCB dan menjadi salah satu refensi serta metode baru untuk pengujian MCB.
1.
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan sebuah negara dengan kepadatan penduduk yang tinggi terutama di kota-kota besar. Hal ini mengakibatkan bertambahnya kawasan pemukiman baik berupa kompleks perumahan, apartemen, maupun rumah susun. Kawasan pemukiman yang padat penduduk sangat berbahaya jika terjadi kebakaran karena api sangat mudah dan cepat menjalar dari satu tempat ketempat yang lain.
Sering kali masyarakat beranggapan bahwa kebakaran di bangunan disebabkan oleh adanya hubung singkat. Penyebab terjadinya arus hubung singkat dapat diakibatkan adanya kontak antara kabel terbuka. Hal ini dapat disebabkan melelehnya isolasi kabel akibat arus beban yang melebihi dari arus hantar kabel. Padahal setiap
instalasi rumah umumnya memiliki alat pengaman berupa Miniatur
Circuit Breaker (MCB), akan tetapi
arus hubung singkat tetap saja terjadi bahkan mengakibatkan kebakaran.
MCB sangat mudah didapatkan di pasaran. Saat ini di pasaran (toko-toko listrik) menawarkan MCB dengan berbagai merek dan merupakan produksi dari Jerman, Cina,, dan Lokal. Ditawarkan dengan harga berkisar dari Rp. 10.000 hingga Rp. 40.000 , berdasarkan
survei di pasar kebanyakan
masyarakat lebih memilih untuk membeli MCB yang murah akan tetapi mengharapkan mendapatkan kualitas yang sama dengan MCB yang mahal.
Berdasarkan uraian tersebut di atas, peneliti melakukan penelitian mengangkat topik “ MCB Tester Berbasis Mikrokontroller AT MEGA 16 ”.
2.
Metodologi Penelitian
2.1. Flowchart
MULAI
PERANCANGAN ALAT MCB TESTER
PEMBUATAN RANGKAIAN MCB TESTER
APAKAH RANGKAIAN SUDAH BENAR?
PERBAIKAN RANGKAIAN
PENGUKURAN ARUS DAN WAKTU PEMANASAN HINGGA WAKTU
PEMUTUSAN MCB
ANALISA HASIL PENGUKURAN ALAT
A
A
LAPORAN TUGAS AKHIR
2.2. Flowchart Pengujian MCB 2.3Flowchart Pemanggilan Timer
3.
Hasil dan Analisa
Hasil dari penyusunan tugas akhir ini adalah : membuat alat atau instrument uji dari Miniatur Circuit
Breaker (MCB) berdasarkan waktu
pemutusan MCB saat berbeban sesuai dengan waktu pemutusan
MCB berbeban Standar Perusahaan Listrik Negara (SPLN). Waktu pemutusan dari MCB dihitung menggunakan timer pada mikrokontroller AT Mega 16 serta di simpan dalam EEPROM.
3.1. Hasil Pengujian MCB pasaran
dengan waktu standar PLN
Pengujian ini bertujuan menentukan kwalitas dari MCB di pasaran dengan Standar PLN, adapun beberapa MCB yang sering di jumpai di pasaran antara lain sebagai berikut :
1. General Electrik
2. Merlin Gerlin
3. Bright-G
4. Shukaku
Berikut merupakan standar waktu untuk pengujian MCB menurut SPLN :
Tabel 1. Standar Waktu Pengujian MCB
No Arus Uji Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In < 1 jam Tidak / Memenuhi 2 1,2 In < 1 jam Tidak / Memenuhi 3 1,5 In < 2 menit Tidak / Memenuhi 4 2 In < 2 menit Tidak / Memenuhi 5 3 In < 1 menit Tidak / Memenuhi
6 4 In < 20 detik Tidak / Memenuhi
Tabel 2. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk A 1 Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2 A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In 26,12 menit < 1 jam Memenuhi
2 1,2 In 16,89 menit < 1 jam Memenuhi 3 1,5 In 1,48 menit < 2 menit Memenuhi 4 2 In 58,592 detik < 2 menit Memenuhi 5 3 In 20,80 detik < 1 menit Memenuhi
6 4 In 11,387 detik < 20 detik Memenuhi
Dari tabel 2. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian 1,05.In hingga 4.In MCB sesuai dengan Standar PLN.
2. Dapat ditarik kesimpulan MCB sudah sesuai dengan Standar PLN dan layak untuk digunakan pada instalasi rumah.
Tabel 3. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk A 2 Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2 A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In 43,51 menit < 1 jam Memenuhi
2 1,2 In 20,671 menit < 1 jam Memenuhi
3 1,5 In 40,306 detik < 2 menit Memenuhi 4 2 In 25,81 detik < 2 menit Memenuhi 5 3 In 11,10 detik < 1 menit Memenuhi 6 4 In 6,43 detik < 20 detik Memenuhi
Tabel 4. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk A 3 Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2 A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In 33,63 menit < 1 jam Memenuhi
2 1,2 In 19,914 menit < 1 jam Memenuhi
3 1,5 In 39,467 detik < 2 menit Memenuhi 4 2 In 24,155 detik < 2 menit Memenuhi 5 3 In 13,54 detik < 1 menit Memenuhi
6 4 In 8,33 detik < 20 detik Memenuhi
Dari tabel 3. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian 1,05.In hingga 4.In MCB sesuai dengan Standar PLN.
2. Dapat ditarik kesimpulan MCB sudah sesuai dengan Standar PLN dan layak untuk digunakan pada instalasi rumah.
Dari tabel 4. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian 1,05.In hingga 4.In MCB sesuai dengan Standar PLN.
2. Dapat ditarik kesimpulan MCB sudah sesuai dengan Standar PLN dan layak untuk digunakan pada instalasi rumah.
Tabel 5. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk B Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2 A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In 35,63 menit < 1 jam Memenuhi
2 1,2 In 16,68 menit < 1 jam Memenuhi 3 1,5 In 1,51 menit < 2 menit Memenuhi 4 2 In 48,787 detik < 2 menit Memenuhi
5 3 In 15,56 detik < 1 menit Memenuhi 6 4 In 8,674 detik < 20 detik Memenuhi
Tabel 6. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk C Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2 A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In 43,79 menit < 1 jam Memenuhi
2 1,2 In 15,29 menit < 1 jam Memenuhi
3 1,5 In 7,36 menit < 2 menit Memenuhi 4 2 In 1,152 menit < 2 menit Memenuhi 5 3 In 25,295detik < 1 menit Memenuhi 6 4 In 13,945 detik < 20 detik Memenuhi
Dari tabel 5. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian 1,05.In hingga 4.In MCB sesuai dengan Standar PLN.
2. Jika dibandingkan dengan MCB A1, A2, dan A3 MCB B pada arus uji 1,5.In lebih telat mendeteksi arus lebih. Dibutuhkan waktu 1,51 menit untuk men-tripkan MCB.
3. Dapat ditarik kesimpulan MCB sudah sesuai dengan Standar PLN dan layak untuk digunakan pada instalasi rumah.
Dari tabel 6. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian 1,05.In hingga 4.In MCB sesuai dengan Standar PLN.
2. Jika dibandingkan dengan MCB A1, A2, dan A3 MCB B pada arus uji 1,5.In lebih telat mendeteksi arus lebih. Dibutuhkan waktu 7,36 menit untuk men-tripkan MCB.
Tabel 7. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk D Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In 30.23 menit < 1 jam Memenuhi
2 1,2 In 25,31 menit < 1 jam Memenuhi 3 1,5 In 3,303 menit < 2 menit Memenuhi 4 2 In 30,808 detik < 2 menit Memenuhi 5 3 In 16,977 detik < 1 menit Memenuhi
6 4 In 3,13 detik < 20 detik Memenuhi
Tabel 8. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk E Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In > 1 jam < 1 jam
Tidak Memenuhi
2 1,2 In > 1 jam < 1 jam Tidak Memenuhi 3 1,5 In > 30 menit < 2 menit Tidak Memenuhi
4 2 In > 30 menit < 2 menit Tidak Memenuhi 5 3 In 3,57 menit < 1 menit Tidak Memenuhi 6 4 In 2,39 menit < 20 detik Tidak Memenuhi
Dari tabel 7. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian 1,05.In hingga 4.In MCB sesuai dengan Standar PLN.
2. Jika dibandingkan dengan MCB A1, A2, dan A3 MCB B pada arus uji 1,5.In lebih telat mendeteksi arus lebih. Dibutuhkan waktu 3,303 menit untuk men-tripkan MCB.
Dari tabel 8. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian dari 1,05.In hingga 4.In MCB tidak sesuai dengan Standar PLN.
Tabel 9. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk G Dengan Standar PLN
No Arus Uji
Waktu Pemutusan
MCB 2A
Waktu
Standar PLN Keterangan
1 1,05 In > 1 jam < 1 jam Tidak Memenuhi
2 1,2 In > 1 jam < 1 jam Tidak Memenuhi 3 1,5 In > 30 menit < 2 menit Tidak Memenuhi 4 2 In > 30 menit < 2 menit Tidak Memenuhi 5 3 In 5,672 menit < 1 menit Tidak Memenuhi
6 4 In 2,56 menit < 20 detik Tidak Memenuhi
Tabel 10. Perbandingan waktu Pemutusan Semua MCB Yang Diuji
MCB Waktu Trip MCB
2,1 (A) 2,4 (A) 3 (A) 4 (A) 6 (A) 8 (A)
A 1 26,12 menit 16,89 menit 2,8 menit 58,592 detik 20,80 detik 11,387 detik
A 2 43,51 menit 20,671 menit 40,306 detik 25,81 detik 11,10 detik 6,43 detik
A 3 33,63 menit 15,29 menit 39,467 detik 24,155 detik 13,54 detik 8,33 detik
B 35,63 menit 16,68 menit 1,51 menit 48,787 detik 15,56 detik 8,674 detik
C 43,79 menit 19,914 menit 7,36 menit 1,152 menit 25,295 detik 13,945 detik
D 30.23 menit 25,31 menit 3,303 menit 30,808 detik 16,977 detik 3,13 detik
E > 1 jam > 1 jam > 30 menit > 30 menit 3,57 menit 2,39 menit
F > 1 jam > 1 jam > 30 menit > 30 menit 5,672 menit 2,56 menit
Dari tabel 9. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada beberapa arus pengujian dari 1,05.In hingga 4.In MCB tidak sesuai dengan Standar PLN.
Dari tabel 10. dapat diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Pada pengujian 4.In MCB yang paling cepat trip adalah MCB D dengan waktu trip adalah 3,13 detik. 2. Pada pengujian 4.In MCB yang
paling lambat trip adalah MCB D dengan waktu trip adalah MCB F 2,56 menit dan MCB E 2,39 menit. 3. Pada pengujian 3.In MCB yang
paling cepat trip adalah MCB A2 dengan waktu trip adalah 11,10 detik.
4. Pada pengujian 3.In MCB yang paling lambat trip adalah MCB D dengan waktu trip adalah MCB F 5,672 menit dan MCB E 3,57 menit. 5. Pada pengujian 2.In MCB yang
paling cepat trip adalah MCB A3 dengan waktu trip adalah 24,155 detik.
6. Pada pengujian 2.In MCB yang paling lambat trip adalah MCB D dengan waktu trip adalah MCB F >30 menit dan MCB E >30 menit.
7. Pada pengujian 1,5.In MCB yang paling cepat trip adalah MCB A3 dengan waktu trip adalah 39,467 detik.
8. Pada pengujian 1,5.In MCB yang paling lambat trip adalah MCB D dengan waktu trip adalah MCB F >30 menit dan MCB E >30 menit. 9. Pada pengujian 1,2.In MCB yang
paling cepat trip adalah MCB A3 dengan waktu trip adalah 15,29 menit.
10. Pada pengujian 1,2.In MCB yang paling lambat trip adalah MCB D dengan waktu trip adalah MCB F >1 jam dan MCB E >1 jam
11. Pada pengujian 1,05.In MCB yang paling cepat trip adalah MCB A1 dengan waktu trip adalah 26,12 menit .
12. Pada pengujian 1,05.In MCB yang paling lambat trip adalah MCB D dengan waktu trip adalah MCB F >1 jam dan MCB E >1 menit.
3.2. Hasil Pengujian LCD 16x2
Tampilan awal yang terdapat pada LCD 16 x 2 ini adalah karakter atau tulisan ** TUGAS AKHIR ** pada baris pertama dan MCB TESTER pada baris ke 2. seperti yang terlihat pada gambar 1.
Gambar 1. Tampilan Awal LCD 16 x 2
3.3. Hasil Pengujian Timer AT Mega
16
Pada tampilan LCD 16x2 dapat dilihat pada gambar 4.2 eksekusi dari program timer yang didownload kedalam mikrokontroler ATMega 16 sebagai berikut :
Gambar 2. Tampilan LCD 16 x 2 Pengujian Timer
4. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. MCB Tester ini sangat
dibutuhkan untuk menguji kwalitas MCB yang beredar dipasaran guna meminimalisir kebakaran yang diakibatkan oleh hubungan pendek arus listrik (korsleting)
2. Alat ini dapat diaplikasikan tidak hanya dalam ruangan (indoor) tetapi juga dapat digunakan di luar ruangan (outdoor) karena ukuran yang minimalis.
3. Batas maksimal dari arus uji alat ini adalah 10 Ampere
DAFTAR PUSTAKA
Sumanto, 1996. Alat – alat Ukur Listrik, Yogyakarta : Andi.
Antoni, 2010. Simulasi Latihan Tembak
Dengan Laser GUN Berbasis Mikrokontroler AVR ATMega 8535 dan ATMega 8. Yogyakarta : Tugas Akhir,
Universitas Gadjah Mada.
Bejo, Agus, 2007. Rahasia Kemudahan
Bahasa C dalam Mikrokontroler
