Miniature Circuit Breaker (MCB) adalah - Konstruksi, Cara Kerja, & Jenis

Pada artikel ini kita akan menjelaskan mengenai Pengertian mini circuit breaker atau disingkat MCB, bagaimana konstruksi sebuah MCB, prinsip kerja, jenis-jenis MCB, serta kegunaan dan Cara benar memilih MCB berdasarakan rating beban yang berbeda.

Apa Itu Miniature Circuit Breaker (MCB)

Berbeda dengan sekering, miniature circuit breaker atau lebih dikenal dengan sebutan MCB beroperasi sebagai sakelar otomatis yang terbuka jika arus berlebihan mengalir melalui sirkuit dan begitu sirkuit kembali normal, ia dapat ditutup tanpa melakukan penggantian manual. 

MCB digunakan terutama sebagai alternatif dari saklar sekering di sebagian besar rangkaian listrik. Berbagai macam MCB telah digunakan saat ini dengan kapasitas breaking 10KA hingga 16 KA, MCB telah dijadikan sebagai sarana perlindungan yang andal hampir di semua bidang baik  diaplikasikan pada tingkat lokal, komersial ataupun industri.

Pengertian Mini Circuit Breaker (MCB)

MCB atau Mini Circuit Breaker adalah sebuah perangkat elektromagnetik yang secara otomatis mematikan rangkaian listrik selama kondisi jaringan yang abnormal atau ketika terjadi kondisi kelebihan beban atau terjadi kerusakan pada rangkaian.

MCB adalah sebuah perangkat waktu tunda, dimana besarnya arus lebih akan mengoontrol waktu pengoperasian. Dengan kata lain, MCB bekerja setiap kali terjadi kelebihan beban yang cukup lama dimana berpotensi membahayakan rangkaian yang diproteksi. Oleh karena itu, MCB tidak merespon beban transien seperti perpindahan lonjakan dan arus star motor.

MCB dirancang agar beroperasi kurang dari 2,5 milidetik selama terjadinya gangguan hubung singkat dan 2 detik hingga 2 menit jika terjadi kelebihan beban (tergantung pada level arus).

Seperti yang terlihat pada gambar MCB diatas, MCB diproduksi dalam versi pole/kutub yang berbeda yaitu pole tunggal, ganda, tiga, empat dengan tingkat arus gangguan yang berbeda.

Sebagian besar model MCB terhubung dengan versi dua atau tiga pole sehingga kesalahan pada 1 baris akan memutus rangkaian secara komplit, karena itulah disediakan rangkaian isolasi lengkap. Dengan fitur ini akan sangat membantu dalam 1 fase atau untuk perlindungan motor pada 3 fase

Adapun unntuk rating tegangan pada sumber DC yaitu 220V dan pada sumber AC (1 fase atau 3 fase) yaitu 240/415 dengan kapasitas arus hubung singkat yang berbeda. Biasanya, pada perangkat 1 fase memiliki kisaran arus beban hingga 100 A, disamping itu beberapa MCB memiliki fasilitas untuk menyesuaikan kapasitas arusnya.

Kontruksi Miniature Circuit Breaker

Konstruksi miniatur circuit breaker sangat sederhana, kuat serta bebas perawatan. Umumnya MCB tidak diperbaiki atau dirawat, jika telah rusak maka akan diganti dengan yang baru. Miniature circuit breaker atau MCB biasanya memiliki tiga bagian konstruksi utama, yaitu

1. Frame MCB

Frame atau bingkai miniature circuit breaker adalah kotak isolasi yang dibentuk, dimana kotak ini kaku, kuat, dan terisolasi di mana komponen lainnya dipasang.

2. Mekanisme Pengoperasian MCB

Mekanisme operasi pemutus sirkuit miniatur menyediakan sarana operasi pembukaan dan penutupan manual MCB. Pada mekanisme pengoperasian MCB terdapat tiga posisi yaitu "ON," "OFF," dan "TRIPPED". Kait saklar eksternal dapat berada dalam posisi "TRIPPED", jika MCB mengalami trip karena arus berlebih. 

Saat mematikan MCB secara manual, kait pengunci akan berada pada posisi "OFF". Dalam kondisi MCB yang dekat, sakelar diposisikan pada "ON". Dengan mengamati posisi kait saklar seseorang dapat menentukan kondisi MCB apakah itu ON, trip atau OFF secara manual.

3. Trip Unit MCB

Trip Unit adalah bagian utama MCB, yang bertanggung jawab terhadap pemutusan rangkaian. Dua bagian utama dari trip unit yaitu bimetal yang bertugas memberikan perlindungan terhadap arus beban berlebih dan elektromagnet atau thermal magnet yang bertugas memberikan perlindungan terhadap arus hubung singkat.

Untuk lebih jelaskan perhatikan gambar konstruksi MCB dibawah

Cara Kerja Miniature Circuit Breaker (MCB)

Ada tiga mekanisme yang disediakan dalam miniature circuit breaker tunggal untuk mematikan rangkaian. Jika kita mengamati dengan cermat gambar di bawah, kita akan menemukan ada satu strip bi-metal, satu trip coil dan satu tuas on-off (Operating level) yang dioperasikan dengan tangan. 

Adapun alur jalur pembawa arus listrik dari mminiature circuit breaker yang ditunjukkan pada gambar diatas adalah seperti berikut. Power terminal sisi kiri pertama - kemudian strip bimetal - kemudian trip coil - kemudian moving contact - kemudian fixed contact dan - terakhir ke kanan power terminal samping. Semua diatur secara seri.

Seperti yang telah dijelaskan untuk mematikan MCB ada tiga mekanisme pengoperasian yaitu

1. Mematikan MCB menggunakan Strip bimetal

Jika rangkaian kelebihan beban dalam waktu yang lama, strip bi-metal menjadi terlalu panas dan berubah bentuk. Perubahan bentuk ini menyebabkan strip bi-metal berpindah ke titik kait (latch point). 

Kontak bergerak atau moving contact pada MCB diatur sedemikian rupa dengan tekanan pegas. Dengan adanya titik kait ini, sehingga sedikit saja terjadi perpindahan kait, maka akan melepaskan pegas dan membuat moving contact bergerak untuk membuka MCB.

2. Mematikan MCB Menggunakan Kumparan Magnetik

Trip coil atau kumparan trip akan ditempatkan sedemikian rupa, sehingga selama gangguan hubung singkat, mmf dari kumparan itu jatuh mengenai titik kait yang sama dan membuat kait tersebut berpindah, sehingga MCB akan terbuka. 

3. Mematikan MCB Menggunakan Tuas On-Off

Adapun ketika tuas operasi MCB dioperasikan dengan tangan, MCB akan berada pada posisi mati secara manual, ini berarti titik kait yang sama dipindahkan sehingga akan memisahkan moving contact  dari fixed contact.

Dari ketiga mekanisme pengoperasian Miniature circuit breaker diatas, baik itu strip bi-metal yang berubah bentuk, meningkatkan mmf trip coil ataupun dengan menggunakan tuas on-off. Pada dasarnya adalah bagaimana agar titik kait berpindah sehingga moving contact dapat bergerak atau berpisah dengan fixed contact, yang selanjutnya melalui arc runner dan masuk ke arc splitter yang akhirnya akan mematikan MCB sepenuhnya.

Untuk menghidupkan MCB yaitu dengan mengembalikan posisi titik kait ke posisi awalnya.

Jenis - Jenis MCB

Adapun jenis MCB dibagi kedalam 3 jenis yaitu

• MCB Tipe B
• MCB Tipe C
• MCB Tipe D

1. MCB Tipe B

MCB tipe B adalah jenis MCB dengan laju trip tiga hingga lima kali nilai arusnya. Jenis MCB ini biasanya digunakan pada beban induktif atau resistif yang kecil atau di mana lonjakan switching sangat kecil. Oleh karena itu, jenis miniature circuit breaker ini akan sangat cocok untuk instalasi pemasangan lampu perumahan.

2. MCB Tipe C

MCB Tipe C adalah jenis MCB dengan laju trip lima hingga sepuluh kali nilai arusnya. Jenis MCB ini biasanya digunakan untuk beban induktif tinggi di mana perpindahan lonjakan tinggi seperti pada motor kecil dan lampu neon. 

Dalam kasus ini, Jenis miniature circuit breaker tipe C lebih disukai untuk menangani nilai arus hubung singkat yang lebih tinggi. Oleh karena itu, Jenis MCB ini cocok untuk instalasi komersial dan industri

3. MCB Tipe D

MCB tipe D adalah jenis MCB dengan laju trip sepuluh hingga dua puluh lima kali nilai arusnya. Jenis MCB ini biasanya digunakan untuk beban induktif yang sangat tinggi di mana arus lonjakan tinggi sangat sering terjadi. 

Jenis miniature circuit breaker ini cocok untuk aplikasi industri dan komersial tertentu. Contoh umum dari aplikasi tersebut termasuk mesin x-ray, sistem UPS, peralatan pengelasan industri, motor belitan besar, dll.

Artikel Terkait :

Keunggulan MCB dibandingkan Sekering Biasa 

Cara Memilih Jenis MCB Berdasarkan Perbedaan Beban

Itulah Pembahasan mengenai Pengertian miniature circuit breaker, konstruksi, Cara kerja dan jenis-jenis miniature circuit breaker. Semoga bermanfaat