ade iswandi d - eprints.ums.ac.ideprints.ums.ac.id/31915/9/naskah publikasi.pdfpengukuran arus dan...

MCB TESTER BERBASIS MIKROKONTROLER

AT MEGA 16

Disusun Oleh :

ADE ISWANDI

D 400 100 054

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

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.

Kata kunci : MCB, ATMega16 , Trip, Photo Diode

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

SELESAI

2.2 . Flowchart Pengujian MCB

2.3 Flowchart 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 5. Matsuka

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


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







Tabel 5. Perbandingan Antara Hasil Pengujian MCB Merk B Dengan Standar PLN

No Arus Uji Waktu

Pemutusan MCB 2 A

Waktu Standar PLN

Keterangan


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


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



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.






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





1. Pada beberapa arus pengujian dari 1,05.In hingga 4.In MCB tidak sesuai dengan Standar PLN.

2. Dapat ditarik kesimpulan MCB tidak sesuai dengan Standar PLN dan tidak layak untuk digunakan pada instalasi rumah.

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


1. Pada beberapa arus pengujian dari 1,05.In hingga 4.In MCB tidak sesuai dengan Standar PLN.

2. Dapat ditarik kesimpulan MCB tidak sesuai dengan Standar PLN dan tidak layak untuk digunakan pada instalasi rumah.


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 ATMega8535, Yogyakarta : Graha Ilmu.

ade iswandi d - eprints.ums.ac.ideprints.ums.ac.id/31915/9/naskah publikasi.pdfpengukuran arus dan...

Documents