ELEKTRO - Bimetal

Posted by : Unknown Sabtu, 05 Oktober 2013

Bimetal

Bimetal adalah sensor suhu atau sensor temperatur yang sangat populer digunakan karena kesederhanaan yang dimilikinya. Bimetal biasa dijumpai pada peralatan listrik seperti setrika listrik dan lampu dimer atau lampu penerangan daya besar. Bimetal adalah sensor suhu yang terbuat dari dua buah lempengan logam yang berbeda koefisien muainya (α) yang direkatkan menjadi satu.

Bila suatu logam dipanaskan maka akan terjadi pemuaian, besarnya pemuaian tergantung dari jenis logam dan tingginya temperatur kerja logam tersebut. Bila dua lempeng logam saling direkatkan dan dipanaskan, maka logam yang memiliki koefisien muai lebih tinggi akan memuai lebih panjang sedangkan yang memiliki koefisien muai lebih rendah memuai lebih pendek. Oleh karena perbedaan reaksi muai tersebut maka bimetal akan melengkung kearah logam yang muainya lebih rendah. Dalam aplikasinya bimetal dapat dibentuk menjadi saklar Normally Closed (NC) atau Normally Open (NO). Dari penggabungan dua logam yang bebeda koefisien muai tersebut berlaku rumusan berikut :

Dimana dalam praktiknya tB/tA = 1 dan (n+1).n =2, sehingga : dimana :

Ø ρ = radius kelengkungan

Ø t = tebal jalur total

Ø n = perbandingan modulus elastis,

Ø EB/EA m = perbandingan tebal,

Ø tB/tA T2-T1 = kenaikan temperature

Ø αA, αB = koefisien muai panas logamA dan logam B

Konsep dasar pembuatan sensor suhu bimetal adalah memanfaatkan koefisien muai dari dua logam yang berbeda dan diaplikasikan sebagai sebuah saklar Normally Closed (NC) atau Normally Open (NO) yang akan berubah posisi pada saat temperatur/suhu dingin dan panas.

Thermal Fuse

Sebuah sekering termal melindungi motor kecil.Sebuah sekering termal adalah cutoff yang menggunakan satu kali link yang melebur . Berbeda dengan saklar termal yang secara otomatis me-resetdirinya sendiri ketika suhu turun, sekering termal lebih seperti sekering listrik : perangkat sekali pakai yang tidak dapat direset dan harus diganti ketika gagal atau dipicu. Sebuah sekering termal paling berguna ketika overheating adalah hasil dari sebuah kejadian langka, seperti kegagalan memerlukanperbaikan (yang juga akan mengganti sekering) atau penggantian pada akhir kehidupan pelayanan .

Salah satu mekanisme adalah pelet meltable kecil yang memegang bawah pegas. Ketika pelet mencair, musim semi dilepaskan, memisahkan kontak dan melanggar sirkuit. NEC Sefuse SF / E series, Microtemp G4A seri, Arlin F00 seri dan seri D Elmwood, misalnya, menggunakan pelet yang mengandung tembaga , Beryllium , dan Perak .

Sekering termal biasanya ditemukan di listrik panas yang memproduksi peralatan seperti mesin pembuat kopi dan pengering rambut . Mereka berfungsi sebagai alat pengaman untuk memutuskan arus ke elemen pemanas dalam kasus kerusakan (seperti cacat termostat) yang lain akan memungkinkan suhu naik ke tingkat berbahaya, mungkin memulai api .

Tidak seperti sekering listrik atau pemutus sirkuit , sekering termal hanya bereaksi terhadap suhu yang berlebihan, tidak berlebihan saat ini, kecuali arus berlebihan cukup untuk menyebabkan sekering termal sendiri untuk memanaskan ke pemicu suhu. Pengaturan semacam itu dapat ditemukan dalam pelindung lonjakan arus . Sekering termal kabel secara seri dengan varistor , ketika melakukan varistor, sekering memanas dan gagal, yang menghilangkan risiko kebakaran yang dapat terjadi ketika varistor kelebihan beban.

Switch Termal

Sebuah switch termal (reset kadang termal atau potongan termal (TCO)) adalah perangkat yang biasanya terbuka pada suhu tinggi (sering dengan samar "Plink" suara) dan re-menutup ketika suhu turun. Termal switch adalah jalur bimetal , sering terbungkus dalam bola kaca tubular untuk melindunginya dari debu atau arus pendek . Berbeda dengan sekering termal, dapat digunakan kembali, dan karena itu cocok untuk melindungi terhadap situasi temporer yang umum dan user-diperbaiki. Switch termal digunakan dalam pasokan listrik dalam kasus kelebihan beban , dan jugatermostat dalam sistem pemanas dan pendingin.

Tipe lain dari saklar termal adalah PTC termistor , termistor ini memiliki 'saklar' suhu di mana perlawanan tiba-tiba cepat naik, membatasi arus yang melalui rangkaian.

Switch termal termasuk dalam beberapa lampu , terutama dengan lampu tersembunyi , di mana panas yang berlebihan yang paling mungkin terjadi. Hal ini dapat menyebabkan "bersepeda", di mana cahaya dimatikan dan kembali setiap beberapa menit. Pijar lampu Natal memanfaatkan efek ini. Lampu flasher mengganggu daya ketika dipanaskan. Binar / sparkle mini-lampu sejenak shunt arus di sekitar filamen

Switch termal merupakan bagian dari operasi normal tua lampu neon perlengkapan, di mana mereka adalah bagian utama dari pemula .GE merek dagang nama "Guardette" untuk switch perlindungan termal digunakan pada kompresor pendingin mereka.

MCB (Miniature Circuit Breaker)

MCB merupakan kependekan dari Miniature Circuit Breaker (bahasa Inggris). Biasanya MCB digunakan oleh pihak PLN untuk membatasi arus sekaligus sebagai pengaman dalam suatu instalasi listrik. MCB berfungsi sebagai pengaman hubung singkat (konsleting) dan juga berfungsi sebagai pengaman beban lebih. MCB akan secara otomatis dengan segera memutuskan arus apabila arus yang melewatinya melebihi dari arus nominal yang telah ditentukan pada MCB tersebut. Arus nominal yang terdapat pada MCB adalah 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dan lain sebagainya. Nominal MCB ditentukan dari besarnya arus yang bisa ia hantarkan, satuan dari arus adalah Ampere, untuk kedepannya hanya akan saya tulis dengan A. Jadi jika MCB dengan arus nominal 2 Ampere maka hanya perlu ditulis dengan MCB 2A.

Banyak perangkat yang saat ini menggunakan listrik, mulai dari AC, Komputer/laptop, lampu dan masih banyak lagi. Kebanyakan pelanggan PLN di Indonesia saat ini masih menggunakan MCB 2 A, hal ini dikarenakan banyaknya pelanggan yang menggunakan daya 450VA (Volt Ampere). Pelanggan yang menggunakan daya 450VA akan menggunakan MCB dengan nominal 2A, dengan perhitungan tegangan di Indonesia adalah (standar rata-rata) 220 Volt jika kita ingin daya yang terpasang dirumah kita 450VA yang perlu kita lakukan hanyalah membagi 450 dengan 220, hasilnya akan 2,04 sehingga kita membutuhkan MCB dengan nominal 2 Ampere.

Nah dari pada saya jelaskan lebih lanjut dan pada tambah bingung mending simak dulu beberapa satuan listrik di bawah ini:

Ø Satuan dari tegangan istrik: Volt

Ø Satuan dari arus listrik: Ampere

Ø Satuan dari hambatan listrik: Ohm

Ø Satuan dari daya listrik: Watt

Setelah mengetahui satuan-satuan listrik diatas mari kita lanjutkan apa yang dimaksud dengan MCB dan apa sebenarnya fungsi dari MCB. Jelas sekali MCB memiliki fungsi yang sangat fital dalam suatu instalasi listrik, bila MCB memang tidak memiliki fungsi maka tidak akan mungkin jika dipasang dalam suatu instalasi. MCB sendiri terdiri dari MCB 1 Phasa, 2 phasa dan 3 phasa. Pada dasarnya MCB 2 phasa adalah gabungan dari dua buah MCB 1 phasa, sedangkan MCB 3 phasa merupakan gabungan tiga buah dari MCB 1 phasa.

A. Beberapa manfaat (fungsi MCB) adalah sebagai berikut ini:

1. Pengaman hubung singkat

Hubung singkat atau konsleting memang kerap sekali terjadi di Indonesia. Tak jarang terdapat rumah atau pasar yang terbakar karena hubung singkat listrik. Ada banyak faktor yang menyebabkan terjadinya hubung singkat, salah satunya adalah tidak digunakannya pengaman hubung singkat. Sebagai contoh saja di pos ojek biasanya mengambil listrik langsung dari tiang listrik, listrik yang diambil tersebut langsung dilewatkan ke sakelar kemudian diteruskan ke lampu dan beberapa perangkat elektronik lain. Jika suatu saat beban melebihi batas kemampuan kabel dan terjadi hubung singkat maka tak ada pengaman yang terpasang sehingga menyebabkan timbulnya panas dan bunga api, panas dan bunga api inilah yang menimbulkan kebakaran. sekarang pikirkan jika hal ini terjadi dipasar atau di rumah warga.

2. Mengamankan beban lebih

Biasanya pelanggan telah mengontrak listrik degan PLN, kontrak yang dilakukan adalah berapa daya yang dikontrak oleh pelanggan. Misalnya pelanggan mengontrak daya 450 maka jika daya yang digunakan sudah melebihi 450 secara otomatis MCB akan trip (putus). Pemasangan Instalasi yang dilakukan PLN dirumah pelanggan disesuaikan dengan kontrak yang telah disepakati, misalnya dengan daya 450 maka kabel yang akan dipasang adalah yang sesuai untuk daya 450. Semakin besar daya yang dikontrak maka penyesuaian kabel juga akan dilakukan. Kabel memiliki daya hantar listrik tersendiri, jika kita menghantarkan arus 30A dengan kabel kecil maka kabel tersebut tidak akan kuat dan akhirnya panas dan terbakar. Bayangkan jika MCB yang kita gunakan tidak membatasi pemakaian arus bisa jadi berhubung banyak orang yang awam tentang listrik terjadilah kebakaran dimana-mana akibat listrik.

3. Sebagai sakelar utama

MCB yang terpasang dirumah kita selain berfungsi sebagai Pengaman dari terjadinya hubung singkat dan beban lebih juga bisa difungsikan sebagai sakelar utama instalasi rumah kita. Jika kita ingin memasang lampu atau memasang kotak-kontak (steker) dirumah kita maka kita hanya perlu menggunakan MCB untuk memutus semua arus listrik didalam rumah. Selain itu MCB juga bisa digunakan sebagai pemutus aliran listrik saat anda bepergian dalam waktu yang lama. Misalkan anda ingin pergi ke luar kota selama 1 minggu jangan lupa untuk mematikan aliran listrik dirumah anda dengan cara turunkan sakelar MCB.Pada dasarnya pemutusan aliran listrik yang dilakukan oleh MCB berasal dari dua prinsip, yakni prinsip panas dan prinsip elektromagnetik. Prinsip panas digunakan saat MCB memutuskan arus karena beban lebih sedangkan prinsip elektromagnetik digunakan saat MCB mendeteksi adanya hubungan singkat :

B. Pemutusan MCB karena Elektromagnetik

Pemutusan dilakukan oleh koil yang terinduksi dan mempunyai medan magnet. Akibatnya poros yang terdapat didekatnya akan tertarik dan menjalankan tuas pemutus. Pada saat MCB bekerja karena hubung singkat (konsleting) akan terdapat panas yang sangat tinggi, MCB dilengkapi dengan pemadam busur api untuk meredam panas tersebut.

C. Pemutusan MCB karena panas

Pemutusan dilakukan karena terdapat beban lebih. Karena beban lebih maka akan menimbulkan panas. Panas ini akan membuat bimetal melengkung dan mendorong tuas pemutus akibatnya MCB akan trip (memutuskan arus).Tidak sampai disitu manfaat dari menggunakan MCB masih terdapat banyak lagi. Hal lain yang bisa didapatkan dari menggunakan MCB adalah apabila sudah trip (putus) masih bisa digunakan lagi. MCB layaknya sakelar, saat dalam posisi Off kita masih bisa merubah posisinya menjadi ON kembali. Sekian semoga bermanfaat.