thermal overload relay

Energi listrik merupakan salah satu sumber energi utama di industri. Energi tersebut terdiri atas sistem pembangkitan, saluran distribusi dan peralatan yang menggunakan listrik, dimana peralatan ini harus mempunyai pengaman. Motor listrik bisanya digunakan untuk penggerak alat angkut (konveyor), pengangkat, pengaduk, penghisap udara, pompa dll. Karena kekuatan motor listrik mempunyai nilai tertentu, maka diperlukan suatu alat pengaman yang bertujuan apabila terjadi beban lebih (overload) motor tidak rusak atau terbakar.
Beban lebih dapat terjadi karena adanya beban yang berlebihan maupun kondisi dari plant yang tidak seharusnya. Misalnya pompa air, tetapi air tersebut mengandung lumpur, sehingga menjadi lebih berat, berakibat motor yang hanya didesain untuk memompa air menjadi tidak kuat, dan terbakar. Sesuatu hal yang bisa digunakan untuk mengetahui suatu motor dalam kondisi beban lebih adalah arus yang mengalir pada motor.

Setiap motor tergantung dayanya, mempunyai standar nilai arus tertentu yang diperbolehkan mengalir pada motor tsb. Circuit dalam motor listrik standar minimal terdiri atas Circuit Breaker yang berupa : MCCB/ NFB (No Fuse Breaker), Magnetic Contactor, serta OL (overload relay) yang berupa : TOR (Thermal Overload Relay) atau ada yang menyebut OCR (Over Current Relay) .

Circuit breaker berfungsi untuk melindungi jaringan, sistem distribusi dari arus yang tinggi yang diakibatkan oleh peralatan, dalam hal ini motor listrik. Magnetic contactor berfungsi untuk memutus dan menyambung jaringan listrik dengan motor yang dikendalikan oleh tombol tekan/saklar. Overload Relay (TOR) berfungsi untuk melindungi motor listrik dari beban lebih yang ditunjukkan oleh arus yang mengalir pada jaringan listrik.

Apabila arus yang mengalir melebihi nilai TOR, maka timbul panas pada TOR, kemudian TOR membuka dan memerintahkan untuk memutuskan jaringan listrik yang masuk ke motor tsb, sehingga motor terhindar dari kerusakan. Permasalahannya adalah menentukan berapa besar/nilai Overload Relay (TOR).

Starting Motor Listrik

Metode yang digunakan untuk starting (menjalankan awal) motor listrik cukup banyak. Sistem ini terkait dengan sifat motor listrik yang menyerap arus listrik yang tinggi pada saat start. Setelah beberapa saat, arus tersebut akan menurun sesuai dengan arus yang diserap motor berdasarkan beban yang digerakkan. Metode yang digunakan antara lain sistem DOL (Direct On Line), Star-Delta, Auto Transformer, Reostat, soft starter dll.

Dengan memperhatikan sifat dari arus start motor listrik, maka dapat ditentukan jenis dan besarnya nilai Overload Relay (TOR). Arus start sistem DOL sebesar 6 x In (Arus nominal motor), sedangkan pada sistem Start-Delta maksimal sebesar 3 x In. Berdasarkan karakter tersebut, maka apabila menggunakan sistem DOL, nilai TOR = In, apabila Star-Delta , nilai TOR = In/√3 = 0,732 In.

Karakteristik Overload Relay (TOR)


Overload Ralay mempunyai karakteristik sesuai dengan standar-standar kelistrikan, diantaranya IEEE, NEMA, IEC, dll. Penulis akan membahas sesuai standar IEC yang cukup banyak digunakan di Indonesia.

Misalnya suatu Overload Relay (TOR) tertulis IEC 947-4-1, Class 20 bernilai trip = 10 Ampere. Selang waktu trip digunakan agar TOR tidak trip bila sedang start maupun ketika ada beban kejut. Dengan berpedoman pada karakterstik tersebut, maka bisa didesain nilainya dengan memperhatikan arus start dan selang waktunya sehingga tidak trip serta nilai yang tepat untuk trip (sesuai dengan kemampuan motor listrik yang dikendalikan) jika terjadi overload sehingga jaringan listrik segera terputus dan motor listrik aman dari kerusakan/terbakar. Karakteristik motor harus diketahui karakteristik thermalnya berdasarkan informasi dari motor (name plate) tersebut.