MENENTUKAN TYPE THERMAL OVERLOAD RELAY (TOR) yang DIBUTUHKAN dan PENGATURAN ARUS YANG TEPAT.pdf

Menentukan jenis Thermal Overload Relay (TOR) dan pengaturan arus yang tepat memerlukan pemahaman tentang karakteristik motor yang dilindungi dan lingkungan operasional. Dalam menentukan TOR yang tepat, point pentingnya kita harus tahu dulu nilai dari Arus Nominal atau Full Load Current (FLC) motor.
Dalam banyak kasus, istilah arus nominal dan Full Load Current (FLC) digunakan secara bergantian karena keduanya merujuk pada arus yang diharapkan mengalir saat motor beroperasi dengan beban penuh.

1. MENENTUKAN TYPE THERMAL OVERLOAD
RELAY (TOR) yang DIBUTUHKAN dan
PENGATURAN ARUS YANG TEPAT

By Riki Ardoni

2. MENENTUKAN TYPE Thermal Overload Relay
(TOR) yang DIBUTUHKAN dan PENGATURAN
ARUS YANG TEPAT
Menentukan jenis Thermal Overload Relay (TOR) dan pengaturan arus yang tepat
memerlukan pemahaman tentang karakteristik motor yang dilindungi dan lingkungan
operasional. Berikut adalah cara untuk menentukan tipe TOR yang dibutuhkan dan
bagaimana mengatur ampere pada TOR:
1. MENENTUKAN TIPE TOR YANG DIBUTUHKAN
a. Berdasarkan Kapasitas Motor:
- Tipe TOR harus sesuai dengan kapasitas motor yang digunakan.
Biasanya TOR memiliki rentang pengaturan arus, misalnya 2-3A, 6-9A,
atau 9-13A, yang harus disesuaikan dengan Full Load Current (FLC)
dari motor.
- Cari nilai FLC motor pada nameplate motor. FLC adalah Arus Nominal
(nominal current) yang digunakan motor saat beroperasi pada beban
penuh.
- Dalam banyak kasus, istilah Arus Nominal dan Full Load Current
(FLC) digunakan secara bergantian karena keduanya merujuk pada
arus yang diharapkan mengalir saat mesin atau motor beroperasi
dengan beban penuh.
Misalnya, jika motor memiliki FLC 10A, pilih TOR dengan rentang arus yang
mencakup nilai 10A, misalnya TOR dengan rentang 9-13A.
b. Berdasarkan Jenis Motor:
- Untuk motor tiga fasa, pastikan memilih TOR yang mendukung sistem
tiga fasa.
- Untuk motor satu fasa, pilih TOR yang kompatibel dengan rangkaian
satu fasa.
c. Berdasarkan Lingkungan Operasional:
- Jika motor beroperasi dalam lingkungan yang ekstrim, seperti suhu
tinggi atau kelembaban tinggi, pastikan TOR yang dipilih mampu bekerja
dalam kondisi tersebut.
- Beberapa TOR memiliki tingkat perlindungan ekstra terhadap debu, air,
atau lingkungan berbahaya. Pilih TOR dengan rating IP yang sesuai
dengan lingkungan kerja.

3. d. Berdasarkan Fungsi Tambahan:
- Jika diperlukan, pilih TOR yang memiliki fitur tambahan seperti alarm,
kontak bantu, atau kemampuan komunikasi dengan sistem kontrol.

2. MENGHITUNG DAN MENENTUKAN AMPERE YANG DISETTING
PADA TOR
Setelah memilih TOR yang tepat, langkah berikutnya adalah mengatur arus trip pada
TOR. Pengaturan ini penting untuk melindungi motor dari kondisi beban lebih tanpa
mengganggu operasi normal. Berikut adalah cara mengatur ampere pada TOR:
a. Cari Nilai Full Load Current (FLC) Motor:
- Temukan nilai arus beban penuh (FLC) motor dari nameplate. FLC
merupakan arus nominal yang digunakan motor saat berjalan pada
kapasitas maksimal.
b. Menyesuaikan Pengaturan Arus pada TOR :
- Setel arus pada TOR antara 100% hingga 125% dari nilai FLC
motor, tergantung pada toleransi motor terhadap overload. Pengaturan
yang umum digunakan adalah 1,1 x FLC atau 110% dari FLC.
- Misalnya, jika FLC motor adalah 10A, pengaturan arus yang ideal pada
TOR adalah 1,1 x 10A = 11A.
- Contoh:
 Jika Anda memiliki motor dengan FLC 20A, maka pilih TOR dengan
rentang pengaturan arus yang mencakup 20A, misalnya rentang
18-25A.
 Setel TOR pada sekitar 22A (1,1 x 20A).
c. Pertimbangan untuk Start Motor:
- Saat motor mulai beroperasi (start), arus inrush biasanya lebih tinggi dari
arus normal. Pastikan pengaturan TOR cukup untuk menahan arus start
ini, sehingga motor tidak langsung trip selama start.
- Beberapa TOR memiliki fitur "time delay" untuk memungkinkan arus start
tanpa langsung trip.

4. 3. FAKTOR-FAKTOR TAMBAHAN YANG PERLU
DIPERTIMBANGKAN
a. Suhu Lingkungan:
- Suhu di sekitar TOR dapat mempengaruhi performanya. Jika motor
beroperasi di lingkungan bersuhu tinggi, pengaturan arus TOR mungkin
perlu diturunkan untuk mencegah trip yang terlalu cepat.
b. Jenis Beban:
- Motor yang menggerakkan beban berat atau memiliki waktu start yang
lama mungkin memerlukan pengaturan arus yang lebih tinggi untuk
menghindari trip selama proses start.
c. Pola Operasi Motor:
- Jika motor sering start-stop, arus trip perlu disesuaikan untuk
menghadapi kondisi tersebut. Motor yang sering berhenti dan mulai bisa
menyebabkan TOR lebih sering bekerja.
d. Cos Phi Motor
Dalam menentukan setelan thermal overload relay (TOR) untuk motor tiga
fasa, power factor (cos φ) yang digunakan adalah cos φ nameplate
motor, bukan cos φ gardu panel.
Berikut penjelasannya:
1. Cos φ nameplate motor: Cos φ pada nameplate motor adalah faktor
daya yang spesifik untuk motor tersebut, yang mencerminkan efisiensi
motor dalam mengubah daya listrik menjadi tenaga mekanik. Ini penting
karena penghitungan arus motor didasarkan pada karakteristik spesifik
motor itu sendiri, termasuk efisiensi dan faktor daya.
2. Cos φ gardu panel: Cos φ gardu panel mencerminkan faktor daya
keseluruhan sistem di titik distribusi utama atau gardu, yang melibatkan
total beban listrik, termasuk semua motor, pencahayaan, dan perangkat
lain. Ini adalah faktor daya global untuk seluruh sistem, bukan untuk
motor individu.
Ketika mengatur TOR, tujuan utama adalah melindungi motor berdasarkan
karakteristik arus yang ditarik oleh motor itu sendiri, sehingga cos φ yang
digunakan adalah yang ada di nameplate motor.
Dengan kata lain, kita menggunakan cos φ nameplate karena perhitungan arus
yang akan melewati relay didasarkan pada karakteristik motor, bukan kondisi distribusi
di gardu atau panel secara keseluruhan.

5. KESIMPULAN
1). Tentukan tipe TOR berdasarkan FLC motor, sistem fasa (satu atau tiga fasa),
dan lingkungan operasional.
2). Cos Phi yang dgunakan adalah Cos phi milik motor yang tertera pada
nameplate body motor 3 phasa.
3). Atur ampere TOR berdasarkan FLC motor, biasanya sekitar 110% dari FLC.
4). Pertimbangkan arus start motor dan pola operasi untuk mencegah trip yang
tidak diinginkan.
Jika semua faktor ini diperhitungkan, TOR akan melindungi motor dengan baik dari
overload tanpa mengganggu operasional normal motor.

6. CONTOH:
MENENTUKAN RENTANG PENGATURAN ARUS TOR
BERDASARKAN FLC MOTOR DAN ATUR NILAI ARUS
PADA TOR
Menentukan tipe Thermal Overload Relay (TOR) berdasarkan Full Load Current
(FLC) motor adalah langkah penting dalam melindungi motor dari beban berlebih.
Berikut adalah panduan langkah demi langkah untuk menentukan tipe TOR
berdasarkan FLC motor:
1. Cari Nilai Full Load Current (FLC) Motor
 Full Load Current (FLC) adalah arus yang digunakan motor saat beroperasi
pada kapasitas penuh. Nilai ini dapat ditemukan pada nameplate motor, yang
mencakup informasi teknis seperti tegangan, daya, dan arus nominal. FLC juga
bisa dihitung dengan rumus berikut (untuk motor 3 fasa):


Dimana:
 P: Daya motor (kW)
 V: Tegangan fasa (Volt)
 Cos phi : Power Factor (Faktor Daya)
Misalnya, untuk motor 3 fasa 4 kW, 380V, dan power factor 0,85, arus beban penuh
dapat dihitung:

FLC = 4000


√3 x 380 x 0.85



≈ 7.14 A

Dalam hal ini, Arus Nominal / FLC adalah sekitar 7,14 A.


FLC atau arus nominal, In = P


√3 x V x Cos ϕ


atau = P : √3 : V : Cos Phi

7. 2. Pilih Rentang Pengaturan Arus TOR
Setelah mendapatkan nilai FLC, langkah selanjutnya adalah memilih TOR dengan
rentang arus yang mencakup nilai FLC motor. TOR biasanya memiliki rentang
pengaturan arus, seperti 6-9A, 9-13A, 12-18A, dan seterusnya.
 Aturan umum: Pilih TOR dengan rentang pengaturan arus yang mencakup
atau sedikit lebih besar dari FLC motor.
 Contoh:
o Jika FLC motor adalah 7,14 A, pilih TOR dengan rentang arus 6-9A.
o Jika FLC motor adalah 12A, pilih TOR dengan rentang 9-13A.
3. Atur Nilai Arus pada TOR
Setelah memilih tipe TOR yang sesuai, Anda perlu mengatur arus trip pada TOR
berdasarkan FLC motor. Biasanya, pengaturan arus TOR diatur 110% dari FLC,
untuk memberikan toleransi sedikit lebih tinggi sebelum trip.
 Misalnya:
o Untuk motor dengan FLC 7,14A, atur arus TOR pada 7,86A (110% dari
7,14 A).
o Untuk motor dengan FLC 12A, atur arus TOR pada 13,2A (110% dari
12A).

4. Pastikan TOR Sesuai dengan Sistem Fasa
 Untuk motor 3 fasa, pastikan TOR memiliki konfigurasi 3 fasa.
 Untuk motor 1 fasa, gunakan TOR yang dirancang untuk motor 1 fasa.
Beberapa TOR untuk sistem 1 fasa mungkin memiliki dua terminal, bukan tiga.
5. Pertimbangkan Toleransi Lingkungan
 Jika motor beroperasi di lingkungan dengan suhu tinggi, beban berat, atau
operasi yang sering, Anda mungkin perlu memilih TOR dengan fitur tambahan,
seperti kompensasi suhu.

8. Contoh Pemilihan TOR Berdasarkan FLC:
FLC Motor Rentang Pengaturan TOR
Setting Arus
TOR
4A 4-6A 5,5A
7,14A 6-9A 7,85A
12A 9-13A 13,2A
16A 12-18A 17,6A

6. Periksa Nameplate dan Spesifikasi Pabrikan
 Selalu periksa spesifikasi pabrikan untuk memastikan bahwa TOR yang Anda
pilih mendukung jenis motor (tegangan dan fasa) serta lingkungan kerja.
Dengan mengikuti langkah-langkah ini, Anda dapat menentukan tipe TOR yang sesuai
untuk melindungi motor Anda secara efektif dari beban berlebih dan gangguan
lainnya.

Kesimpulan Akhir:
1. Arus Nominal disebut juga Full Load Current (FLC) yaitu arus yang
diharapkan mengalir saat mesin atau motor beroperasi dengan beban penuh.
2. Nilai Arus Nominal yang dicari menggunakan rumus akan sama dengan nilai
arus nominal pada nameplate motor induksi 3 phasa.
3. Cos phi dalam menentukan Arus nominal dengan rumus motor 3 fasa adalah
Cos phi milik motor yang tertera pada nameplate body motor 3 phasa. Dan hasil
ini bisa dibuktikan dengan menguji secara langsung Ampere motor dengan
menggunakan Clamp meter (Tang Ampere).

9. LAMPIRAN