Proteksi kejut listrik: proteksi dasar, proteksi gangguan, pemutusan otomatis, dan kelas peralatan

Mesin cuci industri di sebuah laundry komersial bekerja terus-menerus di ruang lembap. Operatornya menyentuh rangka mesin dan merasakan getaran tidak wajar pada tangan: bukan getaran mekanik, melainkan arus listrik yang mengalir melalui tubuhnya. Penyebabnya isolasi belitan yang menua dan lembap, ditambah jalur arus gangguan yang tidak memadai untuk memicu pemutus sirkit secara cepat. Pemilik lalu bertanya apakah MCB di PHB sudah cukup, dan mengapa mesin memakai kabel tiga inti sedangkan setrika di sebelahnya dua inti. Jawabannya ditentukan waktu putus, impedansi lingkar gangguan, dan kelas peralatan, yang diatur PUIL 2020 (seri SNI 0225:2020) Bagian 4-41 tentang proteksi terhadap kejut listrik.

Batas pembahasan

Cakupannya instalasi 230/400 V, 50 Hz, arus bolak-balik, pada sistem TN (umumnya TN-C-S di Indonesia menurut PUIL 2020 411.4) dan TT. Sistem IT, tindakan proteksi Lampiran B dan C yang hanya boleh di bawah supervisi personel terampil (410.3.5 dan 410.3.6), dan sistem arus searah tidak dibahas; lokasi khusus Bagian 7 ada di Bab 37 (ruang basah dan ruang khusus). RCD (gawai proteksi arus sisa, GPAS) di sini hanya dibahas sebagai proteksi gangguan pada TT dan sebagai proteksi tambahan; perangkatnya ada di Bab 22. Uji lingkar dan uji RCD hanya dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

Proteksi dasar: isolasi, penghalang, dan selungkup

Proteksi dasar (basic protection) adalah proteksi terhadap kejut listrik dalam keadaan normal, dulu disebut proteksi terhadap sentuh langsung; proteksi gangguan (fault protection) adalah proteksi saat satu gangguan, dulu disebut proteksi terhadap sentuh tak langsung (PUIL 2020 410). Aturan dasarnya dari IEC 61140: bagian aktif berbahaya tidak boleh dapat dijangkau, dan bagian konduktif yang dapat dijangkau tidak boleh menjadi aktif berbahaya, dalam keadaan normal maupun saat satu gangguan. Proteksi dasar diberikan oleh isolasi dasar bagian aktif atau oleh penghalang dan selungkup menurut Lampiran A (411.1 dan 411.2).

Isolasi (insulation) adalah pembungkus dielektrik yang menurut Lampiran A.1 menutup bagian aktif seluruhnya dan hanya dapat dilepas dengan merusaknya. Penghalang dan selungkup harus sekurang-kurangnya IPXXB atau IP2X (A.2.1) dan hanya dapat dibuka dengan kunci atau perkakas, atau setelah suplainya diputus (A.2.4). Permukaan atas horizontal yang mudah dijangkau harus sekurang-kurangnya IPXXD atau IP4X (A.2.2), supaya kawat atau benda kecil tidak jatuh masuk lewat celah atas. Di laundry, serat tekstil dan debu deterjen yang lembap juga dapat membentuk jalur rambat arus di dalam panel, dan kelembapan serta suhu tinggi mempercepat penurunan mutu isolasi, sehingga resistansinya diperiksa berkala (Bab 17 tentang uji resistansi isolasi).

Kode IP (IP code) adalah kode tingkat proteksi selungkup menurut IEC 60529, yang diacu PUIL 2020 Lampiran H: angka pertama untuk benda padat dan akses ke bagian berbahaya, angka kedua untuk air. Menurut PUIL 2020 Tabel 51A, AD4 (percikan dari segala arah) meminta IPX4 dan AD5 (pancaran air) meminta IPX5; kode IP dipilih dari pengaruh luar di lokasi, bukan perkiraan.

Proteksi gangguan: pembumian, ikatan, dan pemutusan otomatis

Bagian konduktif terbuka (BKT, exposed-conductive-part) adalah bagian logam peralatan yang dapat disentuh dan dalam keadaan normal tidak bertegangan, seperti rangka motor dan pintu panel logam. Bila isolasi bocor ke BKT, proteksi gangguan menjaga agar tegangan sentuhnya tidak bertahan cukup lama untuk memicu fibrilasi, melalui tiga unsur yang bekerja bersama dan tidak saling menggantikan: pembumian proteksi (411.3.1.1), ikatan ekuipotensial proteksi (411.3.1.2), dan pemutusan otomatis dalam waktu yang ditentukan (411.3.2). Pembumian proteksi menghubungkan semua BKT ke konduktor proteksi (PE) hijau-kuning, dan setiap sirkit harus membawa PE ke terminal pembumian yang relevan. Pada TN, PE terhubung kembali ke titik netral trafo yang dibumikan (411.4.2), sehingga arus gangguan mengalir melalui lingkar logam yang impedansinya dapat dihitung; pada TT, BKT dihubungkan ke elektrode bumi instalasi yang terpisah dari pembumian titik netral sumber (411.5.1).

Bagian konduktif ekstra (BKE, extraneous-conductive-part) adalah bagian logam di luar instalasi listrik yang dapat membawa potensial. Ikatan ekuipotensial proteksi utama menghubungkan pipa logam yang masuk gedung, BKE struktural, dan tulangan beton yang dapat dijangkau ke terminal pembumian utama, sedekat mungkin dengan titik masuknya (411.3.1.2). Tujuannya memperkecil beda potensial antara permukaan yang dapat disentuh bersamaan, bukan mengalirkan arus gangguan: rangka mesin dan pipa air yang terikat ke titik yang sama naik bersama-sama saat gangguan. Pipa air panas dan pipa uap di laundry termasuk BKE yang diikat (Bab 73 tentang pemasangan lapangan mesin).

Gawai pemutusnya gawai proteksi arus lebih (MCB, MCCB, atau sekering) atau RCD (411.4.5), yang harus cocok untuk mengisolasi sekurang-kurangnya konduktor lin (411.3.2.1). Tegangan sentuh hanya bertahan selama waktu pemutusan, dan makin rendah impedansi lingkar gangguan, makin besar arus gangguan dan makin cepat pemutusan.

Tabel waktu putus dan alasannya

PUIL 2020 Tabel 41.1 menetapkan waktu pemutusan maksimum menurut sistem (TN atau TT) dan tegangan lin ke bumi $U_0$. Tabel itu berlaku untuk sirkit akhir berarus pengenal tidak lebih dari 63 A yang mempunyai kotak kontak, dan tidak lebih dari 32 A yang hanya menyuplai peralatan terhubung magun (411.3.2.2); angka itu arus pengenal sirkit, bukan arus beban.

Catatan Tabel 41.1 mengizinkan waktu TN pada TT bila pemutusan oleh gawai arus lebih dan semua BKE terikat. Catatan itu terbawa dari IEC 60364-4-41, yang mengizinkan gawai arus lebih di TT, sedangkan PUIL 2020 411.5.4 melarang gawai arus lebih saja, sehingga di Indonesia catatan itu tidak dipakai. Dasar fisiologisnya, IEC 60479-1, diuraikan di Bab 75.

Perbedaan TN dan TT berasal dari tegangan sentuh, bukan dari kemampuan MCB. Pada TN dengan PE seukuran konduktor fasa, impedansi lingkar terbagi kira-kira separuh di lin dan separuh di PE, sehingga rangka yang bocor naik kira-kira separuh $U_0$ atau kurang terhadap bagian yang terikat ke terminal pembumian utama. Pada TT, arus gangguan melewati elektrode instalasi $R_\text{A}$ dan pembumian sumber $R_\text{B}$; karena $R_\text{A}$ umumnya jauh lebih besar, hampir seluruh $U_0$ muncul di rangka. Arus tubuhnya lebih besar, sedangkan kurva c1 IEC 60479-1 turun tajam terhadap durasi, sekitar 350 mA pada 0,2 s dan 145 mA pada 0,4 s, sehingga TT mendapat waktu lebih pendek (Contoh 3). Arus gangguan TT juga kecil karena melewati tanah, hanya beberapa ampere, jauh di bawah arus pelepasan seketika MCB; karena itu 411.5.4 melarang gawai arus lebih saja sebagai proteksi gangguan di TT dan RCD menjadi alat utamanya.

Syarat impedansi lingkar pada TN dan resistansi pada TT

Pada sistem TN, PUIL 2020 411.4.4 mensyaratkan karakteristik gawai proteksi dan impedansi sirkit memenuhi

$$Z_\text{s} \times I_\text{a} \le U_0$$

dengan impedans lingkar gangguan (fault loop impedance) $Z_\text{s}$ dalam Ω, yaitu impedansi jalur yang terdiri atas sumber, konduktor lin sampai titik gangguan, dan konduktor proteksi kembali ke sumber; $I_\text{a}$ arus (A) yang membuat gawai memutus otomatis dalam waktu 411.3.2.2 atau 411.3.2.3, untuk RCD arus operasi sisa yang menghasilkan pemutusan itu; dan $U_0=230$ V. Catatan 411.4.4 menyatakan bahwa pada TN arus gangguan sisa jauh di atas $5I_{\Delta\text{n}}$, sehingga RCD menurut IEC 61008-1, IEC 61009-1, atau IEC 62423 memenuhi Tabel 41.1.

Untuk MCB, $I_\text{a}$ diambil dari pita pelepasan seketika IEC 60898-1: 3 sampai 5 kali arus pengenal $I_\text{n}$ untuk kurva B, 5 sampai 10 kali untuk kurva C, dan 10 sampai 20 kali untuk kurva D. Ujung atas pita menjamin pelepasan seketika, jauh di bawah 0,4 s, sehingga $I_\text{a}$ bernilai $5I_\text{n}$ (B), $10I_\text{n}$ (C), dan $20I_\text{n}$ (D). Ujung bawah pita hanya arus tempat MCB boleh mulai memutus seketika; arus di antara kedua ujung dapat saja diputus pelepas termal dalam hitungan detik. Maka batasnya

$$Z_\text{s,maks} = \frac{U_0}{I_\text{a}}$$

yang untuk MCB 16 A bernilai 2,88 Ω (B), 1,44 Ω (C), dan 0,72 Ω (D).

Batas itu berlaku pada kabel yang sudah bekerja pada suhu operasinya, 70 °C untuk isolasi PVC, sehingga uji pada kabel lebih dingin memberi angka lebih kecil. Hitungan desain di bab ini memakai $\rho_1=0{,}0225\ \Omega\,\text{mm}^2/\text{m}$, nilai PUIL 2020 5-52 Lampiran G untuk tembaga pada suhu layanan normal (1,25 kali 0,018, nilai 20 °C PUIL). Hasil ukur pada suhu $\theta$ dinaikkan pada bagian kabelnya saja, dengan resistivitas Bab 18 (0,0178 pada 20 °C, naik sekitar 0,39 % per kelvin), sehingga $k_\theta$ sekitar 1 % lebih konservatif:

$$Z_\text{s,panas} \approx Z_\text{e} + (R_1 + R_2)_\theta \times k_\theta, \qquad k_\theta = \frac{\rho_1}{0{,}0178\,[1 + 0{,}00393\,(\theta - 20)]}$$

dengan $Z_\text{e}$ impedansi lingkar di awal sirkit, dianggap tetap, dan $(R_1+R_2)_\theta$ hasil uji mati lin dan PE pada suhu $\theta$; $k_{30}=1{,}216$.

Pada sistem TT dengan RCD sebagai proteksi gangguan, 411.5.3 meminta dua syarat: i) waktu pemutusan menurut 411.3.2.2 atau 411.3.2.4, dan ii)

$$R_\text{A} \times I_{\Delta\text{n}} \le 50\ \text{V}$$

dengan $R_\text{A}$ jumlah resistansi elektrode bumi dan konduktor proteksi ke BKT (Ω) dan $I_{\Delta\text{n}}$ arus operasi sisa pengenal RCD (A). Batas tegangan sentuh prospektif konvensional (conventional prospective touch voltage limit) adalah tegangan sentuh yang boleh bertahan tanpa batas waktu pada keadaan umum (PUIL 2020 Bagian 1); 50 V di syarat ii) adalah batas itu. Dengan kulit kering, $50/(0{,}7\times2\,500)\approx29$ mA, di bawah asimtot c1 sekitar 40 mA di Bab 75. Syarat ii) menjamin rangka tidak naik di atas 50 V selama arus bocor belum mencapai $I_{\Delta\text{n}}$, ketika RCD belum wajib memutus; ia bukan tegangan sentuh saat gangguan logam, yang jauh lebih besar dan diakhiri pemutusan cepat. Untuk RCD 30 mA, $R_\text{A}$ maksimum $50/0{,}03=1\,667$ Ω; itu batas, bukan sasaran desain, karena resistansi elektrode dapat naik berlipat saat kemarau (Bab 18).

Kelas peralatan dan konsekuensinya pada pengawatan

Kelas peralatan (equipment class) adalah penggolongan peralatan menurut cara peralatan itu memberi proteksi gangguan. IEC 61140:2016 membedakan kelas 0 (hanya isolasi dasar), kelas I (isolasi dasar ditambah sambungan BKT ke PE, sehingga PE wajib dari PHB sampai terminal PE peralatan dan kontinuitasnya dibuktikan), kelas II (isolasi ganda atau diperkuat, 412), dan kelas III (tegangan dibatasi pada SELV atau PELV, 414, tanpa sarana pembumian proteksi).

Pada kelas 0, satu gangguan isolasi langsung membuat rangkanya bertegangan. Kelas ini tidak cocok dengan tindakan proteksi 410.3.3, lingkungan pelindungnya di PUIL 2020 hanya lokasi nonkonduktif Lampiran C di bawah supervisi personel terampil (410.3.6), dan di ruang yang memakai kotak kontak berkontak proteksi, kotak kontak tanpa kontak proteksi dilarang (Lampiran E). Motor mesin cuci industri umumnya kelas I, sehingga PE wajib tersambung dari terminal PE motor ke rel PE di panel: pada kabel empat inti, konduktor hijau-kuning disambung ke terminal PE motor, bukan ditinggal di kotak sambung atau diikat ke rangka secara sembarangan. Kontinuitasnya harus dapat dibuktikan, seperti pada uji $R_1+R_2$ di Bab 18.

Peralatan kelas II dikenali dari simbol dua bujur sangkar bersarang (IEC 60417-5172) pada pelat nama. Bagian konduktif di dalam selungkup isolasinya tidak boleh dihubungkan ke konduktor proteksi, kecuali spesifikasi peralatan mengaturnya (412.2.2.4). Menambahkan PE ke badannya keliru karena dua hal: baut atau lubang untuk PE dapat menembus isolasi suplemen (412.2.2.2 melarang sekrup isolasi diganti sekrup logam), dan PE membawa potensial gangguan dari peralatan kelas I lain ke permukaan yang semula tidak terhubung ke apa pun. Sebaliknya, kotak kontak yang menyuplai peralatan kelas II tetap berkontak PE, karena 412.2.3.2 memperhitungkan penggantian kelak dengan peralatan kelas I.

SELV dan PELV untuk kendali dan lampu di area basah

Tegangan ekstra rendah pengaman (SELV, safety extra-low voltage) dan tegangan ekstra rendah protektif (PELV, protective extra-low voltage) adalah tindakan proteksi PUIL 2020 414 yang membatasi tegangan pada 50 V AC atau 120 V DC (414.1.1), untuk DC tanpa riak (Bab 12 tentang transformator), disertai pemisahan proteksi dari semua sirkit lain dan, khusus SELV, isolasi dasar terhadap bumi.

SELV adalah sistem yang bagian aktifnya terisolasi dari bumi dan BKT-nya tidak dihubungkan ke bumi, ke PE, atau ke BKT sirkit lain (414.4.1 dan 414.4.4). Sumbernya salah satu yang disebut 414.3: trafo isolasi keselamatan (IEC 61558-2-6), sumber setara, baterai, atau gawai elektronik tertentu yang keluarannya tetap di bawah batas walaupun terjadi gangguan internal. Karena keamanannya bertumpu pada tegangan rendah dan pemisahan yang andal, bukan pada keadaan tubuh, 414.4.5 tetap meminta proteksi dasar (isolasi atau selungkup) di atas 25 V AC atau bila peralatan terendam; tanpa proteksi dasar, batasnya 25 V AC pada kondisi kering normal dan 12 V AC dalam keadaan lain. Lampu inspeksi 24 V AC untuk bagian dalam drum yang basah saat pemeliharaan, dari trafo isolasi keselamatan yang tidak dibumikan, berada di atas 12 V, sehingga lampu dan kabelnya memerlukan isolasi atau selungkup; steker SELV tanpa kontak PE dan tidak dapat masuk ke kotak kontak sistem lain (414.4.3).

PELV mirip SELV, tetapi sirkitnya, BKT-nya, atau keduanya boleh dibumikan (414.4.1). PELV dipakai untuk sirkit kendali yang memerlukan acuan bumi, misalnya 0 V catu daya 24 V DC yang dihubungkan ke PE di panel mesin cuci, bila sumbernya termasuk 414.3 dan pemisahannya memenuhi 414.4 (Bab 56 tentang sirkit kendali); karena terhubung ke bumi, PELV dapat menerima potensial yang dibawa PE dari gangguan di tempat lain. Tegangan ekstra rendah fungsional (FELV, functional extra-low voltage) adalah tegangan ekstra rendah yang bukan SELV maupun PELV, misalnya 24 V dari trafo kendali biasa yang hanya memberi separasi sederhana; menurut 411.7, proteksi dasarnya mengikuti tegangan primer dan BKT-nya dihubungkan ke PE sirkit primer (Bab 12).

Pemisahan perkawatan diatur 414.4.2 dengan lima susunan, cukup salah satu: selubung nonlogam atau selungkup berisolasi di atas isolasi dasar konduktor SELV atau PELV, selubung atau layar logam yang dibumikan, isolasi untuk tegangan tertinggi yang ada bila sekabel atau sekelompok dengan sirkit bertegangan lebih tinggi, perkawatan sirkit lain menurut 412.2.4.1, atau pemisahan fisik. Konduktor SELV berisolasi dasar saja tidak boleh bercampur dengan kabel 230 V di satu saluran, sedangkan kabel SELV berselubung atau konduktor berperingkat tegangan tertinggi boleh. Tanpa pemisahan, kegagalan isolasi membuat sirkit SELV bertegangan terhadap bumi tanpa gawai yang mendeteksinya.

Proteksi tambahan: RCD 30 mA dan ikatan ekuipotensial tambahan

Proteksi tambahan (additional protection) adalah proteksi cadangan bila proteksi dasar atau proteksi gangguan gagal, atau bila pengguna lalai (PUIL 2020 415.1.1), berupa RCD berarus operasi sisa pengenal tidak lebih dari 30 mA dan ikatan ekuipotensial proteksi suplemen (415.2). RCD 30 mA bukan sarana tunggal proteksi dan tidak menghapus kewajiban tindakan proteksi 411 sampai 414 (415.1.2). Lokasi wajibnya (411.3.3) dibahas di Bab 22 tentang RCD.

RCD mendeteksi arus sisa (residual current), yaitu jumlah sesaat arus semua konduktor aktif yang melewatinya, yang muncul bila sebagian arus mengalir lewat jalur lain, termasuk tubuh manusia. RCD jenis umum harus memutus paling lama 300 ms pada $I_{\Delta\text{n}}$ dan 40 ms pada $5I_{\Delta\text{n}}$; titik arus-waktu itu di bawah kurva c1, tetapi RCD membatasi durasi, bukan besar arus (Bab 75). RCD tidak menggantikan MCB: 411.5.2 mewajibkan sirkit ber-RCD pada TT juga dilindungi gawai arus lebih, dan Catatan 1 411.4.5 menganjurkan hal sama pada TN dengan merujuk Bagian 4-43, terpisah atau dalam satu gawai gabungan.

Ikatan ekuipotensial suplemen (supplementary protective equipotential bonding) adalah ikatan yang menghubungkan semua BKT peralatan magun dan BKE yang dapat disentuh bersamaan dan disambung ke konduktor proteksi semua peralatan (415.2.1); 411.3.2.6 memakainya juga bila waktu pemutusan tidak tercapai. Rumus resistansinya di 415.2.2 belum dapat dipastikan; padanannya di IEC 60364-4-41 adalah $R\le50\ \text{V}/I_\text{a}$ (Bab 73). Area mesin cuci yang lantainya selalu basah patut dipertimbangkan untuk ikatan ini, yang tidak meniadakan kebutuhan pemutusan (415.2, Catatan 2).

Contoh kerja

Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Uji lingkar, uji RCD, dan uji kontinuitas dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD, dengan metode Bab 18.

Contoh 1: MCB kurva C 16 A pada kabel 2,5 mm² sepanjang 35 m. Mesin cuci kelas I terhubung magun pada TN-C-S 230/400 V disuplai dari PHB cabang ($Z_\text{e}=0{,}35$ Ω) lewat kabel tembaga PVC L, N, PE masing-masing 2,5 mm² sepanjang 35 m, dilindungi MCB -F1 kurva C 16 A; yang diperiksa gangguan fasa ke PE di ujung kabel. Batasnya 0,4 s (411.3.2.2). Pelepasan seketika kurva C dijamin pada ujung atas pita, $I_\text{a}=10\times16=160$ A; ujung bawah, 80 A, tidak boleh dipakai. Pada suhu layanan:

$$R_1 = R_2 = \frac{\rho_1 L}{A} = \frac{0{,}0225 \times 35}{2{,}5} = 0{,}315\ \Omega, \qquad R_1 + R_2 = 0{,}63\ \Omega$$

Penjumlahan besaran $Z_\text{s}=0{,}35+0{,}63=0{,}98$ Ω konservatif (Bab 18):

$$Z_\text{s} \times I_\text{a} = 0{,}98 \times 160 = 156{,}8\ \text{V} \le 230\ \text{V}, \qquad I_\text{f} = \frac{230}{0{,}98} = 235\ \text{A}$$

Arus 235 A (14,7 kali $I_\text{n}$) di atas 160 A, sehingga -F1 memutus seketika. Batas 1,44 Ω setara panjang maksimum $(1{,}4375-0{,}35)/(0{,}0225\times2/2{,}5)=60$ m.

Contoh 2: batas hasil ukur komisioning sirkit Contoh 1. Uji komisioning dilakukan pada kabel dingin. Pada 30 °C, $R_1+R_2=0{,}0178\times1{,}0393\times35\times2/2{,}5=0{,}518$ Ω dan harapan $Z_\text{s}=0{,}87$ Ω, sedangkan nilai terukur terbesar yang lulus adalah $0{,}35+(1{,}4375-0{,}35)/1{,}216=1{,}24$ Ω.

Contoh 3: tegangan sentuh dan arus tubuh pada TN dan TT. Pada gangguan Contoh 1, rangka naik kira-kira sebesar susut di PE, $U_\text{T}\approx I_\text{f}R_2=235\times0{,}315=74$ V. Rumus Bab 75 untuk jalur tangan ke kedua kaki ($k_\text{p}=0{,}7$) memberi $I_\text{B}=74/(0{,}7\times1\,725)=61$ mA dengan impedansi kering persentil 50 % pada 100 V (konservatif untuk 74 V) dan 136 mA dengan asimtot kulit basah 775 Ω, keduanya di bawah c1 pada 0,4 s (145 mA). Pada TT dengan $R_\text{A}=48$ Ω dan $R_\text{B}=10$ Ω, rangka naik $230\times48/58=190$ V, dan kulit kering (1.225 Ω) memberi 222 mA, di bawah c1 pada 0,2 s (350 mA) tetapi di atas c1 pada 0,4 s. Dengan asimtot basah 775 Ω hasilnya 351 mA, tepat di c1 pada 0,2 s; margin itu nol, dan RCD yang memutus paling lama 40 ms pada arus sebesar ini yang memberi keselamatan nyata.

Contoh 4: menilai hasil uji sirkit mesin cuci Bab 18. Bab 18 mencatat pada 30 °C $Z_\text{s}$ terbesar 0,86 Ω, $R_1+R_2=0{,}42$ Ω, MCB 16 A tanpa keterangan kurva, dan RCD 30 mA yang memutus paling lama 35 ms pada $I_{\Delta\text{n}}$ dan 17 ms pada $5I_{\Delta\text{n}}$. Dengan koreksi bagian kabel, $0{,}86+0{,}42\times(1{,}216-1)=0{,}95$ Ω: kurva B (batas 2,88 Ω) dan C (1,44 Ω) lulus, tetapi kurva D (0,72 Ω) tidak memenuhi 411.4.4 dengan MCB saja. Arus gangguan $230/0{,}95=242$ A jauh di atas $5I_{\Delta\text{n}}$ dan 17 sampai 35 ms di bawah 0,4 s, jadi sirkit memenuhi 411.4.4 melalui RCD; kurva MCB tetap wajib dicatat. Untuk kios TT pada latihan Bab 18, $R_\text{A}I_{\Delta\text{n}}=120\times0{,}03=3{,}6$ V dan $120\times0{,}1=12$ V memenuhi syarat ii) 411.5.3; syarat i) dibuktikan dari waktu putus hasil uji RCD kios itu.

Contoh 5: gudang linen hotel bersistem TT. Gudang linen terpisah dari gedung utama memakai elektrode sendiri dan RCD 100 mA sebagai proteksi gangguan, dengan $R_\text{B}=10$ Ω. $R_\text{A}$ terukur 140 Ω pada musim hujan dan diandaikan tiga kali saat kemarau, 420 Ω.

$$420 \times 0{,}1 = 42\ \text{V} \le 50\ \text{V}, \qquad I_\text{f} = \frac{230}{420 + 10} = 0{,}53\ \text{A}$$

Syarat ii) 411.5.3 masih terpenuhi, tetapi batas 500 Ω untuk RCD 100 mA hampir tercapai. Arus gangguan logam sekitar 5,3 kali $I_{\Delta\text{n}}$, sehingga RCD jenis umum memutus paling lama 40 ms, di bawah 0,2 s. Elektrode diukur ulang pada musim kemarau, dan kotak kontak di gudang tetap memerlukan RCD 30 mA bila 411.3.3 berlaku.

Contoh 6: ikatan suplemen di ruang cuci rumah sakit. Lantai area mesin cuci laundry rumah sakit selalu basah, dan rangka mesin serta pipa air panas di dekatnya diikat dengan ikatan suplemen; sirkitnya dilindungi MCB kurva C 16 A. Bab 73 mencatat $I_\text{a}$ gawai arus lebih sebagai arus yang memutus dalam 5 s; arus seketika pasti 160 A memutus jauh lebih cepat, sehingga memakainya memberi batas lebih ketat:

$$R \le \frac{50\ \text{V}}{160\ \text{A}} = 0{,}31\ \Omega$$

Uji kontinuitas setelah isolasi membaca 0,08 Ω, jadi ikatan memenuhi. Ikatan ini tidak meniadakan pemutusan otomatis (415.2, Catatan 2).

Kondisi berhenti

Hentikan pekerjaan dan jangan mengenergikan kembali bila salah satu keadaan berikut ditemukan; penyelidikan, perbaikan, dan uji ulangnya dikerjakan personel kompeten:

1. BKT atau BKE terukur bertegangan terhadap PE atau tanah, atau orang merasakan kesemutan dari rangka mesin. Itu gangguan aktif: sirkit dimatikan, dikunci, dan dibuktikan bebas tegangan menurut Bab 2 · Keselamatan sebelum diselidiki. Angka 50 V batas konvensional, bukan batas aman mutlak; di lantai basah tegangan lebih rendah pun dapat mengalirkan arus di atas ambang lepas (Bab 75).
2. Kontinuitas PE ke BKT putus atau jauh di atas harapan, atau PE terlepas di terminal mesin.
3. $Z_\text{s}$ hasil ukur, setelah dikoreksi suhu, melampaui $U_0/I_\text{a}$ gawai yang terpasang dan sirkit tidak dilindungi RCD yang berfungsi.
4. Pada sistem TT, sirkit hanya dilindungi gawai arus lebih, atau RCD tidak memutus pada $I_{\Delta\text{n}}$.
5. RCD yang trip berulang akan dijembatani atau diganti dengan yang kurang peka tanpa penyebabnya ditemukan.
6. Peralatan kelas II dimodifikasi dengan PE yang dibaut ke badannya, atau isolasi atau selungkupnya retak.
7. Sirkit SELV atau PELV ditemukan menyentuh atau berbagi terminal dengan sirkit 230 V tanpa pemisahan 414.4.2.

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Prasyaratnya Bab 1 (tegangan, arus, resistansi, dan daya), Bab 20 (jalur arus gangguan), Bab 18 (metode uji pembumian dan RCD), dan Bab 75 (dasar fisiologis bahaya listrik). FELV ada di Bab 12 (transformator), PELV kendali di Bab 56 (sirkit kendali), ikatan pipa di Bab 73 (pemasangan lapangan mesin), dan kurva MCB di Bab 80 (diagnosis instalasi). Lanjutannya Bab 23 (proteksi arus lebih), Bab 29 (ukuran PE dan elektrode), dan Bab 39 (pemeriksaan dan pengujian instalasi).

Latihan dan pembahasan

Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi. Setiap pengukuran bertegangan dianggap dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

Referensi