Skip to content

Search ARSTEMA

Type a chapter, term, symptom, or tool.

    Back to the atlas
    Electrical & Control · Chapter 25Applied

    By Kurnia · Published September 30, 2026 · Revised October 29, 2026 · Version 3 · 24 min read

    Selektivitas dan koordinasi antarpengaman

    Hubungan antara beberapa pengaman bertingkat: selektivitas penuh dan parsial dengan batas selektivitas, empat mekanisme (arus, waktu, energi, logika), cara membaca dua kurva waktu-arus sekaligus, selektivitas RCD dengan tipe S di hulu, dan kaskade (proteksi back-up) menurut PUIL 2020 434.5.1 beserta risikonya. Contoh kerja memeriksa kapasitas pemutusan dan selektivitas tiga tingkat pengaman dari PHB utama ke mesin cuci, dengan batas selektivitas pada lokasi pengaman hilir, bukan di ujung kabel. Batas selektivitas di atas perkiraan konservatif dari pita pelepasan seketika IEC 60898-1 hanya boleh diambil dari tabel pabrikan; semua angka tabel di bab ini ilustrasi. Isi ketentuan selektivitas PUIL 2020 Bagian 5-53 (Ayat 535) belum dapat dipastikan.

    This chapter is still in Indonesian. Its English edition will follow.

    Section you’re reading: Chapter opening

    Sebuah laundry komersial menjalankan dua belas mesin cuci dan empat pengering. Salah satu mesin cuci mengalami hubung pendek pada belitan motornya. Dalam hitungan milidetik, pemutus di PHB utama ikut memutus, dan seluruh laundry padam. Semua mesin berhenti di tengah siklus, dan produksi hari itu hilang karena satu mesin. Kejadian seperti ini terjadi ketika koordinasi antarpengaman tidak dirancang dan diperiksa.

    Batas pembahasan

    Bab ini membahas hierarki pengaman dari PHB utama sampai sirkit mesin: pengaman mana yang memutus lebih dulu, sampai arus berapa urutan itu terjamin, dan apa harganya. Pemilihan satu pengaman terhadap kabelnya ada di Bab 23 tentang proteksi arus lebih, dan besar arus gangguan serta kapasitas pemutusan satu gawai di Bab 24 tentang arus hubung pendek. Cakupannya instalasi 230/400 V, 50 Hz dengan MCB (IEC 60898-1), MCCB (IEC 60947-2), sekering gG, dan RCD; koordinasi tegangan menengah dan setelan relai proteksi di luar cakupan. PUIL 2020 menempatkan ketentuan koordinasi dan selektivitas di Bagian 5-53 Ayat 535, yang juga dirujuk 411.4.5 dan 411.5.3 untuk diskriminasi antar-RCD (535.3); isinya belum dapat dipastikan, sehingga ketentuan di sini disusun dari Bagian 2, 3, 4-43, 5-511, dan 8-2, ditambah IEC 60947-2. Uraian ini bahan belajar, bukan instruksi kerja. Penggantian atau penyetelan pengaman di PHB dilakukan personel kompeten dalam keadaan bebas tegangan yang terverifikasi, sesuai Bab 2 · Keselamatan tentang verifikasi keadaan aman.

    Selektivitas penuh, parsial, dan batas selektivitas

    Selektivitas (selectivity; istilah lama: diskriminasi) adalah koordinasi antara dua gawai proteksi atau lebih sehingga, pada arus lebih atau arus gangguan, hanya gawai di sisi beban (hilir) yang bekerja, sementara gawai di hulu tetap menutup dan melayani beban lain yang sehat. Rumusan itu ada di PUIL 2020 Bagian 8-2 butir 8.6. Bagian 3 Ayat 36 memasukkan pemilihan gawai proteksi yang selektif sebagai salah satu pertimbangan asesmen kontinuitas layanan setiap sirkit. Bagian 2 butir 2.11.4.4 mewajibkannya secara tegas untuk satu kasus: suplai peralatan pengendali api dan asap kebakaran, evakuasi, dan lift tidak boleh terpengaruh gangguan pada instalasi umum. Untuk laundry, selektivitas adalah keputusan kontinuitas yang dinilai perancang, kecuali pada sirkit layanan keselamatan tersebut.

    Selektivitas penuh (total selectivity) dalam tabel pabrikan dan panduan instalasi berarti pengaman hulu tidak ikut memutus sampai kapasitas pemutusan pengaman hilir. Untuk satu instalasi, pasangan cukup selektif bila pengaman hilir selalu memutus lebih dulu untuk semua arus gangguan sampai arus hubung pendek tertinggi di lokasinya. Selektivitas parsial (partial selectivity) terjadi bila koordinasi hanya terjamin sampai arus gangguan tertentu, yaitu batas selektivitas (selectivity limit current) IsI_\text{s}; di atas batas ini pengaman hilir dan hulu dapat memutus bersamaan. Panduan instalasi merumuskan syaratnya:

    I3f,maks(lokasi pengaman hilir)≤IsI_\text{3f,maks}(\text{lokasi pengaman hilir}) \le I_\text{s}

    dengan I3f,maksI_\text{3f,maks} arus hubung pendek prospektif maksimum (A) di terminal keluaran pengaman hilir dan IsI_\text{s} batas selektivitas pasangan (A). Lokasinya penting: gangguan di pangkal kabel, tepat di hilir terminal pengaman, memberi arus terbesar yang dilihat pasangan itu, bukan gangguan di ujung kabel. Jika I3f,maksI_\text{3f,maks} melebihi IsI_\text{s}, perancang memilih pasangan lain dengan batas lebih tinggi, mekanisme selektivitas lain (misalnya tunda waktu di hulu, dengan konsekuensinya), atau menerima selektivitas parsial dengan alasan tertulis. Di atas perkiraan konservatif pada bagian berikut, batas selektivitas diambil dari tabel koordinasi pabrikan pasangan gawai tertentu, bukan dari rasio arus pengenal.

    Empat mekanisme selektivitas

    Ada empat mekanisme selektivitas, yang dapat dikombinasikan dalam satu instalasi.

    Selektivitas arus memanfaatkan ambang pelepasan seketika (instantaneous trip) yang bertingkat: rendah di hilir, lebih tinggi ke arah sumber. Syarat konservatifnya:

    I3f,maks(lokasi hilir)<Ii,min,huluI_\text{3f,maks}(\text{lokasi hilir}) < I_\text{i,min,hulu}

    dengan Ii,min,huluI_\text{i,min,hulu} ambang pelepasan seketika pengaman hulu pada batas bawah toleransinya (A). Untuk MCB, IEC 60898-1 menetapkan pita pelepasan seketika 3 sampai 5 kali arus pengenal untuk kurva B, 5 sampai 10 kali untuk kurva C, dan 10 sampai 20 kali untuk kurva D. Mekanisme ini bekerja baik bila ada impedansi kabel yang cukup di antara kedua pengaman.

    Selektivitas waktu memberi pengaman hulu tunda waktu (time delay) agar pengaman hilir sempat memutus lebih dulu; MCB tidak memiliki tunda yang dapat disetel, sedangkan MCCB dan ACB berpelepas elektronik memiliki tunda singkat. Pemutus yang dirancang untuk selektivitas waktu digolongkan kategori pemakaian B dalam IEC 60947-2, dan batas selektivitasnya kira-kira arus ketahanan waktu singkat pengaman hulu, IcwI_\text{cw}. Syaratnya:

    ttak-kerja,hulu(I)>tputus,hilir(I)untuk semua I≤I3f,makst_\text{tak-kerja,hulu}(I) > t_\text{putus,hilir}(I) \quad \text{untuk semua } I \le I_\text{3f,maks}

    dengan ttak-kerja,hulut_\text{tak-kerja,hulu} waktu terlama pengaman hulu dapat dialiri arus II tanpa memutus dan tputus,hilirt_\text{putus,hilir} waktu putus total pengaman hilir termasuk padamnya busur (s). Tunda punya tiga harga. Konduktor yang dialiri arus gangguan selama tunda harus tahan: waktu tunda ditambah waktu putus tidak melebihi t=(kS/I)2t = (kS/I)^2 (434.5.2). Bila pengaman hulu juga memberi proteksi gangguan, waktu putusnya tetap dibatasi 411.3.2.3 dan 411.3.2.4: sirkit distribusi paling lama 5 s pada sistem TN dan 1 s pada sistem TT. Energi insiden busur api sebanding lurus dengan lama busur: pada contoh Bab 77 tentang busur api, menunda pemutus utama dari 0,03 s menjadi 0,3 s menaikkan energi insiden dari 1,6 menjadi 15,9 J/cm².

    Selektivitas energi memakai pengaman hilir pembatas arus (current-limiting), misalnya sekering gG dan MCCB pembatas arus, yang memutus dalam kurang dari setengah periode dan membatasi energi lewat (let-through energy) I2tI^2t (A²s), sehingga pengaman hulu tidak sempat bekerja walaupun dilalui arus yang sama. Syaratnya, I2tI^2t total pengaman hilir lebih kecil dari I2tI^2t yang diperlukan untuk menggerakkan pengaman hulu; untuk dua sekering, pembandingnya I2tI^2t total (pra-busur ditambah busur) sekering hilir terhadap I2tI^2t pra-busur sekering hulu, keduanya dari data pabrikan menurut seri IEC 60269. Beberapa standar instalasi nasional menganggap sekering gG 16 A ke atas selektif pada rasio arus pengenal 1,6 : 1 atau lebih; rasio itu dianjurkan dipakai hanya dalam lingkup standar yang menetapkannya, dan di luar itu batasnya sebaiknya dari data I2tI^2t pabrikan.

    Selektivitas logika (zone selective interlocking) menghubungkan pemutus berpelepas elektronik di PHB besar dengan kabel pilot: pengaman hilir yang mendeteksi gangguan meminta hulu menahan diri, dan tanpa sinyal itu hulu memutus dengan tunda minimum. Gangguan di rel PHB utama sendiri diputus tanpa tunda panjang, sehingga energi busur tidak naik seperti pada selektivitas waktu biasa; harganya kabel pilot yang harus diuji dan dipelihara.

    Membaca dua kurva waktu-arus sekaligus

    Kurva waktu-arus (time-current characteristic, TCC) adalah grafik waktu putus pengaman terhadap besar arus; cara membaca satu kurva dibahas di Bab 23. Bila dua kurva digambar pada sumbu yang sama, kurva pengaman hilir harus berada seluruhnya di bawah dan di kiri kurva pengaman hulu pada rentang arus sampai I3f,maksI_\text{3f,maks} di lokasi hilir; titik pertemuan kedua kurva di daerah waktu panjang menandai batas selektivitas di daerah itu.

    Kondisi kurvaPosisi relatifJenis selektivitasTindakan perancang
    Kurva hilir selalu di bawah hulu sampai I3f,maksI_\text{3f,maks}Tidak berpotonganCukup untuk instalasi ituCatat datanya
    Kurva bertemu pada arus IxI_\text{x}BerpotonganParsial sampai IxI_\text{x}Periksa I3f,maks≤IxI_\text{3f,maks} \le I_\text{x} atau ubah pasangan
    Kurva hulu di bawah hilirTerbalikTidak ada selektivitasRancang ulang pemilihan pengaman

    Kurva pabrikan menampilkan pita toleransi, bukan garis tunggal, sehingga koordinasi yang benar membandingkan batas atas pita hilir dengan batas bawah pita hulu. Suhu sekitar mengubah daerah termal; pabrikan menyatakan suhu acuan kalibrasi dan faktor koreksinya. Di bawah sekitar 10 ms, di daerah seketika dan pembatasan arus, kurva tidak lagi menggambarkan perilaku pengaman dan biasanya tampak menyatu menjadi garis tegak, sehingga perpotongan grafis tidak dapat dipakai sebagai batas selektivitas; yang berlaku adalah perbandingan I2tI^2t atau tabel koordinasi pabrikan.

    Selektivitas RCD: tipe S di hulu, sensitivitas bertingkat

    RCD (gawai proteksi arus sisa, GPAS) bekerja berdasarkan arus sisa, sehingga koordinasi RCD bertingkat memakai arus operasi sisa pengenal IΔnI_{\Delta\text{n}} dan waktu. Syarat dan data di bawah berasal dari Bab 22 tentang RCD: RCD hulu bertipe S dan IΔnI_{\Delta\text{n}}-nya paling sedikit tiga kali IΔnI_{\Delta\text{n}} hilir.

    IΔn,hulu≥3 IΔn,hilir,ttak-kerja,hulu(IΔ)>tputus,hilir(IΔ)I_{\Delta\text{n},\text{hulu}} \ge 3\,I_{\Delta\text{n},\text{hilir}}, \qquad t_{\text{tak-kerja},\text{hulu}}(I_\Delta) > t_{\text{putus},\text{hilir}}(I_\Delta)

    Pada sumbu arus, RCD tidak boleh memutus sampai 0,5 IΔn0{,}5\,I_{\Delta\text{n}}, sehingga dengan rasio 3, arus bocor yang baru mencapai IΔnI_{\Delta\text{n}} hilir hanya sepertiga IΔnI_{\Delta\text{n}} hulu, masih di daerah tak-kerja RCD hulu. Pada sumbu waktu, RCD jenis umum memutus paling lama 300 ms pada IΔnI_{\Delta\text{n}}, 150 ms pada 2 IΔn2\,I_{\Delta\text{n}}, dan 40 ms pada 5 IΔn5\,I_{\Delta\text{n}}. RCD tipe S tidak memutus sebelum waktu tak-kerja minimumnya, yaitu 130, 60, dan 50 ms pada tiga titik arus yang sama, dan harus sudah memutus paling lama 500, 200, dan 150 ms. Pada arus sisa sangat besar, misalnya gangguan logam di sistem TN, waktu tak-kerja minimum tipe S turun ke 40 ms, sama dengan waktu putus maksimum jenis umum, sehingga selektivitas di daerah itu bersandar pada data pabrikan dan pada pengaman arus lebih hilir yang memutus lebih dulu. Tipe S hanya dibuat untuk IΔnI_{\Delta\text{n}} di atas 30 mA, sehingga tidak dapat menjadi proteksi tambahan 30 mA di sirkit akhir dan hanya menempati posisi hulu.

    Tipe S 100 mA adalah nilai terkecil yang memenuhi rasio 3 terhadap hilir 30 mA, karena 100/30=3,3100/30 = 3{,}3. Bila RCD hulu juga dimaksudkan sebagai proteksi dari bahaya kebakaran, nilainya tidak melebihi 300 mA menurut PUIL 2020 Bagian 4-41 Lampiran F F.1.2.3; susunan yang disarankan Bab 22 untuk laundry adalah RCD 30 mA tersendiri per mesin dan, bila proteksi kebakaran dipasang, RCD 300 mA tipe S sebagai hulu di PHB utama.

    Syarat ketiga, RCD hulu bertipe tidak lebih rendah daripada RCD hilir terberat. Arus bocor searah dari sirkit VFD yang dilindungi tipe B mengalir juga melalui RCD hulu, dan bila RCD hulu bertipe A atau AC, arus searah itu memagnetisasi intinya sehingga ia kehilangan kepekaan terhadap gangguan bolak-balik di sirkit lain. Trip tak diinginkan akibat arus bocor alami diatasi dengan pembagian sirkit, bukan dengan menaikkan IΔnI_{\Delta\text{n}} (Bab 22).

    Kaskade sebagai kompromi dan risikonya

    Kaskade (proteksi back-up, cascading) mengizinkan pengaman hilir yang kapasitas pemutusan pengenalnya lebih rendah dari arus hubung pendek prospektif di lokasinya, asalkan dilindungi pengaman hulu yang kapasitas pemutusannya memadai. Dasarnya paragraf kedua PUIL 2020 434.5.1, yang diuraikan di Bab 24: gawai sisi suplai mampu memutus, dan energi lewat kombinasi tidak melebihi ketahanan gawai sisi beban dan konduktornya. Pada arus gangguan sangat tinggi kedua pengaman boleh memutus bersamaan, berlawanan dengan tujuan selektivitas.

    IEC 60947-2 Lampiran A memuat verifikasi proteksi back-up, di samping verifikasi selektivitas. Kombinasi di luar tabel kaskade pabrikan tidak dipakai, meskipun secara intuitif tampak sesuai. PUIL 2020 5110.9.3.4 Bagian 5-511 menambahkan kewajiban bagi pabrikan PHB: bila gawai proteksi hubung pendek dipasang seri dan dimaksudkan bekerja bersama sebagai proteksi back-up, pengguna harus diberi tahu, lewat label peringatan di PHB atau petunjuk operasi, bahwa gawai itu tidak boleh diganti dengan gawai yang tidak identik tipe dan peringkatnya, kecuali kombinasi baru itu sudah diuji bersama; klausul yang sama menganjurkan koordinasi yang menjamin selektivitas bila kondisi operasi menuntut kontinuitas suplai maksimum.

    Risiko kaskade ada tiga. Pada arus gangguan tinggi pengaman hulu ikut memutus, sehingga pemadaman meluas ke sirkit sehat. Pengaman hilir yang baru memutus arus di atas kapasitas pengenalnya perlu diperiksa sebelum dipakai lagi, sesuai petunjuk pabrikan. Penggantian dengan merek atau seri lain di kemudian hari diam-diam membatalkan kaskade; itulah alasan label 5110.9.3.4. Pada instalasi dengan beberapa sumber, koordinasi back-up dan selektivitas diperiksa untuk semua konfigurasi suplai, karena arus hubung pendek berubah menurut sumber yang tersambung (Contoh 6; Bab 36 tentang genset dan suplai cadangan).

    Contoh kerja

    Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Dalam perancangan nyata, arus hubung pendek dihitung dengan metode Bab 24, dan batas selektivitas serta data I2tI^2t dibaca dari tabel pabrikan untuk pasangan yang benar-benar dipasang.

    Contoh 1: arus hubung pendek dan kapasitas pemutusan tiga tingkat pengaman laundry. Contoh 1 dan 2 memakai pengaman berikut.

    TingkatGawaiKodeRating
    1 (hulu)MCCB utama di PHB utama-Q1160 A; Icu=Ics=25I_\text{cu} = I_\text{cs} = 25 kA
    2 (tengah)MCB kurva C tiga kutub, masukan PHB cabang-F163 A; Icn=10I_\text{cn} = 10 kA
    3 (hilir)MCB kurva C tiga kutub, sirkit mesin cuci di PHB cabang-F216 A; Icn=6I_\text{cn} = 6 kA

    Arus gangguan tiga fasa simetris dihitung dari impedansi per fasa ZfZ_\text{f} (Ω) dari sumber sampai titik gangguan, dengan faktor tegangan cmaks=1,1c_\text{maks} = 1{,}1 yang dipakai Bab 24, U=400U = 400 V, dan U0=230U_0 = 230 V; arus puncak asimetris menurut IEC 60909-0 diabaikan.

    I3f=U3 Zf=U0Zf,I3f,maks=cmaks U0ZfI_\text{3f} = \frac{U}{\sqrt{3}\,Z_\text{f}} = \frac{U_0}{Z_\text{f}}, \qquad I_\text{3f,maks} = \frac{c_\text{maks}\,U_0}{Z_\text{f}}
    TitikZfZ_\text{f}I3f,maksI_\text{3f,maks}Keterangan
    Rel PHB utama0,0173 Ω14,6 kAImpedansi trafo
    Rel PHB cabang0,0434 Ω5,83 kADitambah -W1, jumlah vektor
    Terminal mesin cuci0,1045 Ω2,42 kADitambah -W2, jumlah vektor
    I3f,maks,PHB utama=1,1×2300,0173=14 624 A,I3f,maks,PHB cabang=2530,0434=5 829 A,I3f,maks,mesin=2530,1045=2 421 AI_\text{3f,maks,PHB utama} = \frac{1{,}1 \times 230}{0{,}0173} = 14\,624\ \text{A}, \qquad I_\text{3f,maks,PHB cabang} = \frac{253}{0{,}0434} = 5\,829\ \text{A}, \qquad I_\text{3f,maks,mesin} = \frac{253}{0{,}1045} = 2\,421\ \text{A}

    PUIL 2020 434.5.1 mensyaratkan kapasitas pemutusan pengenal (IcnI_\text{cn} untuk MCB, IcuI_\text{cu} untuk MCCB) tidak kurang dari arus hubung pendek prospektif maksimum di tempat pemasangan. -Q1 menghadapi 14,6 kA terhadap 25 kA: memadai. -F1 dan -F2 sama-sama terpasang di PHB cabang, jadi keduanya menghadapi 5,83 kA, bukan 2,42 kA di terminal mesin: -F1 memadai (10 kA), -F2 memadai tetapi tipis (6 kA). Pengaman yang kapasitasnya lebih kecil dari arus di lokasinya hanya boleh dipakai sebagai kaskade yang terverifikasi pabrikan.

    Contoh 2: selektivitas -F1 terhadap -F2 dan -Q1 terhadap -F1. Gangguan di sirkit mesin tidak boleh memadamkan PHB cabang. Dari pita IEC 60898-1, -F2 dijamin memutus seketika mulai 10×16=16010 \times 16 = 160 A, sedangkan -F1 tidak memutus seketika di bawah 5×63=3155 \times 63 = 315 A, jadi pita standar hanya menjamin selektivitas sampai sekitar 315 A. Misalkan tabel pabrikan memberi Is=2,5I_\text{s} = 2{,}5 kA berkat pembatasan energi oleh -F2. Arus maksimumnya terjadi pada gangguan tepat di terminal keluaran -F2:

    I3f,maks=5,83 kA>Is=2,5 kA⇒selektivitas parsialI_\text{3f,maks} = 5{,}83\ \text{kA} > I_\text{s} = 2{,}5\ \text{kA} \quad \Rightarrow \quad \text{selektivitas parsial}

    Gangguan di terminal mesin (2,42 kA) dan di dalam mesin selektif, tetapi arus turun ke 2,5 kA baru pada Zf=1,1×230/2 500=0,101Z_\text{f} = 1{,}1 \times 230/2\,500 = 0{,}101 Ω, sekitar 95 % panjang -W2 dari PHB cabang bila impedansinya sebanding panjang, sehingga gangguan pada praktis seluruh kabel -W2 dapat memadamkan seluruh PHB cabang. Karena PHB cabang melayani semua mesin cuci, keputusan yang dapat dipertahankan adalah mencari di tabel pabrikan pasangan dengan Is≥5,83I_\text{s} \ge 5{,}83 kA, misalnya pengaman masuk PHB cabang berupa MCCB; bila tidak tersedia, selektivitas parsial diterima dengan alasan tertulis di dokumen desain, misalnya sebagian besar gangguan terjadi di dalam mesin dan -W2 dilindungi secara mekanis.

    Gangguan di PHB cabang tidak boleh memadamkan PHB utama, dan untuk -Q1 terhadap -F1 arus maksimumnya terjadi pada gangguan di rel PHB cabang, 5,83 kA. Misalkan tabel pabrikan memberi Is=6I_\text{s} = 6 kA. Karena 5,83 kA≤6 kA5{,}83\ \text{kA} \le 6\ \text{kA}, pasangan ini selektif untuk instalasi ini, walaupun menurut istilah tabel pabrikan ia parsial karena 6 kA di bawah IcnI_\text{cn} -F1. Marginnya hanya sekitar 3 %, sehingga tabel pabrikan dan data trafo harus pasti sebelum kesimpulan ini dipakai. Bila batas itu hanya dapat dicapai dengan tunda waktu singkat pada -Q1, perubahan setelan dinilai dari dua sisi, selektivitas dan energi insiden busur api di PHB utama (Bab 77). PUIL 2020 Bagian 2 2.1.2.3 memasukkan diagram garis tunggal dan, bila dianggap perlu, perhitungan arus hubung pendek ke dalam desain instalasi; tabel di atas, sumber IsI_\text{s}, dan keputusan untuk -F2 dicatat di sana untuk memeriksa penggantian gawai kelak.

    Contoh 3: tunda waktu pemutus utama hotel. MCCB berpelepas elektronik di PHB utama sebuah hotel diberi tunda singkat 0,3 s supaya MCCB keluaran sub-PHB dapur, yang memutus dalam 0,05 s, bekerja lebih dulu. Gangguan di rel sub-PHB itu sendiri hanya diputus pemutus utama setelah tunda, dalam 0,35 s total, sehingga kabel pengumpan PVC 50 mm² dialiri 6,0 kA selama itu:

    t=(115×506 000)2=0,92 s≥0,35 st = \left(\frac{115 \times 50}{6\,000}\right)^2 = 0{,}92\ \text{s} \ge 0{,}35\ \text{s}

    Kabel PVC 25 mm² hanya diizinkan 0,23 s dan gagal dengan tunda yang sama. Waktu 0,35 s juga di bawah 5 s untuk sirkit distribusi TN. Harga ketiga tunda adalah energi insiden busur di PHB utama, sekitar 10 kali lipat menurut contoh Bab 77.

    Contoh 4: RCD bertingkat di laundry rumah sakit. Laundry sebuah rumah sakit memakai RCD 30 mA per mesin dan RCD 300 mA tipe S di PHB utama sebagai proteksi kebakaran, sesuai susunan Bab 22, dengan arus bocor sirkit lain diabaikan; rasio 300/30=10300/30 = 10 memenuhi syarat tiga kali. Gangguan isolasi 90 mA di satu mesin adalah 3 IΔn3\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hilir, yang memutus paling lama 150 ms, tetapi hanya 0,3 IΔn0{,}3\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hulu, di bawah 0,5 kali dan tidak boleh memutus: selektif oleh arus. Gangguan 1,5 A adalah 50 IΔn50\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hilir, yang memutus paling lama 40 ms, dan 5 IΔn5\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hulu tipe S, yang tidak memutus sebelum 50 ms: selektif oleh waktu. RCD hulu jenis umum hanya dibatasi waktu putus maksimum, bukan waktu tak-kerja minimum, sehingga pada gangguan 1,5 A keduanya dapat memutus bersamaan.

    Contoh 5: sekering gG bertingkat di gedung lama hotel. PHB gedung lama sebuah hotel memakai sekering gG 100 A di masukan serta 63 A dan 50 A di keluarannya. Rasio 100/63=1,59100/63 = 1{,}59 di bawah 1,6 : 1 dan 100/50=2,0100/50 = 2{,}0 memenuhinya, tetapi rasio itu hanya berlaku dalam lingkup standar yang menetapkannya; yang menentukan adalah perbandingan I2tI^2t dari lembar data pabrikan:

    I2ttotal, 63 A=28 000>I2tpra-busur, 100 A=21 000 A2s,I2ttotal, 50 A=14 000<21 000 A2sI^2t_{\text{total, 63 A}} = 28\,000 > I^2t_{\text{pra-busur, 100 A}} = 21\,000\ \text{A}^2\text{s}, \qquad I^2t_{\text{total, 50 A}} = 14\,000 < 21\,000\ \text{A}^2\text{s}

    Keluaran 50 A selektif terhadap masukan. Gangguan besar di sirkit 63 A dapat meleburkan sekering masukan juga dan memadamkan seluruh PHB, sehingga pasangannya diganti atau selektivitas parsial diterima dengan alasan tertulis.

    Contoh 6: selektivitas setelah hotel memasang pembangkit fotovoltaik. Pasangan MCCB masukan dan MCB keluaran di sub-PHB lantai sebuah hotel mempunyai batas selektivitas 4 kA menurut tabel pabrikan, dan impedansi per fasa dari sumber sampai terminal keluaran MCB 0,075 Ω:

    I3f,maks=1,1×2300,075=3 373 A≤Is=4 000 AI_\text{3f,maks} = \frac{1{,}1 \times 230}{0{,}075} = 3\,373\ \text{A} \le I_\text{s} = 4\,000\ \text{A}

    Dengan suplai trafo saja, pasangan ini selektif untuk instalasi itu. Setelah pembangkit fotovoltaik atap tersambung, studi arus hubung pendek memberi 4,3 kA di lokasi yang sama, sehingga selektivitas menjadi parsial. PUIL 2020 Bagian 8-2 8.1.2.3 dan 8.6 meminta pemeriksaan untuk semua konfigurasi suplai; keputusannya pasangan dengan Is≥4,3I_\text{s} \ge 4{,}3 kA atau selektivitas parsial dengan alasan tertulis.

    Kondisi berhenti

    Hentikan pemilihan, penggantian, atau penyetelan pengaman, dan serahkan keputusannya kepada perancang instalasi atau personel kompeten yang ditugaskan atas instalasi itu, bila:

    1. Penggantian atau penyetelan pengaman di PHB akan dilakukan bukan oleh personel kompeten, atau tanpa keadaan bebas tegangan terverifikasi (Bab 2 · Keselamatan).
    2. Pengaman dalam kaskade akan diganti dengan gawai yang tidak identik tipe dan peringkatnya, atau kombinasi yang direncanakan tidak tercantum di tabel kaskade pabrikan (PUIL 2020 434.5.1 dan 5110.9.3.4).
    3. Pengaman hilir dalam kaskade baru memutus arus di atas kapasitas pemutusan pengenalnya dan belum diperiksa sesuai petunjuk pabrikan.
    4. Batas selektivitas yang dipakai tidak berasal dari tabel pabrikan untuk pasangan yang benar-benar dipasang, misalnya dari merek atau seri lain, dari rasio arus pengenal pemutus, atau dari perpotongan kurva di bawah sekitar 10 ms.
    5. Tunda waktu pengaman hulu akan ditambah sebelum ketahanan konduktor (434.5.2), batas waktu pemutusan otomatis (411.3.2.3 dan 411.3.2.4), dan energi insiden busur api (Bab 77) diperiksa.
    6. RCD hulu bertipe lebih rendah daripada RCD hilir terberat, RCD proteksi kebakaran di atas 300 mA, atau IΔnI_{\Delta\text{n}} akan dinaikkan untuk mengatasi trip tak diinginkan.
    7. Sumber baru, misalnya genset atau pembangkit fotovoltaik, akan disambungkan sebelum kapasitas pemutusan dan selektivitas diperiksa untuk semua konfigurasi suplai (PUIL 2020 Bagian 8-2 8.1.2.3 dan 8.6).

    Salah tafsir yang sering terjadi

    Guess what’s wrong first, then open the explanation.

    Common misconception

    Arus pengenal hilir lebih kecil berarti selektif.

    Why is it wrong?

    Rasio 16 A terhadap 63 A menjamin urutan di daerah beban lebih, tetapi di daerah hubung pendek hanya sampai ambang seketika bawah pengaman hulu, sekitar 315 A pada Contoh 2; di atas itu penentunya adalah batas selektivitas dari data pabrikan.

    Common misconception

    Selektivitas diperiksa di ujung kabel.

    Why is it wrong?

    Gangguan dapat terjadi di pangkal kabel; memeriksa dengan arus di ujung kabel membuat pasangan yang parsial tampak selektif, seperti di Contoh 2.

    Common misconception

    Kaskade sama dengan selektivitas.

    Why is it wrong?

    Kaskade menjamin gawai hilir dan konduktornya tidak rusak dengan bantuan gawai hulu, dan justru mengizinkan keduanya memutus bersamaan. Selektivitas menjamin hanya gawai hilir yang memutus.

    Common misconception

    RCD dengan IΔnI_{\Delta\text{n}} lebih kecil selalu lebih aman.

    Why is it wrong?

    RCD 10 mA untuk semua sirkit dapat trip karena arus bocor alami, dan RCD yang sering trip mendorong orang menjembataninya. Sensitivitas dipilih menurut fungsi proteksi dan karakteristik sirkit (Bab 22).

    Common misconception

    Batas selektivitas bisa dihitung sendiri.

    Why is it wrong?

    Perkiraan konservatif dari pita standar dapat dihitung dan biasanya rendah; batas yang lebih tinggi merupakan hasil uji kombinasi dua gawai tertentu, dengan verifikasi menurut IEC 60947-2 Lampiran A. Memakai batas selektivitas dari merek atau seri lain adalah kesalahan yang dapat menggagalkan koordinasi di lapangan.

    Hubungan dengan bab lain

    Prasyaratnya Bab 20 tentang sistem pembumian, Bab 21 tentang pemutusan otomatis, dan Bab 22 sampai Bab 24. Koordinasi tipe 1 dan tipe 2 starter motor ada di Bab 47 tentang proteksi motor, susunan PHB bertingkat di Bab 34, penerapan pada satu laundry di Bab 38 tentang studi kasus instalasi laundry, dan pemeriksaan dokumen koordinasi di Bab 39 tentang pemeriksaan dan pengujian instalasi.

    Latihan dan pembahasan

    Data soal adalah ilustrasi. Jangan memakai data dari soal lain kecuali dinyatakan.

    Try to answer first, then open the worked solution.

    1. Impedansi per fasa dari sumber sampai rel PHB cabang 0,046 Ω pada sistem 230/400 V. Hitung arus hubung pendek tiga fasa simetris prospektif di rel itu dalam kA dengan dua desimal, lalu hasilnya bila 0,046 Ω itu ternyata impedansi lingkar fasa-netral hasil uji.

      See the worked solution

      I3f=230/0,046=5 000I_\text{3f} = 230/0{,}046 = 5\,000 A =5,00= 5{,}00 kA; dari U=400U = 400 V hasilnya 5,02 kA karena 400/3=230,9400/\sqrt{3} = 230{,}9 V. Membagi U0U_0 dengan 3 Zf\sqrt{3}\,Z_\text{f} menghasilkan 2,89 kA, terlalu kecil 3\sqrt{3} kali dan berbahaya untuk pemeriksaan kapasitas pemutusan. Bila 0,046 Ω impedansi lingkar fasa-netral, Ipsc=5,00I_\text{psc} = 5{,}00 kA dan arus tiga fasa kira-kira 2×5,00=10,02 \times 5{,}00 = 10{,}0 kA bila netral setara fasa (Bab 18), jadi jenis impedansi harus diketahui sebelum menghitung.

    2. MCB -F2 20 A dan MCB hulu -F1 50 A memiliki batas selektivitas 1,8 kA menurut tabel pabrikan, dan arus hubung pendek prospektif di terminal keluaran -F2 2,1 kA. Apakah pasangan ini selektif, dan tindakan apa yang masuk akal?

      See the worked solution

      2,1 kA>1,8 kA2{,}1\ \text{kA} > 1{,}8\ \text{kA}, jadi selektivitas hanya parsial: gangguan di dekat -F2 dapat memutus -F1 juga. Tindakannya mencari pasangan dengan Is≥2,1I_\text{s} \ge 2{,}1 kA di tabel pabrikan, misalnya hulu berupa MCCB atau hilir pembatas arus yang lebih kuat; menurunkan impedansi sumber justru menaikkan arus hubung pendek, dan bila tidak ada pasangan yang cocok, selektivitas parsial diterima dengan alasan tertulis.

    3. Teknisi menggambar kurva waktu-arus dua pengaman pada sumbu yang sama dan melihat kurva hilir "memotong" kurva hulu pada 3,2 kA, sekitar 5 ms; arus hubung pendek maksimum di lokasi pengaman hilir 2,8 kA. Apa kesimpulan yang sah, dan dokumen apa yang menjadi dasar verifikasi?

      See the worked solution

      Pada 5 ms kurva sudah berada di daerah seketika dan pembatasan arus, sehingga "perpotongan" di sana bukan batas selektivitas. Kesimpulan yang sah hanya dari tabel koordinasi pabrikan pasangan itu, yang diverifikasi menurut IEC 60947-2 Lampiran A: bila tabel memberi Is≥2,8I_\text{s} \ge 2{,}8 kA, pasangan itu selektif untuk instalasi ini dan nilainya dicatat. Angka 3,2 kA dari grafik tidak dipakai.

    4. RCD hilir jenis umum 30 mA melindungi satu mesin dan RCD hulu tipe S 100 mA kelompok mesin; arus bocor sirkit lain diabaikan. Untuk (a) arus bocor 45 mA dan (b) gangguan isolasi 150 mA di sirkit mesin, RCD mana yang memutus, dan apakah selektivitas terjaga?

      See the worked solution

      Rasio 100/30=3,3≥3100/30 = 3{,}3 \ge 3 dan hulu tipe S. (a) 45 mA adalah 1,5 IΔn1{,}5\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hilir, yang memutus paling lama 300 ms, tetapi 0,45 IΔn0{,}45\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hulu, di bawah 0,5 IΔn=500{,}5\,I_{\Delta\text{n}} = 50 mA: selektif oleh arus, selama arus bocor sirkit lain di RCD hulu tidak membuat totalnya melewati 50 mA. (b) 150 mA adalah 5 IΔn5\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hilir, yang memutus paling lama 40 ms, dan 1,5 IΔn1{,}5\,I_{\Delta\text{n}} bagi RCD hulu, yang waktu tak-kerja minimumnya di antara 130 ms dan 60 ms; karena 40<6040 < 60, selektivitas terjaga oleh waktu, asalkan tipe RCD hulu tidak lebih rendah dari RCD hilir terberat.

    5. Perancang ingin memakai kaskade antara MCCB -Q1 160 A dan MCB -F1 63 A karena arus hubung pendek di PHB cabang 8,5 kA melebihi IcnI_\text{cn} MCB yang tersedia, 6 kA. Sebutkan syarat sahnya dan satu risiko operasional bagi pemilik.

      See the worked solution

      Kaskade sah bila (1) kombinasi -Q1 dan -F1 tercantum dalam tabel kaskade pabrikan dengan kapasitas pemutusan kombinasi tidak kurang dari 8,5 kA pada 400 V, (2) -Q1 ber-IcuI_\text{cu} tidak kurang dari arus hubung pendek di lokasinya, (3) energi lewat kombinasi tidak melebihi ketahanan -F1 dan konduktornya (434.5.1), dan (4) PHB diberi label bahwa gawai tidak boleh diganti dengan tipe atau peringkat lain (5110.9.3.4). Risikonya, pada gangguan besar di PHB cabang -Q1 ikut memutus dan seluruh instalasi di hilirnya padam.

    6. Instalasi laundry memiliki -F1 (MCB 40 A) dan -F2 (MCB 10 A, IcnI_\text{cn} = 6 kA). Impedansi per fasa dari sumber sampai terminal keluaran -F2 0,105 Ω. Hitung I3f,maksI_\text{3f,maks} (cmaks=1,1c_\text{maks} = 1{,}1) di lokasi itu, periksa kapasitas pemutusan -F2, dan bandingkan dengan batas selektivitas 2,0 kA antara -F1 dan -F2.

      See the worked solution

      I3f,maks=1,1×230/0,105=2 410I_\text{3f,maks} = 1{,}1 \times 230/0{,}105 = 2\,410 A ≈2,41\approx 2{,}41 kA sehingga -F2 6 kA memadai dengan margin besar. Selektivitas hanya parsial karena 2,41 kA>2,0 kA2{,}41\ \text{kA} > 2{,}0\ \text{kA}, bahkan tanpa faktor tegangan (2,19 kA), walaupun 10 A dan 40 A tampak jauh berbeda. Hanya tabel pabrikan pasangan yang benar-benar dipasang yang dapat mengubah kesimpulan; bila batasnya tetap di bawah arus itu, pilih pasangan lain atau terima selektivitas parsial dengan alasan tertulis.

    Referensi

    External sources

    • Electrical Installation Guide, Coordination between circuit-breakers (sekunder)electrical-installation.org
    • IEC 60947-2:2024 (Ed. 6.0), Low-voltage switchgear and controlgear, Part 2: Circuit-breakers, pratinjau daftar isi (Lampiran A, A.5 selektivitas, A.6 proteksi back-up)cdn.standards.iteh.ai
    • IEC 60898-1:2015+AMD1:2019 CSV, Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations, Part 1webstore.iec.ch
    • IEC 60269-1:2024 (Ed. 5.0), Low-voltage fuses, Part 1: General requirementswebstore.iec.ch
    • IEC 60909-0:2026 (Ed. 3.0), Short-circuit currents in three-phase a.c. systems, Part 0: Calculation of currentswebstore.iec.ch
    • Protection Coordination Requirements from Standards, ringkasan BS 7671 A53.4 dan AS/NZS 3000 (sekunder)elek.com

    Revision history

    DateVersionChange
    October 29, 20263Revised to the chapter standard
    October 20, 20262Expanded in wave R10: worked examples, stop conditions, and cross-chapter references
    September 30, 20261First published

    How to cite

    Kurnia (2026). Selektivitas dan koordinasi antarpengaman. ARSTEMA Academy. Revised October 29, 2026. arstema.com/academy/konsep/selektivitas-dan-koordinasi-antarpengaman

    Self-check · 3 questions

    Check your understanding before moving on

    Write your answer in your own words, then compare it with the worked solution from this chapter’s exercises. The system doesn’t judge open answers as right or wrong; you decide which parts you’ve understood.

    0/3rated
    1

    Impedansi per fasa dari sumber sampai rel PHB cabang 0,046 Ω pada sistem 230/400 V. Hitung arus hubung pendek tiga fasa simetris prospektif di rel itu dalam kA dengan dua desimal, lalu hasilnya bila 0,046 Ω itu ternyata impedansi lingkar fasa-netral hasil uji.

    2

    MCB -F2 20 A dan MCB hulu -F1 50 A memiliki batas selektivitas 1,8 kA menurut tabel pabrikan, dan arus hubung pendek prospektif di terminal keluaran -F2 2,1 kA. Apakah pasangan ini selektif, dan tindakan apa yang masuk akal?

    3

    Teknisi menggambar kurva waktu-arus dua pengaman pada sumbu yang sama dan melihat kurva hilir "memotong" kurva hulu pada 3,2 kA, sekitar 5 ms; arus hubung pendek maksimum di lokasi pengaman hilir 2,8 kA. Apa kesimpulan yang sah, dan dokumen apa yang menjadi dasar verifikasi?

    Self-assessment progress0%

    Nearby chapters

    NextKonduktor dan kabel: jenis, konstruksi, penandaan, warna, dan luas minimum

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 26.

    PreviousArus hubung pendek dan kapasitas pemutusan

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 24.

    Same disciplineTegangan, arus, resistansi, dan daya

    Bab lain dalam Teknik Elektro dan Elektronika.