By Kurnia · Published September 30, 2026 · Revised October 29, 2026 · Version 3 · 24 min read
Sirkit kendali: suplai, proteksi, pembumian, dan gangguan tanah
Sirkit kendali dinilai dari apa yang terjadi ketika satu kabelnya menyentuh rangka: koil harus kehilangan tegangan, bukan menarik atau tertahan. Bab ini membandingkan suplai kendali langsung dari jaringan, lewat trafo kendali, dan 24 V DC; menjelaskan susunan satu sisi dibumikan dengan semua kontak di sisi lain dan koil di sisi terbumikan (IEC 60204-1 9.4.3.1); menempatkan pengaman primer dan sekunder menurut PUIL 2020 2.9.2, 5100.5.7.7, Tabel 52.2, dan Lampiran A.5110; membahas sirkit tak dibumikan dengan gawai monitor insulasi; serta menghitung kapasitansi kabel kendali panjang yang menahan koil. Contoh kerja membandingkan dua desain saat satu kabel tergores ke rangka dan memeriksa sakelar jarak jauh pada 230 V AC dan lewat relai antarmuka 24 V DC. Sirkit keselamatan dua saluran, sensor, dan PLC dirujuk ke bab lain.
This chapter is still in Indonesian. Its English edition will follow.
This material involves real hazards. A concept explanation doesn’t replace site procedures, competency, energy isolation, the latest SDS, or a work permit.
Sebuah mesin pemeras (hydro-extractor) di laundry hotel mulai berputar sendiri ketika operator masih merapikan linen basah di dalam drumnya. Tidak ada yang menekan START, dan sakelar pintu seharusnya mencegah drum berputar selama tutupnya terbuka. Seminggu sebelumnya, operator lain melaporkan bahwa tombol STOP kadang tidak mempan dan mesin baru berhenti setelah sakelar utama dimatikan. Teknisi menemukan kabel kendali di dekat sakelar pintu terkelupas dan menempel ke rangka, sedangkan kotak tombol di dinding yang sering terkena percikan air berisi terminal berkarat dan basah. Panel memakai trafo kendali 400/230 V yang kedua ujung sekundernya tidak dihubungkan ke rangka atau konduktor proteksi. Pemilik bertanya: bila kabelnya diganti, apakah masalahnya selesai?
Jawabannya ada pada cara suplai kendali disusun, bukan pada satu kabel: dari mana suplainya diambil, sisi mana yang dibumikan, di mana kontak dan pengaman diletakkan, dan mengapa kabel panjang dapat menahan koil.
Batas pembahasan
Bab ini membahas sirkit kendali elektromekanis pada mesin dan panel motor tegangan rendah dengan suplai 230 V AC, 24 V AC, dan 24 V DC. Pemilihan trafo kendali ada di Bab 12, data koil di Bab 46, sirkit keselamatan dua saluran dan tingkat kinerja di Bab 70 (keselamatan fungsional mesin), serta PLC dan sensor dua kawat di Bab 63 dan Bab 59. Pengukuran pada sirkit bertegangan hanya dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD, sedangkan isolasi dan verifikasi bebas tegangan mengikuti Bab 2 · Keselamatan.
Norma: dua wilayah, satu prinsip
PUIL 2020 Bagian 1, 11.3 k), mengecualikan peralatan listrik pada mesin, sehingga sirkit kendali di dalam mesin cuci atau pengering diatur IEC 60204-1:2016+AMD1:2021 (Ed. 6.1). PUIL tetap berlaku untuk panel motor yang menjadi bagian instalasi, misalnya panel pompa di PHB gedung. Bagian 2, 2.9.2.1, mensyaratkan konduktor sirkit kendali untuk peralatan yang dikendalikan dari jarak jauh diproteksi gawai yang bekerja pada setiap konduktor aktif di awal sirkit kendali. Bagian 5-510, 5100.5.7.7.1, meminta sirkit kendali ikut terputus dari semua sumber bila sarana pemutus dibuka, dan 5100.5.7.7.2 meminta trafo kendali disambung di sisi beban sarana itu.
Judul klausul IEC 60204-1 yang dipakai di sini (7.2.4, 9.1.1 sampai 9.1.3, dan 9.4.3) tercantum di daftar isi resminya, tetapi isinya per Oktober 2026 belum dicocokkan dengan teks standar. Menurut satu uraian, 9.4.3.1 meminta cara untuk mengurangi kemungkinan gangguan isolasi pada sirkit kendali menyebabkan start tak disengaja, gerakan berbahaya, atau mesin tidak dapat dihentikan.
Tiga pilihan suplai kendali
Suplai paling sederhana diambil langsung dari jaringan, fasa-fasa atau L1-N dengan satu sekering kendali. IEC 60204-1 9.1.1, seperti dicatat Bab 12, mensyaratkan trafo berbelitan terpisah untuk sirkit kendali AC, kecuali pada mesin dengan satu starter motor dan/atau paling banyak dua gawai kendali; satu daftar periksa menambahkan pensakelaran dua kutub pada suplai tanpa trafo bila fasa dan netral dapat tertukar. Suplai L-N pada sistem TN tampak satu sisinya dibumikan, tetapi netral bukan konduktor proteksi: tegangannya terhadap rangka naik oleh susut di netral, dan pada mesin bersteker sisi koil dan sisi kontak dapat bertukar. Suplai fasa-fasa tidak mempunyai sisi terbumikan sama sekali (Latihan 1).
Trafo kendali (control transformer) adalah trafo yang menyuplai sirkit kendali dan memisahkannya dari jaringan secara galvanis, diatur IEC 61558-2-2:2022 (Ed. 3.0). Pemisahan itu memberi tiga hal: tegangan kendali dapat dipilih (IEC 60204-1 9.1.2 menganjurkan tidak melebihi 230 V AC pada 50 Hz, Bab 12), satu sisi sekunder dapat dibumikan dengan sengaja di tempat yang diketahui, dan arus gangguan di sisi kendali dibatasi impedansi trafo, bukan oleh jaringan. Akibatnya RCD (gawai proteksi arus sisa, GPAS) di hulu trafo tidak melihat arus bocor di sisi sekunder, karena arus itu kembali ke belitan sekunder, bukan ke netral jaringan.
Suplai 24 V DC dari catu daya mode sakelar lazim dipakai bila mesin memiliki PLC, sensor elektronik, dan relai antarmuka; unitnya diatur IEC 61558-2-16:2021 (Ed. 2.0). Kutub 0 V biasanya dihubungkan ke konduktor proteksi dan berperan seperti sisi terbumikan trafo kendali. Sirkit itu baru PELV bila sumbernya termasuk yang disebut PUIL 2020 414.3 dan pemisahannya memenuhi 414.4; bila tidak, sirkit itu FELV menurut 411.7 (Bab 12 dan Bab 46). Catu daya mode sakelar membatasi arusnya sendiri saat hubung singkat, sehingga pengaman per cabang dipilih dari arus yang benar-benar dapat diberikannya, bukan dari sekering besar di keluarannya. Pada 24 V, arus koil hampir sepuluh kali arus pada 230 V untuk daya yang sama, sehingga susut di kabel menjadi batas utama.
Satu sisi dibumikan, koil di sisi terbumikan
Susunan yang diuraikan untuk IEC 60204-1 9.4.3.1 cara a) memakai tiga aturan. Satu ujung sekunder, -T1:X2, dihubungkan ke rangkaian ikatan proteksi di titik suplai, yaitu di terminal trafo. Semua kontak kendali, termasuk STOP, START, kontak penahan, sakelar pintu, dan kontak relai beban lebih, diletakkan di antara ujung lain, -T1:X1, dan satu terminal koil. Terminal koil yang lain disambung langsung ke -T1:X2 tanpa kontak apa pun. Daftar periksa yang sama menambahkan bahwa hubungan -T1:X2 ke konduktor proteksi dibuat dapat dilepas, supaya resistansi isolasi sirkit kendali dapat diuji menurut Bab 17.
| Lokasi gangguan ke rangka | Akibat pada desain terbumikan |
|---|---|
| g1: konduktor -T1:X1 sebelum kontak pertama | Hubung singkat dari -T1:X1 lewat rangka ke -T1:X2; pengaman di -T1:X1 putus; semua koil lepas |
| g2: konduktor tersakelar, di antara kontak terakhir dan koil | Koil dihubung singkat oleh rangka dan lepas; bila kontak menutup, -T1:X1 terhubung singkat ke -T1:X2 dan pengaman putus |
| g3: konduktor -T1:X2 atau terminal koil sisi -T1:X2 | Fungsi tidak berubah karena -T1:X2 memang terhubung ke rangka; sebagian arus kembali lewat rangka |
Ketiga baris berujung sama: koil kehilangan tegangan atau tidak berubah; pengaman arus lebih bertugas membersihkan gangguan dan melindungi kabel. Aturan penempatan kontak itu menentukan: bila STOP dipindah ke antara koil dan -T1:X2, gangguan di kabel antara koil dan STOP menghubungkan koil langsung ke -T1:X2 lewat rangka, dan STOP tidak lagi memutus apa pun. Prinsip PUIL 2020 2.9.3.1 dan 2.12.2 c), yang melarang sekering dan sakelar di netral yang dibumikan langsung, berlaku sama di sini: pengaman dan kontak tidak dipasang di -T1:X2, karena memutus sisi terbumikan membuat seluruh sirkit mengambang tanpa terlihat.
Proteksi sirkit kendali: primer dan sekunder
Pengaman primer melindungi belitan primer dan kabel suplainya serta harus tahan arus lonjakan energisasi (Bab 12). Pengaman sekunder memutus gangguan di sirkit kendali, melindungi kabel kecil, dan membatasi arus yang dipikul kontak. Daftar periksa IEC 60204-1 mencantumkan proteksi hubung singkat di sisi primer dan sekunder serta perlindungan kontak kendali terhadap hubung singkat (klausul 7.2.4, 7.2.10, dan 9.1.3). Nilai sekering maksimum untuk sebuah blok kontak diberikan pabrikannya dan menjadi batas atas pengaman sekunder.
Pada desain terbumikan, pengaman sekunder dipasang di -T1:X1 saja; pada sirkit tak dibumikan, setiap konduktor aktif diproteksi, sejalan dengan PUIL 2020 2.10.1 untuk instalasi tanpa konduktor yang dibumikan langsung. Pengecualian 2.9.2.1 menganggap proteksi sirkit daya cukup bila konduktor kendali berada dalam selungkup logam atau bahan tak dapat menyala, KHA-nya sekurangnya sepertiga KHA sirkit cabang, dan berlaku salah satu keadaan: kontaktor dan titik kendali pada mesin yang sama, titik kendali dan kabelnya dalam 0,3 m dari panel, atau pembukaan sirkit kendali berbahaya seperti pada pompa kebakaran; teks PUIL menulis "setiap kondisi", sehingga tafsir ini perlu dicek. Di dalam PHB (PSDK), Lampiran A.5110 Bagian 5-511, butir A.5110.13.4.4, tetap meminta proteksi sistem kendali terpisah dari proteksi lain. Untuk pompa kebakaran, 2.11.8.4 justru melarang trafo kendali dan proteksi arus lebih tambahan demi kelangsungan operasi saat kebakaran; pertimbangan itu tidak berlaku untuk mesin produksi.
Luas penampang minimum kabel kendali mengikuti PUIL 2020 Tabel 52.2: 0,5 mm² tembaga untuk sirkit sinyal dan kendali berkabel pada instalasi magun, 0,1 mm² untuk sirkit sinyal perlengkapan elektronik (Catatan 3), dan 0,75 mm² untuk hubungan fleksibel; di dalam PHB, A.5110.13.4.3 menaikkannya menjadi 1,0 mm², kecuali kabel bawaan gawai kendali. Luas minimum itu syarat mekanis; kabel kendali yang panjang juga harus dicek apakah arus gangguannya cukup untuk memutus pengaman secara seketika (Contoh 2). Ambang trip seketika MCB kurva B, C, dan D adalah 3 sampai 5, 5 sampai 10, dan 10 sampai 20 kali arus pengenalnya (IEC 60898-1). Arus pengenal di bawah 6 A bukan nilai pilihan standar itu dan tidak ada pada semua seri; periksa lembar data.
Sirkit kendali tak dibumikan dengan pemantau isolasi
Sirkit kendali tak dibumikan memakai prinsip sistem IT dalam PUIL 2020 411.6: gangguan pertama ke rangka hanya mengalirkan arus kecil sehingga tidak perlu diputus, tetapi harus diketahui sebelum gangguan kedua terjadi. Gawai monitor insulasi (GMI, insulation monitoring device) adalah gawai yang terus memantau isolasi sirkit tak dibumikan terhadap bumi; PUIL 2020 411.6.3.1 meminta gangguan pertama ditunjukkan GMI atau monitor arus sisa, dengan sinyal yang terus ada selama gangguan, dan merekomendasikan gangguan itu dihilangkan secepat yang dapat dipraktikkan.
GMI dibuat menurut IEC 61557-8:2014 (Ed. 3.0). Untuk mesin, satu daftar periksa menguraikan cara b) IEC 60204-1 9.4.3.1 dengan sakelar kendali dua kutub yang memutus kedua konduktor dan perlengkapan yang memutus otomatis saat gangguan isolasi. Karena itu sirkit kendali tak dibumikan pada mesin dirancang memutus otomatis pada gangguan isolasi; operasi dengan alarm saja hanya untuk instalasi yang memenuhi syarat sistem IT PUIL 2020 411.6.
Pada instalasi, keunggulannya gangguan pertama tidak menghentikan proses; kelemahannya, gangguan pertama yang tidak diputus tidak terlihat operator. Menurut satu artikel teknis pabrikan GMI, gangguan simetris, yaitu kedua konduktor turun resistansinya terhadap bumi hampir sama besar, tidak terbaca alat yang hanya mengukur pergeseran tegangan, sehingga GMI harus mampu mendeteksinya. Sirkit yang panjang juga tidak benar-benar mengambang, karena kapasitansi kabel ke bumi menjadi jalur arus bolak-balik dan satu gangguan pun dapat memberi tegangan pada koil. Untuk mesin laundry dan panel motor kecil, desain terbumikan lebih mudah dibuktikan karena keamanannya berasal dari susunan kabel, bukan dari tanggapan orang terhadap alarm; tanpa GMI yang memutus, sirkit mengambang dapat gagal pada gangguan kedua, seperti mesin pemeras di laundry hotel.
Kabel kendali panjang dan kapasitansi: koil yang tidak lepas
Dua inti yang berdampingan sepanjang kabel membentuk kapasitor. Pada kendali 230 V AC dengan tombol atau sakelar pelampung di tempat jauh, satu inti membawa -T1:X1 ke kontak dan inti lain membawa hasil kontak kembali ke koil; ketika kontak membuka, kapasitansi antara kedua inti tetap mengalirkan arus bolak-balik ke koil. Koil yang sudah menarik berimpedansi besar karena celah udaranya tertutup (Bab 12), sehingga arus kecil cukup untuk menahannya, dan menurut Bab 46 kontaktor AC boleh baru melepas pada tegangan antara 75 % dan 20 % tegangan pengenal: tegangan sisa beberapa puluh persen dapat membuat mesin tidak berhenti.
dengan tegangan kendali (V), daya semu tahan koil (VA), faktor dayanya, kapasitansi antarinti (F/m), panjang kabel (m), dan ; kapasitansi dianggap terpusat, dan resistansi kabel, impedansi sumber, serta inti lain diabaikan. Koil tetap tertahan bila rasio itu lebih besar dari rasio tegangan lepasnya, , yang nilai terburuknya 0,2. Bila jauh lebih besar dari , rasio mendekati , sehingga
Panjang aman naik kuadratik bila tegangan diturunkan, dan kontaktor kecil lebih rentan. Pendekatan itu mengabaikan reaktansi induktif koil yang sebagian meniadakan reaktansi kapasitif, sehingga panjangnya terlalu besar. Satu artikel teknis memberi aturan praktis kapasitansi yang diizinkan sekitar μF pada 50 Hz untuk kendali kontak tetap, dan menyebut panjangnya menjadi separuh pada kendali tombol sesaat.
Cara mengatasinya mengikuti rumus: menurunkan tegangan kendali, memakai suplai DC yang tidak diteruskan kapasitansi dalam keadaan tunak, memakai kontaktor berdaya tahan lebih besar, atau menambah beban paralel pada koil; relai antarmuka 24 V DC di panel adalah bentuk praktis cara DC. Arus bocor keluaran elektronik dan sensor dua kawat dapat menahan kontaktor dengan cara yang sama (Bab 59).
Warna kabel kendali
Menurut satu uraian, IEC 60204-1 13.2.4 memakai hitam untuk sirkit daya AC dan DC, merah untuk sirkit kendali AC, biru untuk sirkit kendali DC, dan oranye untuk sirkit yang dikecualikan; konduktor proteksi hijau-kuning. Sirkit yang dikecualikan (excepted circuit) adalah sirkit yang tetap bertegangan walaupun pemutus suplai mesin dibuka, misalnya interlock yang disuplai dari panel lain. Oranye memberi tahu teknisi bahwa membuka pemutus mesin tidak membuat kabel itu bebas tegangan. Untuk motor instalasi, sirkit kendali dari panel lain memerlukan gawai pemutus sendiri yang berdampingan dengan pemutus motor (PUIL 2020 5100.5.7.7.1). Di instalasi yang tercakup PUIL, 5210.1.3 menyisakan biru untuk netral bila ada konduktor netral, dan 5210.2 memberi merah untuk konduktor lin DC positif dan putih untuk negatif. Panel pompa di PHB gedung karena itu tidak otomatis mengikuti konvensi mesin (Bab 72 tentang pengawatan panel).
Contoh kerja
Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Pengukuran pada sirkit bertegangan hanya oleh personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD, dan perubahan pengawatan dilakukan setelah isolasi dan verifikasi bebas tegangan menurut Bab 2 · Keselamatan.
Contoh 1: desain mengambang saat kabel tergores ke rangka. Trafo kendali 400/230 V, 250 VA, %, % ( %) seperti ilustrasi Bab 12 menyuplai koil kontaktor drum -Q1 berdaya tarik 70 VA () dan daya tahan 8 VA (). Desain A, seperti ditemukan, bersekunder mengambang, bersekering hanya di -T1:X1, tanpa GMI. Gangguan g2, kabel antara sakelar pintu (kontak terakhir) dan -Q1:A1 tergores ke rangka, tidak membentuk jalur tertutup, sehingga mesin bekerja normal tanpa tanda apa pun. Bila gangguan susulan g1 membuat -T1:X1 di kotak tombol, sebelum STOP, basah ke rangka dengan resistansi , -Q1:A1 terhubung ke -T1:X1 lewat rangka, melewati semua kontak termasuk sakelar pintu, dan drum berputar tanpa perintah. Untuk kΩ:
Nilai 28,6 % jauh di bawah tegangan tarik kontaktor lazim, jadi mesin hampir pasti tidak start; standar hanya menjamin penarikan di atas 85 %, bukan penolakan di bawahnya. Nilai 88,6 % di atas batas lepas tertinggi 75 %, sehingga kontaktor mana pun tetap tertahan dan STOP gagal. Penahanan terjamin sampai kΩ, sedangkan start baru terjamin di bawah sekitar 160 Ω: gangguan lembap yang terlalu lemah untuk menyalakan mesin sudah cukup untuk mencegahnya berhenti.
Contoh 2: desain terbumikan pada gangguan yang sama. Desain B menghubungkan -T1:X2 ke PE di terminal trafo, memasang MCB kurva B 2 A di -T1:X1, semua kontak di sisi -T1:X1, dan koil ke -T1:X2; sakelar pintu berjarak 25 m dengan kabel 1,0 mm² dan PE 1,5 mm² tembaga, Ω·mm²/m pada suhu kerja. Pada g2 koil dihubung singkat lewat rangka dan lepas; bila START ditekan, arus mengalir dari -T1:X1 lewat kontak, gangguan, dan PE ke -T1:X2:
MCB kurva B 2 A trip seketika pada 6 sampai 10 A, jadi gangguan diputus seketika dengan cadangan, sedangkan arus tarik koil hanya A; MCB kurva C 2 A (10 sampai 20 A) belum tentu trip seketika. Mesin tidak dapat start, dan gangguan terlihat sebagai trip. Pada g1 dengan kΩ, 0,115 A mengalir tanpa melewati koil, jadi koil tidak terpengaruh, dan memanaskan terminal basah 26,5 W tanpa membuat pengaman atau RCD di hulu trafo bereaksi; gangguan itu ditemukan lewat uji resistansi isolasi. Mengganti kabel yang tergores saja mengembalikan mesin ke desain A dengan kotak tombol basah yang belum ditemukan; perbaikannya desain B dengan penghubung -T1:X2 yang dapat dilepas, kotak tombol ber-IP sesuai lokasi basah, lalu uji resistansi isolasi dan uji fungsi oleh personel kompeten.
Contoh 3: sakelar pelampung jarak jauh di rumah pompa. Kontaktor pompa pengisi tangki 3 kW berkoil 27 VA tarik () dan 4,2 VA tahan () menurut satu katalog, dikendalikan sakelar pelampung kontak tetap 150 m dari panel lewat kabel dua inti 1,5 mm² berkapasitansi antarinti 0,3 μF/km (nilai tipikal satu artikel teknis), pada 230 V AC.
Rasio 21,5 % di atas 20 %, jadi kontaktor yang tegangan lepasnya di ujung bawah toleransi tetap tertahan, dan pompa dapat tidak berhenti saat tangki penuh sehingga air meluap. Rumus lengkap memberi rasio 0,2 pada 141 m; pendekatan memberi 168 m, lebih panjang dan tidak aman, dan aturan praktis 0,040 μF setara 132 m. Jalan keluarnya relai antarmuka 24 V DC 0,5 W di panel yang digerakkan pelampung dan menyakelar koil 230 V lewat kabel pendek: arusnya 21 mA, susut di kabel 300 m hanya 0,09 V, dan DC tidak diteruskan kapasitansi; kutub 0 V dibumikan dan isolasi koil-kontak relai dipilih sesuai Bab 46.
Contoh 4: trafo kendali kecil di panel pompa hotel. Panel pompa transfer sebuah hotel memakai desain B dengan trafo 100 VA ( dan seperti Contoh 1) dan kabel 25 m, 1,0 mm², ber-PE 1,5 mm², ke sakelar batas. Untuk g2:
MCB kurva B 2 A baru terjamin trip seketika pada 10 A, jadi gangguan belum tentu diputus seketika, berbeda dengan trafo 250 VA (15,7 A). Pilihannya MCB kurva B 1 A bila tersedia pada serinya (seketika 3 sampai 5 A, di atas arus tarik koil 27 VA Contoh 3, 0,12 A) atau trafo yang lebih besar; memasang pengaman yang lebih besar justru salah (Kondisi berhenti butir 5).
Contoh 5: kotak tombol jauh pompa air panas rumah sakit. Kontaktor Contoh 3 dikendalikan tombol START dan STOP sesaat di ruang lain sejauh 100 m dengan kabel yang sama.
Rasio di bawah 0,2 cukup untuk kontak tetap, tetapi untuk tombol sesaat aturan praktis memotong batas 0,040 μF menjadi sekitar 0,020 μF, atau 66 m; kabel 100 m melewatinya, sehingga tombol menggerakkan relai antarmuka 24 V DC di panel seperti Contoh 3.
Contoh 6: catu daya 24 V DC berpembatas arus di panel dapur. Panel kendali tudung buang dapur sebuah hotel memakai catu daya 24 V DC 5 A berpembatas arus 1,2 kali arus pengenal (6 A), kutub 0 V ke PE, dan cabang sensor ber-MCB kurva C 4 A (seketika 20 sampai 40 A). Bila kabel +24 V cabang itu tergores ke rangka, catu daya menahan 6 A tanpa membuat MCB trip seketika; tegangan semua cabang turun, koil lepas ke arah aman, tetapi seluruh panel berhenti tanpa menunjukkan lokasi gangguan. Kurva B 2 A (6 sampai 10 A) pun belum terjamin, jadi pengaman cabang dipilih dari arus 6 A itu: MCB kurva B 1 A (3 sampai 5 A) bila ada pada serinya.
Kondisi berhenti
Mesin tidak dioperasikan, atau pekerjaan dihentikan, bila salah satu keadaan berikut ditemukan; pembuktian penyebab, perbaikan, dan uji ulangnya dikerjakan personel kompeten yang ditugaskan.
- Mesin pernah start sendiri, bergerak tanpa perintah, atau tidak berhenti dengan STOP. Mesin itu tidak dioperasikan sampai penyebabnya dibuktikan (Bab 4 · Sistem, Diagram & Diagnosis tentang akar sebab), pembumian dan resistansi isolasi sirkit kendalinya diperiksa, dan uji fungsi diulang; mengganti kabel yang terlihat rusak belum cukup.
- Sirkit kendali mesin mengambang tanpa GMI yang memutus otomatis, atau alarm GMI menyala tanpa tindak lanjut.
- Ada kontak kendali (STOP, sakelar pintu, kontak relai beban lebih) di antara koil dan sisi terbumikan, atau sekering dan sakelar di sisi terbumikan.
- Hubungan sisi terbumikan ke konduktor proteksi lepas, atau dilepas untuk uji dan belum dipasang kembali.
- Pengaman sekunder trip berulang dan diganti nilai lebih besar tanpa gangguannya dicari.
- Kontaktor tidak lepas atau lepas lambat ketika kontak kendali jarak jauh dibuka, atau kotak tombol di area basah berisi air, karat, atau jejak panas.
Salah tafsir yang sering terjadi
Guess what’s wrong first, then open the explanation.
Common misconception
Kendali 24 V aman, jadi tidak perlu dibumikan.
Why is it wrong?
Logika gangguan tanah tidak bergantung pada tegangan: dua gangguan pada sirkit 24 V mengambang tetap menjembatani sakelar pintu, dan sirkit itu belum tentu PELV (Bab 12).
Common misconception
Mengambang lebih aman karena satu gangguan tidak memutus.
Why is it wrong?
Pada mesin, sirkit tak dibumikan justru harus memutus otomatis pada gangguan isolasi. Tanpa itu, gangguan pertama menunggu gangguan kedua tanpa terlihat.
Common misconception
Sering trip saat hujan, naikkan saja pengaman kendali.
Why is it wrong?
Trip itu tanda desain terbumikan bekerja. Pengaman yang lebih besar tidak lagi trip seketika pada arus gangguan yang dibatasi impedansi trafo dan kabel, sehingga gangguan menjadi sumber panas di kotak tombol.
Common misconception
Hubungkan saja kontak penahan dengan kabel untuk membuktikan kontaknya rusak.
Why is it wrong?
Saran itu ada di satu buku ajar kendali. Pada sirkit bertegangan, jembatan kabel menyalakan mesin di dekat tangan orang dan meniru persis gangguan g2 pada desain yang salah. Uji kontinuitas dilakukan pada sirkit bebas tegangan (Bab 2 · Keselamatan), dan urutan diagnosisnya dibahas di Bab 79 (diagnosis kendali motor).
Hubungan dengan bab lain
Prasyaratnya Bab 2 dan Bab 52 (kendali dasar), Bab 1 · Keselamatan dan Bab 2 · Keselamatan (energi tersimpan dan verifikasi keadaan aman), Bab 12, Bab 46, Bab 49, dan Bab 51 (trafo kendali, koil, prinsip arus tenang, dan logika kendali), serta Bab 17 dan Bab 18 (uji isolasi dan pembumian). Hasilnya dipakai Bab 72, Bab 74, Bab 76, dan Bab 79 (perakitan panel, uji pra-energi, kerja aman, dan diagnosis kendali motor); mesinnya ada di Bab 10 · Laundry (washer-extractor).
Latihan dan pembahasan
Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi.
Try to answer first, then open the worked solution.
Sirkit kendali mesin lama disuplai fasa-fasa 400 V dengan koil 400 V; semua kontak dan sekering 2 A di sisi L1, pada instalasi TN. Saat mesin jalan, kabel antara kontak terakhir dan A1 tergores ke rangka. Jelaskan urutan kejadiannya, hitung tegangan koil setelah sekering putus, dan nilai apakah STOP masih bekerja.
See the worked solution
Arus gangguan dari L1 lewat kontak dan rangka memutus sekering L1, lalu koil berada antara bumi dan L2 dengan % tegangan pengenalnya, di dalam jendela lepas 20 sampai 75 %, sehingga banyak kontaktor tetap tertahan dan STOP di sisi L1 tidak berarti: mesin hanya berhenti bila pemutus utama dibuka. Bila goresan terjadi saat mesin diam, start tanpa perintah tidak dapat dikesampingkan; perbaikannya trafo kendali dengan -T1:X2 dibumikan.
Mesin bersteker bersuplai kendali L-N, dengan kontak di sisi L dan koil di sisi N, dicolokkan ke kotak kontak tak berpolaritas, lalu kabel antara kontak dan koil tergores ke rangka. Pilih yang benar: (A) aman, karena netral terbumikan; (B) bila steker terbalik, koil berada di antara fasa dan titik gangguan dan dapat menarik tanpa perintah; (C) aman, karena sekering di sisi N akan putus; (D) tidak berpengaruh, karena tegangan koil sama.
See the worked solution
B. Bila steker terbalik, koil berada di fasa dan gangguan memasangnya antara fasa dan rangka, melewati semua kontak. A keliru karena netral bukan konduktor proteksi, C karena netral yang dibumikan langsung tidak diberi sekering (PUIL 2020 2.9.3.1), dan D karena yang berubah jalurnya; RCD, bila ada, tidak dapat dipastikan trip sebelum kontaktor menutup, sehingga dipakai pensakelaran dua kutub atau trafo kendali.
Trafo kendali 400/24 V, 250 VA, %, %, mendapat gangguan g2 25 m dari panel lewat kabel 1,0 mm² dan PE 1,5 mm² ( Ω·mm²/m). Hitung arus gangguan, pilih MCB kurva C 6 A atau kurva B 4 A di -T1:X1, dan periksa arus tarik koil 70 VA.
See the worked solution
Ω, Ω, dan kabel 0,94 Ω memberi Ω dan A, atau 20,5 A pada tegangan 90 %. MCB kurva C 6 A (seketika 30 sampai 60 A) tidak trip seketika, sedangkan kurva B 4 A (12 sampai 20 A) trip seketika dengan margin tipis dan tidak trip oleh arus tarik A. Beban tahan total tetap harus di bawah 4 A walaupun trafo mampu 10,4 A.
Kontaktor 230 V berdaya tahan 9,8 VA () dikendalikan sakelar kontak tetap lewat kabel μF/km sepanjang 200 m. Hitung rasio tegangan koil saat kontak terbuka pada kendali 230 V dan 110 V dengan koil berdaya sama, lalu panjang batas 230 V dengan pendekatan untuk ; apakah hasilnya konservatif?
See the worked solution
Pada 230 V, Ω pada 75,5°, μF, dan kΩ, sehingga rasio 0,113 di bawah 0,2 dan koil lepas; pada 110 V, Ω dan rasionya 0,024. Pendekatan memberi m, sedangkan rumus lengkap sekitar 330 m: pendekatan tidak konservatif karena mengabaikan reaktansi induktif koil, dan 110 V memperpanjang batas sekitar kali.
Sirkit kendali 230 V tak dibumikan pada panel pengering memakai GMI yang hanya menyalakan lampu alarm, dan lampu itu menyala tiga bulan karena mesin tetap berjalan normal. Jelaskan arti alarm itu, akibat gangguan berikutnya, dan kesalahan rancangannya.
See the worked solution
Alarm berarti satu konduktor sudah terhubung ke rangka di titik yang tidak diketahui, sehingga gangguan berikutnya dapat menyalakan koil tanpa perintah atau menahannya saat STOP ditekan (Contoh 1); pada mesin, GMI seharusnya memutus sirkit pada gangguan isolasi, bukan hanya memberi alarm. Mesin diperlakukan dalam kondisi berhenti, gangguan dicari dengan uji resistansi isolasi pada sirkit bebas tegangan, rancangan diubah menjadi terbumikan atau GMI yang memutus, lalu fungsi diuji ulang.
Teknisi membuka pemutus utama washer-extractor, lalu mulai melepas kabel oranye ke sakelar pintu yang berasal dari panel sentral laundry. Nilai tindakan itu dan sebutkan yang harus dilakukan sebelumnya.
See the worked solution
Keliru. Oranye menandai sirkit yang dikecualikan, yang tetap bertegangan walaupun pemutus mesin dibuka karena disuplai dari panel lain. Sebelum menyentuh kabel itu, sumber di panel sentral diisolasi dan dikunci, lalu ketiadaan tegangan diverifikasi dengan detektor yang sesuai, mengikuti Bab 2 · Keselamatan dan prosedur kerja aman di Bab 76.
Referensi
External sources
- IEC 60204-1:2016+AMD1:2021 CSV (Ed. 6.1), Safety of machinery, Electrical equipment of machines, Part 1: General requirementswebstore.iec.ch
- IEC 60204-1:2016 (Ed. 6.0), pratinjau resmi berisi daftar isicdn.standards.iteh.ai
- List of the safety testing of machines, Electrical equipment (06.2020), daftar periksa terhadap IEC 60204-1:2016 (sekunder)publikationen.dguv.de
- IEC 61558-2-2:2022 (Ed. 3.0), Control transformers and power supply units incorporating control transformerswebstore.iec.ch
- EN/IEC 60204-1 9.4.3, proteksi terhadap malfungsi sirkit kendali (sekunder)gt-engineering.it
- IEC 60898-1:2015+AMD1:2019 CSV (Ed. 2.1), Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installationswebstore.iec.ch
- IEC 61557-8:2014 (Ed. 3.0), Insulation monitoring devices for IT systemswebstore.iec.ch
- Switching contactor and effect of long control lines (sekunder)electrical-engineering-portal.com
- EN/IEC 60204-1 klausul 13, praktik pengawatan dan warna konduktor (sekunder)gt-engineering.it
Revision history
| Date | Version | Change |
|---|---|---|
| October 29, 2026 | 3 | Revised to the chapter standard |
| October 20, 2026 | 2 | Expanded in wave R10: worked examples, stop conditions, and cross-chapter references |
| September 30, 2026 | 1 | First published |
How to cite
Kurnia (2026). Sirkit kendali: suplai, proteksi, pembumian, dan gangguan tanah. ARSTEMA Academy. Revised October 29, 2026. arstema.com/academy/konsep/sirkit-kendali-suplai-proteksi-pembumian-dan-gangguan-tanah
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.
Safety limits still apply. This quiz tests reasoning; it doesn’t authorize mixing, adjusting, dismantling, live measurement, or field action.
Sirkit kendali mesin lama disuplai fasa-fasa 400 V dengan koil 400 V; semua kontak dan sekering 2 A di sisi L1, pada instalasi TN. Saat mesin jalan, kabel antara kontak terakhir dan A1 tergores ke rangka. Jelaskan urutan kejadiannya, hitung tegangan koil setelah sekering putus, dan nilai apakah STOP masih bekerja.
Mesin bersteker bersuplai kendali L-N, dengan kontak di sisi L dan koil di sisi N, dicolokkan ke kotak kontak tak berpolaritas, lalu kabel antara kontak dan koil tergores ke rangka. Pilih yang benar: (A) aman, karena netral terbumikan; (B) bila steker terbalik, koil berada di antara fasa dan titik gangguan dan dapat menarik tanpa perintah; (C) aman, karena sekering di sisi N akan putus; (D) tidak berpengaruh, karena tegangan koil sama.
Trafo kendali 400/24 V, 250 VA, %, %, mendapat gangguan g2 25 m dari panel lewat kabel 1,0 mm² dan PE 1,5 mm² ( Ω·mm²/m). Hitung arus gangguan, pilih MCB kurva C 6 A atau kurva B 4 A di -T1:X1, dan periksa arus tarik koil 70 VA.