## I N F O R M A T I K A
Jurnal Informatika, Manajemen dan Komputer, Vol. 10  No. 1,  Mei 2018 eISSN : 2580-3042 pISSN : 1979-0694

## PERANCANGAN ALAT MONITORING ARUS PADA CIRCUIT BREAKER DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR ACS712 DAN TAMPILAN LCD

## Rahmad Kurniawan
Sekolah Tinggi Manajemen Informatika Dan Komputer (STMIK DUMAI) Jl. Utama Karya Bukit Batrem, Kota Dumai – Riau E-mail : rahmad0412@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian  dilakukan  dimana  permasalahan  adalah  tidak  dapat  memonitoring  arus  listrik secara langsung, pengukuran masih menggunakan alat ukur Ampermeter dan  membutuhkan  seorang teknisi untuk bisa mengukur arus litrik tersebut. Perancangan alat ini menggunakan sensor ACS 712 sebagai sensor pendeteksi arus dan bahasa pemograman yang digunakan yaitu bahasa pemograman arduino  (C/  C++)  sebagai  bahasa  pemograman  mikrokontrollernya,  dimana  alat  ini  dapat mempermudah  teknisi  dalam  melakukan  perbaikan,  dan  dapat  memonitoring  arus  menggunakan tampilan lcd secara langsung, kemudian dapat meminimalisir kecelakaan kerja pada teknisi.
Kata Kunci : Alat monitoring arus, sensor ACS 712, LCD

## 1. PENDAHULUAN
Circuit Breaker atau Pemutus Tegangan (PMT) adalah peralatan pada sistem tenaga listrik
yang berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan pada rangkaian sistem  tenaga listrik dan sisi beban yang  dapat  bekerja  secara otomatis ketika terjadi  gangguan  atau  secara manual ketika dilakukan  perawatan  atau  perbaikan.  Ketika kontak  PMT dipisahkan,  beda  potensial  di antara  kontak  tersebut  menimbulkan medan elektrik di antara kontak tersebut.
Medan elektrik ini akan menimbulkan ionisasi yang mengakibatkan terjadinya perpindahan elektron bebas  ke sisi  beban sehingga muatan akan  terus  berpindah  ke sisi beban dan arus  tetap mengalir.  Karena hal  ini menimbulkan emisi thermis yang cukup besar, maka  timbul busur  api  (arc) di  antara kontak PMT tersebut.  Agar  tidak  mengganggu kestabilan  sistem ,  maka arc tersebut  harus segera dipadamkan.
Pada  saat  ini  kita  belum  dapat mengetahui  berapa kuat  arus  (A) yang  ada pada Circuit  Breaker ,  dan memonitoring langsung kestabilan arus  yang  pada Circuit Breaker tesebut  kecuali  mempunyai  alat  ukur khusus yaitu Ampermeter.
Dengan mengukurnya  secara manual ,  oleh  karena  itu perlu  adanya  alat monitoring arus listrik pada Circuit  Breaker untuk  dapat  mengetahui berapa arus  listrik yang  pada  menggalir Circuit Breaker tersebut. Sistem  proteksi tenaga  listrik pada umumnya  terdiri  dari  beberapa  komponen yang  di  rancang  untuk mengidentifikasi kondisi sistem  tenaga  listrik dan  bekerja berdasarkan informasi yang  diperoleh  dari sistem tersebut  seperti arus , tegangan atau sudut  fasa antara  keduanya.  Informasi  yang diperoleh  dari sistem  tenaga  listrik akan digunakan  untuk  membandingkan  besarannya dengan  besaran  ambang-batas  ( threshold setting ) pada peralatan proteksi .

## I N F O R M A T I K A
Jurnal Informatika, Manajemen dan Komputer, Vol. 10  No. 1,  Mei 2018 eISSN : 2580-3042 pISSN : 1979-0694
Apabila  besaran  yang  diperoleh  dari sistem melebihi setting ambang batas peralatan  proteksi , maka sistem  proteksi akan bekerja  untuk  mengamankan  kondisi  tersebut. Peralatan proteksi pada  umumnya  terdiri  dari beberapa elemen yang  dirancang  untuk mengamati  kondisi sistem dan  melakukan suatu  tindakan  berdasarkan  kondisi system. (Leoborus N. Hurtalu, 2016: hal.38). Listrik memegang peranan  yang vital dalam  kehidupan. Dapat  dikatakan  bahwa listrik telah  menjadi  sumber energy utama dalam  setiap  kegiatan  baik  di  rumah  tangga maupun industri .  Mulai  dari  peralatan  dapur hingga mesin pabrik-pabrik besar  bahkan pesawat  terbang  dan  kapal  laut,  semua memerlukan listrik.
Sumber listrik PLN merupakan sumber energi  listrik dengan arus  bolak  – balik atau Alternating  Current ( AC )  yang dihasilkan  dari generator  AC pembangkit listrik baik  itu  pembangkit listrik  bertenaga disel (PLTD ), pembangkit listrik bertenaga air (PLTA) ataupun pembangkit  listrik lainnya yang menghasilkan sumber listrik dengan arus bolak–balik. (Andreas Alberth Mengko, 2016: hal.67-68).
Mikrokontroller menurut Muhammad Syahwil,  2013:hal.53 adalah  sebuah sistem komputer fungsional dalam  sebuah chip . Didalamnya  terkandung  sebuah inti  prosesor , memori (sejumlah  kecil RAM, memori program ,  atau  keduanya),  dan  perlengkapan input-output. Mikrokontroler adalah salah satu dari  bagian  dasar  dari  suatu sistem  komputer . Meskipun  mempunyai  bentuk  yang  jauh  lebih kecil  dari  suatu komputer pribadi  dan komputer  mainframe , mikrokontroler dibagun dari elemen-elemen dasar  yang  sama.  Secara sederhana, komputer dan menghasilkan output yang spesifik berdasarkan inputan yang diterima dan program yang di kerjakan. Arduino adalah kit  elektronik atau papan rangkaian elektronik open  souce yang didalamnya  terdapat komponen utama,  yaitu sebuah chip  mikrokontroler dengan  jenis AVR dari  perusahaan Atmel . Mikrokontroler itu sendiri adalah chip atau IC (integrated circuit) yang bisa di program dengan komputer tujuan menanamkan program pada mikrokontroler adalah  agar rangkaian elektronik dapat
membaca input, memproses input tersebut dan kemudian  menghasilkan output sesuai  yang diinginkan (Muhammad syahwil, 2013: hal.60).
Secara  umum, Arduino terdiri  dari  dua bagian,yaitu:
1. Hardware berupa  papan output/output (I/O) yang open Source .
2. Software arduino yang juga open source , meliputi software arduino  IDE untuk menulis program dan driver untuk koneksi dengan komputer.
Tegangan atau seringkali orang menyebut dengan beda  potensial  (voltage) adalah  kerja yang  dilakukan  untuk  menggerakkan  satu muatan (sebesar  satu coulomb )  pada elemen atau komponen dari  satu terminal atau kutub keterminal atau kutub lainnya, atau pada kedua terminal atau kutub akan  mempunyai beda potensial jika kita menggerakkan  atau memindahkan muatan sebesar  satu coulomb dari  satu terminal ke terminal lainnya. Keterkaitan  antara  kerja  yang  dilakukan sebenarnya  adalah energi yang  dikeluarkan,
sehingga
pengertian diatas dapat disederhanakan bahwa tegangan adalah energi per  satuan muatan .  Secara matematis ( Irwan Dinata dan Wahri Sunanda, 2015,hal:84).
Circuit  breaker adalah  peralatan sistem tenaga yang berfungsi untuk memutuskan  hubungan  antara  sisi sumber tenaga  listrik dan sisi  beban yang  dapat bekerja secara otomatis ketika terjadi gangguan atau secara manual ketika dilakukan perawatan atau perbaikan.
Ketika kontak dipisahkan, beda potensial di antara kontak tersebut menimbulkan medan  elektrik di  antara kontak tersebut. Medan elektrik ini akan menimbulkan ionisasi yang  mengakibatkan terjadinya  perpindahan electron bebas  ke sisi beban sehingga muatan akan  terus  berpindah ke sisi beban dan arus tetap mengalir. Karena hal  ini menimbulkan emisi  termis yang  cukup besar,  maka  timbul busur  api ( arc )  di  antara kontak PMT tersebut. Agar tidak mengganggu kestabilan  sistem ,  maka arc tersebut  harus segera  dipadamkan ( Leoborus  N.  Hurlatu,
2016,hal: 38)

## I N F O R M A T I K A
Jurnal Informatika, Manajemen dan Komputer, Vol. 10  No. 1,  Mei 2018 eISSN : 2580-3042 pISSN : 1979-0694
Kegunaan LCD banyak  sekali  dalam perancangan suatu
sistem dengan menggunakan  menggunakan  mikrokontroler,
LCD dapat  berfungsi  untuk  menampilkan suatu  nilai hasil  sensor ,  menampilkan  teks, atau  menampilkan  menu  pada aplikasi mikrokontroler . Modul  LCD  matrix tersedia dengan konfigurasi  16 karakter dan  2  baris dengan  setiap  karakternya  dibentuk  oleh  baris pixel . Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah : (Irwandinata,wahri sunanda,2015:hal.86) . Sensor  analog  arus  ACS  712 seperti yang  ditunjukkan  pada Gambar  4. telah  luas digunakan dalam dunia industry dan comercial untuk  mendeteksi  keberadaan arus  AC atau DC yang mengalir pada sistem.  Perangkat ini dilengkapi dengan rangkaian presisi pembacaan arus dan rangkaian efek linear
Hall dengan kondutor tembaga yang diletakkan dekat
bagian permukaan nonkonduksi .
Dengan mengalirnya arus pada konduktor  tembaga akan  dibangkitkan  suatu medan  magnet pada rangkaian  Hall yang  di konversi menjadi tegangan yang proporsional. Resistansi  internal bagian konduktif perangkat ini  adalah 1,2  mΩ sehingga  rugi– rugi  yang  ditimbulkan  menjadi  lebih  rendah dan  dengan  didesainya konduktor  tembaga setipis  mungkin  maka  bagian perangkat ini mampu  menahan arus  lebih  (overcurrent) hingga 5x dari rating kemampuannya sehingga dalam  aplikasinya  tidak  memerlukan opto- isolator untuk  mencegah perangkat  terisolasi dari  bagian  nilai arus yang  lebih  tinggi (Syukriyadin, 2015,hal:115).

## 2. METODE PENELITIAN
Kerangka  penelitian  yang  di  gunakan  dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
Gambar 1. Kerangka Penelitian
Dalam konsep berfikir ini pun apabila digambarkan seperti Gambar 2 . berikut.
TEGANGAN  220 VAC MCB SENSOR ACS 712
BOARD ARDUINO UNO R3 LCD 16 X 2 POWER SUPPLAY/ ADAPTER A r u s L i s t r i k
Gambar 2. Diagram kerangka pemikiran
Keterangan : Tegangan 220 VAC mengalirkan arus listrik menuju  ke MCB  (Miniature  Circuit Breaker ),  dan  kemudian sensor  arus  Acs712
Mendefenisikan Ruang Lingkup Masalah
Analisa Masalah
Menentukan Tujuan Penelitian Mempelajari Literatur Mengumpulkan Data Analisa Sistem Perancangan Sistem Implementasi Sistem Evaluasi Sistem

## I N F O R M A T I K A
Jurnal Informatika, Manajemen dan Komputer, Vol. 10  No. 1,  Mei 2018 eISSN : 2580-3042 pISSN : 1979-0694
Membaca  Arus  yang  masuk  ke circuit Breaker .  Kemudian sensor  arus tersebut mengirimkan data yang diperolehnya ke Board Arduino Uno R3 dan memproses data tersebut kemudian Board  Arduino  Uno  R3 tersebut menampilakan datanya Ke LCD 16 x 2.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Prosedur  sistem  yang  berjalan  saat  ini adalah  ketika tegangan  220  Vac mengalirikan arus  listrik  menuju MCB  (Miniature  Circuit Breaker), yaitu  dengan  perantara  mengunakan kabel  tembaga dan  dihubungakan  dengan suatu  beban  seperti  lampu,tv,dll.  Kemudian untuk  mengetahui berapa  arus  (A) pada MCB ( Miniature  Circuit  Breaker) tersebut.  pada sistem yang berjalan saat ini masih mengunakan  secara manual yaitu  dengan mengunakan  pengukur  arus Ampermeter analog/digital . Untuk lebih jelasnya sistem yang sedang berjalan  pada  saat  ini,  dan  apabila  di gambarkan seperti Gambar 3 .
Gambar 3. Prosedur Sistem yang sedang berjalan

## 3.1. Desain Alat
Arus listrik dari meter kwh menuju MCB (  Miniature  Circuit  Breaker) mengunakan perantara kabel  alumunium atau tembaga. Kemudian sensor  arus Acs712 membaca arus listrik yang  masuk  ke MCB Dan  sensor  arus tersebut mengirimkan  data  yang  di  peroleh  ke mikrokontroller  arduino  uno untuk  di  proses.
Selanjutnya  berapa  arus  yang  masuk  ke MCB tersebut  di  tampilkan  dengan LCD  (liquid crystal  display)  16x  2  karakter, untuk  lebih
jelas  dapat  di  lihat  pada  Gambar  4  Dibawah ini.
Gambar 4. Desain Alat
Gambar 5. Desain Rangkaian Monitoring

## I N F O R M A T I K A
Jurnal Informatika, Manajemen dan Komputer, Vol. 10  No. 1,  Mei 2018 eISSN : 2580-3042 pISSN : 1979-0694
Gambar 6. Desain Rangkaian Beban
Pada Gambar 6 di atas beban (load) yang akan digunakan  dalam  penelitian  ini  berupa  Lampu dan  stop  kontak  untuk  menghubungkan dengan alat yang lain.

## 3.2. Flowchart
Gambar 6. Flowchart
Gambar 7. Flowchart
3.3. Tampilan Interface Tampilan interface yang akan dirancang  menggunakan  tampilan Liquid Crystal  Display  (LCD) yang  berukuran 16x2 Karakter.
Gambar 8. Tampilan Interface

## 3.4. Hasil Penelitian
Gambar 9.  Hasil Penelitian

## 4. SIMPULAN
Dengan  melakukan  perancangan  dan pengujian  sistem  kerja  alat monitoring  arus pada circuit  breaker dengan  sensor ACS  712 , maka dapat ditarik sebuah kesimpulan, yaitu :
1. Membantu  teknisi  dalam  melakukan perbaikan.
2. Memberi  kemudahan  dalam  melakukan penggukuran arus listrik .
3. Bisa memonitoring  arus  listrik secara langsung  tanpa  harus  menggunakan  alat ukur (Amper Meter).
4. Dengan  mengunakan  alat  ini  dapat meminimalisir kecelakan  kerja  bagi  para teknisi .

## I N F O R M A T I K A
Jurnal Informatika, Manajemen dan Komputer, Vol. 10  No. 1,  Mei 2018 eISSN : 2580-3042 pISSN : 1979-0694

## REFERENSI
Abdul  Kadir.  (2012).  Buku  Pintar  C++  Untuk Pemula. MediaKom. Yogyakarta. Andreas  Alberth  Mengko.(2016).  E-Journal Teknik  Elektro  dan  Komputer: Rancang  Bangun  Sistem  Fleksible
ATS  (Automatic  Transfer  Switch)
Berdasarkan  Perubahan  Arus  Pada
Instalasi  Listrik  Kapal  Berbasis Microcontroller.  ISSN:  2301-8402.
67-76. Gentisya  Tri  Mardiani.(2013).  Jurnal  Ilmiah Komputer  dan  Informatika:  Sistem Monitoring Data Aset Dan Inventaris  PT.  Telkom  Cianjur Berbasi  Web.  ISSN  :  2089-9033. 35-40. Irwan  Dinata,  Wahri  Sunanda.(2015).  Jurnal Universitas Bangka Belitung: Implementasi  Wireless  Monitoring Energi Listrik Berbasis Web
Database.  ISSN:  2302  –  2949.  83- 88. Indrawoko  Kurniadi,  (2011).  Logika  Dan
Algoritma Dasar Menggunakan
Bahasa  C++.  Mitra  Wacana  Media.
Jakarta.
Leoborus  N.  Hurlatu.  (2016).  E-Journal Teknik  Elektro  dan  Komputer: Analisa  Perancangan  Sistem  Scada Di  Sistem  Kelistrikan  Minahasa. ISSN : 2301-8402. 37-42. Mohammad Syahwill. (2013). Panduan Mudah Simulasi  &  Praktek  Mikrokontroler
Arduino. Andi. Yogyakarta. Mardalis,  (2009).  Metode  Penelitian  Suatu Pendekakatan Proposal, Bumi
Aksara. Jakarta. Prasetyo, Bambang. (2012). Metode Penelitian Kuantitatif. Rajawali Pers. Jakarta. Pefrianus  Bunga  .  (2015).  E-Journal  Teknik Elektro dan Komputer: Perancangan  Sistem  Pengendalian Beban Dari Jarak Jauh Menggunakan Smart Relay.  ISSN: 230-8402. 65-75. Syukriyadin.(2016). Jurnal Rekayasa Elektrika:  Sistem  Proteksi  Arus Bocor Menggunakan Earth Leakage  Circuit  Breaker  Berbasis Arduino.  ISSN:  1412-4785.  111- 118. Yowono  Marta  Dinata,  (2015).  Arduino  Itu Mudah, PT Alex Media Komputindo. Jakarta.