Diterima: 16 Maret 2022; Direvisi: 22 April 2022; Disetujui: 14 Mei 2022 JTERA, Vol. 7, No. 1, Juni 2022

## Analisis Perbandingan Sistem Proteksi Tegangan Sentuh Tidak Langsung Menggunakan ELCB dan MCB
Sunarto # , Yoseph Santosa, Supriyanto Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Bandung Jl. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40012, Jawa Barat, Indonesia
# soen@polban.ac.id

## Abstrak
Keselamatan manusia terhadap bahaya tegangan sentuh merupakan faktor yang paling penting dalam sistem tenaga listrik.  Bahaya  tegangan  sentuh  bisa  terjadi  apabila  manusia  menyentuh  bagian  yang  bertegangan  secara  langsung maupun tidak langsung. Sentuhan tidak langsung bisa terjadi bila manusia menyentuh bagian konduktif terbuka (BKT) dari  peralatan  yang  pada  keadaan  normal  tidak  bertegangan  tetapi  bisa  bertegangan  karena  adanya  arus  bocor  akibat kerusakan  isolasi  pada  kabel  listrik.  Oleh  karena  itu  perlu  adanya  proteksi  terhadap  tegangan  sentuh  tidak  langsung. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisa  proteksi  tegangan  sentuh  tidak  langsung  menggunakan Earth  Leakage Circuit Breaker (ELCB) dan Miniature Circuit Breaker (MCB). Pada penelitian ini digunakan ELCB 30 mA dan MCB 2 A sebagai proteksi terhadap bahaya tegangan sentuh tidak langsung. Data hasil penelitian diperoleh dengan metode eksperimental  yaitu  dengan  melakukan  percobaan  di  laboratorium.  Dari  hasil  eksperimen  di  laboratorium  didapatkan hasil bahwa ELCB 30 mA lebih sensitif sebagai proteksi terhadap tegangan sentuh tidak langsung dibandingkan MCB. Hal tersebut karena prinsip kerja ELCB berdasarkan arus bocor yang terjadi pada BKT, sedangkan prinsip kerja MCB berdasarkan arus total (arus bocor dan arus beban) yang mengalir melalui MCB.
Kata kunci : tegangan sentuh, BKT, ELCB, MCB

## Abstract
Human safety against touch voltage hazards is the most important factor in electric power systems. Danger of touch voltage can occur if humans touch the live parts directly or indirectly. Indirect touch can occur when humans touch the open conductive parts (BKT)  of equipment which under normal circumstances has no voltage  but can be  live due  to leakage current due to damage to insulation in electrical cables. Therefore it is necessary to protect against indirect touch  voltage.  This  study  aims  to  analyze  indirect  touch  voltage  protection  using  Earth  Leakage  Circuit  Breaker (ELCB)  and  Miniature  Circuit  Breaker  (MCB).  In  this  study,  30  mA  ELCB  and  2  A  MCB  were  used  as  protection against indirect touch voltage hazards. The research data were obtained by using the experimental method, namely by conducting experiments in the laboratory. From the experimental results in the laboratory, it was found that the 30 mA ELCB  is  more  sensitive  as  protection  against  indirect  touch  voltage  than  the  MCB.  This  is  because  the  working principle of the ELCB is based on the leakage current that occurs in the BKT, while the working principle of the MCB is based on the total current (leakage current and load current) flowing through the MCB.
Keywords: touch voltage, BKT, ELCB, MCB

## I. P ENDAHULUAN
Kecelakaan  kerja  akibat  listrik  biasanya disebabkan  karena  tegangan  sentuh,  baik  sentuhan langsung  maupun  tidak  langsung.  Sentuhan langsung  terjadi  bila  manusia  menyentuh  bagian aktif  secara  langsung,  sedangkan  sentuhan  tidak
langsung  terjadi  karena  adanya  kerusakan  isolasi kabel  listrik  sehingga  menyebabkan  terjadinya tegangan  sentuh  pada  bagian  konduktif  terbuka (BKT).  BKT  merupakan  bagian  dari  peralatan listrik  yang  dalam  keadaan  normal  tidak bertegangan  tetapi  bisa  bertegangan  karena  adanya arus  bocor  akibat  kerusakan  isolasi  kabel  listrik pada  peralatan.  Berdasarkan  PUIL  2011,  tegangan
sentuh pada BKT yang diijinkan maksimal sebesar 50  Volt  [1]-[3].  Besarnya  tegangan  sentuh  tidak langsung  tergantung  pada  besarnya  arus  bocor  dan resistans  pembumian.  Tegangan  sentuh  yang melebihi  50  Volt  berbahaya  bagi  manusia  bahkan pada nilai arus tertentu bisa menyebabkan kematian. Tegangan  sentuh  tidak  langsung  biasanya  terjadi karena  manusia  tidak  tahu  kalau  bagian  dari peralatan (BKT) itu bertegangan karena adanya arus bocor  yang  diakibatkan  kerusakan  isolasi  kabel listrik.  Pengaruh  arus  yang  mengalir  dalam  tubuh manusia tergantung pada besarnya tegangan sentuh tidak  langsung,  dan  pengaruhnya  terhadap  tubuh manusia.  Resistan  tubuh  manusia  rata-rata  sebesar 1000  Ohm,  sehingga  bila  terjadi  tegangan  sentuh pada peralatan listrik, dan manusia menyentuh BKT tersebut  maka  arus  listrik  yang  mengalir  dalam tubuh  manusia  adalah  besarnya  tegangan  sentuh dibagi 1000 Ohm [3], [4].
Keamanan  manusia  merupakan  faktor  utama dalam  sistem  tenaga  listrik,  oleh  karena  itu  perlu adanya  proteksi  yang  bisa  mengamankan  manusia terhadap  bahaya  tegangan  sentuh  tidak  langsung. Biasanya  proteksi  yang  digunakan  pada  instalasi listrik  adalah Earth  Leakage  Circuit  Breaker (ELCB)  dan Miniature  Circuit  Breaker (MCB). Kedua  proteksi  tersebut  mempunyai  perbedaan prinsip  kerja.  Prinsip  kerja  ELCB  berdasarkan besarnya  arus  bocor  yang  melebihi  nominalnya, sedangkan prinsip kerja MCB berdasarkan arus total (arus  bocor  dan  arus  beban)  yang  melaluinya melebihi  nilai  rating  arusnya.  Rating  arus  ELCB sebagai  proteksi  manusia  adalah  30  mA  sehingga ELCB akan bekerja bila ada arus bocor melebihi 30 mA. Sedangkan rating arus  MCB berdasarkan daya terpasang, misalnya daya terpasang 2200 VA maka rating  MCB  sebesar  10  A  sehingga  bila  arus  yang mengalir  ke  beban  sebesar  10  A  dan  terjadi  arus bocor maka arus total yang mengalir melalui MCB melebihi  arus  ratingnya  sehingga  MCB  bekerja. Pada  MCB  terdapat  dua  jenis  pengaman  yaitu secara  thermis  dan  elektromagnetis,  pengaman termis  berfungsi  untuk  mengamankan  arus  beban lebih sedangkan pengaman elektromagnetis berfungsi  untuk  mengamankan  jika  terjadi  hubung singkat.  Pengaman  thermis  pada  MCB  memiliki prinsip  yang  sama  dengan thermal  overload yaitu menggunakan  dua  buah  logam  yang  digabungkan (bimetal),  pengamanan  secara  thermis  memiliki kelambatan, ini bergantung pada besarnya arus yang harus diamankan, sedangkan pengaman elektromagnetik  menggunakan  sebuah  kumparan yang dapat menarik sebuah angker dari besi lunak. MCB  dibuat  hanya  memiliki  satu  kutub  untuk pengaman  satu  fasa,  sedangkan  untuk  pengaman tiga fasa biasanya memiliki tiga kutub dengan tuas
yang  disatukan,  sehingga  apabila  terjadi  gangguan pada salah satu kutub maka kutub yang lainnya  juga  akan  ikut  terputus.  Berdasarkan penggunaan  dan  daerah  kerjanya,  MCB  dapat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu:
1. Tipe B: Mengamankan arus hubung singkat 3-5 kali  In.  Digunakan  untuk  pengaman  rangkaian generator.
2. Tipe C: Mengamankan arus hubung singkat 5-10 kali  In.  Digunakan  untuk  pengaman  instalasi industry dan domestik.
3. Tipe D: Mengamankan arus hubung singkat 10- 14  kali  In  ( rating besar).  Digunakan  untuk pengaman  jaringan  dengan  inruss  current  yang tinggi  seperti  pada  sisi  tegangan  rendah transformator distribusi [5], [6].
Pada  penelitian  sebelumnya  yang  terkait, membahas  peralatan  instalasi  listrik  dan  pengaman tegangan sentuh bagi manusia menggunakan ELCB serta  mengenai  pembmian  yang  masih  ada kaitannya  dengan  kinerja  ELCB.  ELCB  dapat bekerja  dengan  baik  dan  efektif  dengan  membaca adanya  perbedaan  arus  listrik  yang  masuk  dan keluar  antara  fasa  dan  netral.  Apabila  arus  bocor mencapai  30  mA  maka  akan  memutuskan  sumber tegangan  yang  ada  pada output ELCB  dengan waktu  pemutusan  19,60  ms.  Pada  penelitian terdahulu  ini  tidak  membahas  MCB  sebagai proteksi  tegangan  sentuh  tidak  langsung  [7]-[9]. Kinerja  ELCB  dipengaruhi  oleh  besarnya  resistans elektroda  pembumian  yang  nilainya  tergantung pada  kondisi  tanah  serta  bahan  dan  jenis  elektroda pembumian.  Ada  tiga  jenis  elektroda  pembumian yaitu  elektroda  pita,  elektroda  pelat,  dan  elektroda batang.  Elektroda  pita  terbentuk  dari  penghantar berbentuk pita, atau berbentuk bulat dari penghantar pilin. Elektroda pelat terbuat dari pelat logam utuh atau berlubang, sedangkan elektroda batang terbuat dari  pipa  besi  baja  atau  batang  logam  lainya misalnya batang tembaga. Nilai resistans pembumian yang diijinkan maksimum 5 Ohm, bila nilai  resistans  elektroda  pembumian  terpasang belum  memenuhi  syarat  tersebut  maka  perlu dilakukan  rekonfigurasi  elektroda  pembumian sampai  didapat  nilai  resistans  pembumian  yang memenuhi  syarat.  Penelitian  tersebut  hanya membahas  mengenai  ELCB  dan  pembumian  [10]- [13].  MCB  merupakan  pengaman  otomatis  yang dapat  memutuskan  sirkit  secara  otomatis  apabila arusnya  melebihi  rating  dari  MCB  tersebut. Pengaman  otomatis  dapat  langsung  dioperasikan kembali setelah mengalami pemutusan ( trip ) akibat adanya  gangguan  arus  hubung  singkat  atau  arus beban  lebih.  MCB  merupakan  suatu  komponen pengaman  yang  dilengkapi  dengan  komponen thermis (bimetal) untuk pengaman beban lebih dan
juga  dilengkapi  pengaman  elektromagnetik  untuk pengaman hubung singkat. MCB banyak digunakan untuk  pengaman  sirkit  satu  fasa  dan  tiga  fasa. Keuntungan menggunakan MCB, yaitu:
1. Dapat  memutuskan  rangkaian  tiga  fasa walaupun  terjadi  hubung  singkat  pada  salah satu  fasanya.
2. Dapat  digunakan  kembali  setelah  rangkaian diperbaiki  akibat  hubung  singkat  atau  beban lebih.
3. Mempunyai  respon  yang  baik  apabila  terjadi hubung singkat atau beban   lebih.
Pada  penelian  tersebut  hanya  membahas  mengenai MCB sebagai proteksi arus hubung singkat dan arus beban lebih [14]. Dari beberapa penelitian terdahulu belum  ada  yang  membahas  MCB  sebagai  proteksi tegangan sentuh tidak langsung.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  membandingkan sistem  proteksi  tegangan  sentuh  tidak  langsung menggunakan  ELCB  dan  MCB  pada  pembumian Sistem  TT  (Tere-Tere)  yaitu  sistem  pembumian dimana  pembumian  titik  netral  trafo  dan pembumian peralatan dipasang secara terpisah. Hal yang  baru  dari  penelitian  ini  dibandingkan penelitian  sebelumnya  adalah  masalah  MCB sebagai  proteksi  tegangan  sentuh  tidak  langsung. Penelitian  yang  pernah  dilakukan  pada  umumnya membahas  mengenai  ELCB  sebagai  proteksi tegangan sentuh, rekonfigurasi elektroda pembumian  untuk  memperkecil  bahaya  tegangan sentuh. Tegangan sentuh tidak langsung terjadi bila manusia  memegang  bagian  peralatan  yang bertegangan  akibat  adanya  kerusakan  isolasi sehingga  menyebabkan  arus  bocor  ke  bagian peralatan (BKT), dan kejiadian tersebut disebabkan karena  manusia  tidak  tahu  bahwa  bagian  peralatan tersebut  bertegangan.  Proteksi  pada  instalasi  listrik pada  umumnya  menggunakan  MCB  sebagai pengaman  arus  lebih,  namun  ada  juga  yang menambahkan  proteksi  ELCB  sebagai  proteksi terhadap  tegangan  sentuh.  Karena  proteksi  yang sering  digunakan  pada  instalasi  adalah  MCB  dan ELCB maka penelitian ini dilakukan untuk menguji dan  menganalisa  ELCB  dan  MCB  apakah  kedua proteksi  tersebut  bisa  digunakan  sebagai  proteksi tegangan  sentuh  tidak  langsung.  Untuk  ELCB sebagai  proteksi  tegangan  sentuh  sudah  banyak yang  meneliti,  tetapi  karena  pada  umunya  proteksi yang  digunakan  adalah  MCB  dan  ELCB  maka dalam  penelitian  ini  dilakukan  pengujian  kedua proteksi  tersebut  dengan  tujuan  untuk  menganalisa bagaimana  kinerja  kedua  proteksi  tersebut  bila terjadi  gangguan  tegangan  sentuh  tidak  langsung (arus  bocor)  pada  peralatan  listrik.  Pengembangan dalam penelitian ini adalah mengenai MCB sebagai proteksi  tegangan  sentuh  tidak  langsung,  bilamana
MCB  itu  bisa  bekerja  jika  terjadi  arus  bocor  ke bagian  peralatan  (BKT)  akibat  kegagalan  isolasi sehingga  arus  yang  melewati  MCB  tersebut  (arus beban dan arus bocor) melebihi nominalnya.

## II. M ETODE P ENELITIAN
Metode  yang  digunakan  untuk  meperoleh  data dalam  penelitian  ini  adalah  metode  eksperimental yang  dilakukan  di  Laboratorium  Instalasi  Listrik Politeknik  Negeri  Bandung  dan  untuk  menganalisa data digunakan metode komparatif yaitu membandingkan  hasil  pengujian  MCB  dengan ELCB.  Gambar  1  merupakan  diagram  alir  dari penelitian  ini,  dan  tahapan  dalam  penelitian  adalah sebagai berikut:
1. Dimulai  dengan  persiapan.  Pada  tahapan  ini dimulai  dari  studi  literatur,  mengidentifikasi keperluan  alat  dan  bahan,  dan  membuat rangkaian pengujian.
2. Pengujian  kinerja  ELCB  terhadap  tegangan sentuh  tidak  langsung.  Pada  tahapan  ini dilakukan  pengujian  kinerja  MCB  bila  terjadi arus bocor pada peralatan listrik.
3. Pengujian  kinerja  MCB  terhadap  tegangan sentuh  tidak  langsung.  Pada  tahapan  ini dilakukan  pengujian  kinerja  MCB  bila  terjadi arus bocor pada peralatan listrik.
4. Membandingkan  hasil  pengujian  kinerja  MCB dan  ELCB  terhadap  tegangan  sentuh  tidak langsung. Dari hasil pengujian ELCB dan MCB dibandingkan  sensitifitas  dan  kecepatan  kerja kedua  proteksi  tersebut  dalam  mengamankan tegangan sentuh tidak langsung.
5. Menganalisa data hasil pengujian kinerja ELCB dan  ELCB  terhadap  gangguan  tegangan  sentuh tidak  langsung  dalam  hal  sensitifitas  dan kecepatan kerjanya.
6. Diakhiri dengan membuat kesimpulan. Kesimpulan  dibuat  berdasarkan  analisa  data hasil  pengujian  ELCB  dan  MCB  dengan membandingkan kedua proteksi tersebut sebagai proteksi tegangan sentuh tidak langsung.
Mulai Pengujian ELCB dan MCB terhadap tegangan sentuh tidak langsung Kinerja ELCB lebih sensitif dari MCB Tidak
Analisa perbandingan kinerja MCB dan ELCB terhadap tegangan sentuh tidak langsung Selesai Persiapan Kesimpulan Ya Gambar 1. Diagram alir penelitian III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Pengujian atau eksperimen yang akan dilakukan dalam  penelitian  ini  adalah  pengujian  ELCB  dan MCB  sebagai  proteksi  tegangan  sentuh  tidak langsung  pada  pembumian  sistem  TT.  Tujuan  dari pengujian  tersebut  adalah  untuk  membandingkan kerja  ELCB  dan  MCB  sebagai  proteksi  tegangan sentuh tidak langsung. Dalam melakukan pengujian tersebut  menggunakan  modul  proteksi  tegangan rendah  yang  sudah  ada  di  laboratorium  Instalasi Listrik Politeknik negeri Bandung, dan pengujiannya  dibagi  dua  yaitu  eksperimen  1  untuk menguji  ELCB  dan  eksperimen  2  untuk  menguji MCB  sebagai  proteksi  tegangan  sentuh  pada peralatan  listrik  karena  adanya  arus  bocor  akibat kerusakan  kabel  listrik  pada  peralatan.  Cara pengujiannya seperti pada Gambar 2 dan Gambar 3, kemudian  dengan  mengatur  R F maka  akan  didapat nilai arus bocor yang diingikan. Arus bocor tersebut mengalir  ke  bumi  melalui  R K (resistans  elektroda pembumian  peralatan),  besaran  arus  litrik  yang
mengalir diukur menggunakan ampere meter. Arus bocor  tersebut  menyebabkan  tegangan  sentuh  pada BKT,  dan  besaran tegangan  sentuh  tersebut  diukur menggunakan  Voltmeter.  Waktu  kerja  proteksi diukur menggunakan timer.

## A. Eksperimen 1
Dalam eksperimen 1 ini menguji ELCB sebagai proteksi tegangan sentuh tidak langsung, menggunakan  modul  praktikum  yang  ada  di laboratorium  Instalasi  Listrik  Jurusan  Teknik Elektro  Politeknik  negeri  Bandung  dan  proteksi yang  diuji  adalah  ELCB  30  mA  pada  sumber tegangan  satu  fasa  220  Volt  dan  beban  400  VA. Pada  eksperimen  ini  diterapkan  pada  pembumian sistem  TT  dengan  nila  resistans  pembumian peralatan  R K sebesar  5  Ω.  Gambar  2  merupakan rangkaian  eksperimen  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  untuk  memperoleh  data  penelitian. MCB 4 A adalah proteksi utama sebagai pelindung rangkaian  eksperimen  bila  terjadi  hubung  singkat dalam  rangkaian  eksperimen.  Dalam  eksperimen pengujian ELCB, beban 400 VA tidak berpengaruh pada kerja ELCB karena yang menjadi obyek dalam eksperimen  1  ini  adalah  besarnya  arus  bocor  pada BKT  yang  diukur  menggunakan  Ampere  meter. Untuk mendapatkan nilai arus bocor yang bervariasi dilakukan  dengan  mengatur rheostat (R F ).  Untuk mengukur waktu kerja ELCB digunakan timer yang dirangkai  sedemikian  rupa  sehingga  timer  tidak mati  walaupun  perhitungan  waktu  telah  selesai ketika ELCB bekerja (trip) pada saat ada arus bocor yang  melebihi  ratingnya.  Berdasarkan  Gambar  2, ELCB bekerja bedasarkan ketidak seimbangan arus yang mengalir pada penghantar fasa dan netral yang terhubung  ke  beban.  Oleh  karena  itu  bila  terjadi arus bocor I F maka terjadi ketidak seimabangan arus listrik  pada  penghantar  fasa  dan  penghantar  netral yang terhubung ke beban. Arus bocor ke BKT akan mengalir  ke  bumi  (ground)  melalui  elektroda pembumian yang disimulasikan dengan resistor R K = 5  Ohm.  Besarnya  tegangan  sentuh  VF  tergantung dari  besarnya  arus  bocor  dan  nilai  resistans pembumian R K . Urutan kerja rangkain pada Gambar 2, ELCB 30 mA dan MCB 4 A pada posisi menutup, kemudian tekan  tombol  NO  ( normally  open )  dan  timer  akan mulai  menghitung  waktu.  Bila  arus  bocor  telah mencapai  30  mA  atau  lebih  maka  ELCB  akan bekerja  (trip)  dan  timer  akan  berhenti  menghitung waktu,  dan  pada  LCD  menunjukkan  waktu  kerja ELCB. Untuk mereset angka yang tertera pada LCD timer  harus  mematikan  MCB  4  A.  Untuk mendapatkan  data  berikutnya  harus  mengulangi lankah  di  atas  pada  nilai  arus  bocor  yang  berbeda. Untuk mengatur besaran arus bocor dengan cara
Timer 1 2 6 7 8 9 A 1 A 2 Relai MCB 4 A ELCB 30 mA Beban R F BKT 400 VA A R K = 5 Ω I F 220 Volt L N I B I T V F
Gambar 2. Rangkaian eksperimen ELCB pada tegangan sentuh tidak langsung
mengatur  rheostat  R F sehingga  didapat  nilai  arus bocor  yang  diinginkan.  Arus  bocor  tersebut mneyebabkan tegangan sentuh pada BKT sehingga bila manusia menyentuh bagian tersebut maka akan terkena  tegangan  sentuh  tidak  langsung.  Nilai tegangan  sentuh  yang  terjadi  pada  BKT  adalah perkalian  arus  bocor  dengan  resistans  pembumian peralatan R K .

## B. Eksperimen 2
Seperti  pada  eksperimen  1,  pada  eksperimen  2 juga  menggunakan  alat  praktikum  yang  ada  di laboratorium  Instalasi  Listrik  Politeknik  Negeri Bandung.  Eksperimen  ini  menggunakan  pengaman MCB  2  A  tipe  C  (MCB  C2)  sebagai  proteksi tegangan  sentuh  tidak  langsung  seperti  Gambar  3. MCB  tipe  C  bisa  mengamankan  arus  hubung singkat 5 kali sampai 10 kali arus nominalnya, pada kondisi tersebut pengaman pada MCB yang bekerja adalah  elektromagnetik  dengan  waktu  kerja  yang cepat  dalam  nilai  tertentu.  Pada  MCB  C2  akan merasakan  adanya  arus  hubung  singkat  ketika  ada arus yang mengalir sebesar 2 A x 5 = 10 A sampai dengan 2 A x 10 = 20 A.  Untuk mendapatkan data
arus  bocor  yang  bervariasi  digunakan rheostat R F . Beban  400  VA  menggunakan rheostat pada  posisi 121  Ohm  sehingga  arus  yang  mengalir  ke  beban nilainya  tetap.  Resistans  pembumian  peralatan  R K sebesar  5  Ohm.  Urutan  kerja  rangkaian  pada Gambar 3, MCB 2A dan MCB 4 A pada posisi ON (menutup),  kemudian  tekan  tombol  NO  ( normally Open )  dan  timer  akan  mulai  menghitung  waktu. Bila arus I T yang melalui MCB 2 A telah melebihi 2 A maka MCB tersebut akan bekerja (trip) dan timer akan  berhenti  menghitung  waktu,  pada  LCD timer menunjukkan  waktu  kerja  MCB.  Untuk  mereset angka  yang  tertera  pada  LCD timer harus mematikan  MCB  4  A.  Untuk  mendapatkan  data berikutnya  harus  mengulangi  langkah  di  atas  pada nilai  arus  bocor  yang  berbeda  (bervariasi).  Untuk mengatur besaran arus bocor dengan cara mengatur rheostat R F (sebagai pengganti resistans gangguan) sehingga  didapat  nilai  arus  bocor  yang  diinginkan. Yang perlu diperhatikan pada eksperimen 1 maupun eksperimen  2  adalah  arus  nominal  rheostat  yang digunakan,  jangan  sampai  arus  yang  mengalir melalui rheostat tersebut melebihi arus nominalnya. Bila arus listrik yang kita inginkan dalam pengujian melebihi arus nominalnya maka harus menggunakan  beberapa rheostat yang  dihubung paralel. Pada Gambar 1 maupun Gambar 2, resistor yang dilalui arus listrik yang melebihi arus nominal rheostat adalah  R F (resistans  gangguan)  dan  R K (resistans  elektroda  pembumian  peralatan),  karena kedua  resistor  tersebut  terhubung  secara  serial. Perlu  diperhatikan  juga  rangkaian  kontrol  untuk timer ,  bila  tombol  NO  belum  ditekan  tetapi  timer sudah  menghitung  waktu  berarti  ada  kesalahan dalam rangkaian kontrol tersebut. Timer akan mulai menghitung  waktu  Ketika  tombol  NO  ditekan, kemudian  Ketika  komponen  proteksi  yang  diuji membuka  (trip)  maka timer berhenti  menghitung waktu dan angka yang terlihat di LCD timer adalah waktu kerja komponen proteksi yang diuji.
Gambar 3 menunjukkan MCB yang diuji sebagai proteksi  tegangan  sentuh  tidak  langsung  adalah MBC  2  A  tipe  C.  Pada  keadaan  normal  (tidak terjadi arus bocor) maka arus I T yang melalui MCB tersebut  adalah  arus  beban  400  VA  dengan  arus sebesar 1,8 A. Ketika terjadi arus bocor pada  BKT maka  arus  I T yang  melalui  MCB  2  A  adalah  arus beban  1,8  A  ditambah  arus  bocor.  Arus  bocor mengalir  ke  BKT  kemudian  ke  bumi  ( ground ) melalui  elektroda  pembumian  peralatan  dengan nilai resistans 5 Ohm. Perbedaan antara ELCB dan MCB  sebagai  proteksi  tegangan  sentuh  tidak langsung  adalah  pada  prinsip  kerja  kedua  ptoteksi tersebut.  Prinsip  kerja  ELCB  berdasarkan keseimbangan arus yang mengalir pada penghantar fasa dan netral yang melalui ELCB, sehingga bila
Timer 1 2 6 7 8 9 A 1 A 2 Relai MCB 4 A Beban R F BKT 400 VA A R K = 5 Ω I F 220 Volt L N I B I T V F MCB 2 A A
Gambar 3. Rangkaian eksperimen MCB pada tegangan sentuh tidak langsung
terjadi  arus  bocor  maka  arus  yang  mengalir  pada kedua  penghantar  tersebut  menjadi  tidak  seimbang sehingga  ELCB  bekerja.  Sedangkan  prinsip  kerja MCB  berdasarkan  besarnya  arus  yang  melalui MCB,  bila  arus  yang  mengalir  melalui  MCB  telah melebihi  rating  nominalnya  maka  MCB  bekerja membuka rangkaian. Bila arus listrik yang mengalir melalui  MCB  C2  sudah  melampaui  rating nominalnya  tetapi  masih  di  bawah  5  x  In  maka pengaman  yang  bekerja  adalah  bimetal  sebagai pengaman bebang lebih, tetapi bila arus listrik yang melalui  MCB  C2  sudah  mencapai  5  x  In  sampai dengan 10 x In maka yang bekerja adalah pengaman elektromagnetik sebagai pengaman hubung singkat.
C. Analisa
Hasil  eksperimen  1  dan  eksperimen  2  masing- masing  dimasukkan  dalam  Tabel  1  dan  Tabel  2. Parameter yang diukur dalam pengujian adalah arus yang melalui proteksi yang diuji (I T ), arus bocor (I-
F ), Tegangan sentuh tidak langsung (V F ), dan waktu kerja  proteksi  yang  diuji.  Karena  arus  beban  I B nilainya  tetap  maka  hanya  diukur  sekali  saja kemudian alat ukurnya dilepas lagi dan digunakan

## Tabel 1. Data pengujian ELCB
I F (A) I B (A) I T (A) Tegangan sentuh tidak langsung V f (Volt) ELCB 30 mA Trip/tidak trip Waktu Trip (detik) 0,01  1,8 1,81 0,05 Tidak trip - 0,02  1,8 1,82 0,10 Tidak trip - 0,03  1,8 1,83 0,15 trip 0,0174 0,04  1,8 1,84 0,20 trip 0,0174 0,05  1,8 1,85 0,25 trip 0,0174 0,10  1,8 1,90 0,50 trip 0,0174 0,20  1,8 2,00 1,00 trip 0,0174 1,20  1,8 3,00 6,00 trip 0,0174 2,20  1,8 4,00 11,0 trip 0,0174 3,20  1,8 5,00 16,0 trip 0,0174 4,20  1,8 6,00 21,0 trip 0,0174 6,20  1,8 8,00 31,0 trip 0,0174 8,20  1,8 10,0 41,0 trip 0,0174 10,2  1,8  12,00 51,0 trip 0,0174 14,2  1,8  16,00 71,0 trip 0,0174 18,2  1,8  20,00 91,0 trip 0,0174
untuk mengukur I T atau I F . Hal ini dilakukan untuk efisiensi penggunaaan alat ukur.
Pada  Tabel  1,  ketika  terjadi  arus  bocor  sebesar 0,02  A  atau  20  mA,  ELCB  tidak  bekerja  dan tegangan sentuh yang terjadi pada BKT sebesar 0,1 Volt.  Pada  nilai  tegangan  sentuh  tersebut  masih aman bagi manusia karena bila manusia menyentuh BKT  denga  resistans  tubuh  manusia  sebesar  100 Ohm  maka  arus  yang  mengalir  dalam  tubuh manusia  sebsar  0,1  mA  dan  berdasarkan  tabel  1 dampak  terhadap  tubuh  manusia  belum  dirasakan pengaruhnya,  tidak  menimbulkan  reaksi  apa-apa. ELCB  bekerja  (trip)  ketika  terjadi  arus  bocor sebesar  0,03  A  atau  30  mA  dan  tegangan  sentuh yang  terjadi  pada  BKT  sebesar  0,15  Volt  dengan waktu  kerja  0,0174  detik.  Setelah  arus  bocor melampaui  30  mA,  waktu  kerja  ELCB tetap  sama. Ini berarti proteksi ELCB mempunyai karakteristik instantaneous yaitu  waktu  kerjanya  cepat  dengan besaran waktu tertentu. Hal ini sesua dengan PUIL 2011 yang menyatakan untuk proteksi keselamatan manusia  maka  rating  ELCB  sebesar  30  mA  dan proteksi  tersebut  harus  bekerja  secara  cepat  tanpa waktu tunda ( instantaneous ).
Pada  Table  2,  ketika  terjadi  arus  bocor  sebesar 0,2 A MCB tidak bekerja, dan tegangan sentuh yang terjadi  pada  BKT  sebesar  1  Volt.  Bila  manusia dengan  resistans  tubuh  sebesar  1000  Ohm memegang  BKT  maka  arus  yang  mengalir  dalam tubuh manusia sebesar 1 mA.
Tabel 2. Data pengujian MCB 2 A
I F (A) I B (A) I T (A) x In Tegangan sentuh (Volt) MCB 2 A Trip/tidak trip Waktu Trip (detik) Elemen proteksi yang bekerja 0,01  1,8 1,81  0,905 0,05 Tidak trip - 0,02  1,8 1,82  0,910 0,10 Tidak trip - 0,03  1,8 1,83  0,915 0,15 Tidak trip - 0,04  1,8 1,84  0,920 0,20 Tidak trip - 0,05  1,8 1,85  0,925 0,25 Tidak trip - 0,10  1,8 1,90  0,950 0,50 Tidak trip - 0,20  1,8 2,00 1 1,00 Tidak trip - 1,20  1,8 3,00 1,5 6,00 trip 40 Pengaman bimetal 2,20  1,8 4,00 2 11,0 trip 10 Pengaman bimetal 3,20  1,8 5,00 2,5 16,0 trip 4 Pengaman bimetal 4,20  1,8 6,00 3 21,0 trip 2,5 Pengaman bimetal 6,20  1,8 8,00 4 31,0 trip 1,75 Pengaman bimetal 8,20 1,8 10,0 5 41,0 trip 1,25 Pengaman elektromagnetik 10,2 1,8  12,00 6 51,0 trip 1,25 Pengaman elektromagnetik 14,2 1,8  16,00 8 71,0 trip 1,25 Pengaman elektromagnetik 18,2 1,8  20,00 10 91,0 trip 1,25 Pengaman elektromagnetik
Dampak  terhadap  tubuh  manusia  baru  terasa adanya  arus  listrik,  tetapi  tidak  menimbulkan kejang.  Nilai  x  In  pada  Table  2  adalah  faktor pengali  arus  total  (I T )  yang  melalui  MCB  saat terjadi gangguan arus bocor. Bila nilai x In lebih 1 x maka  MCB  akan  bekerja,  misalnya  Ketika  terjadi arus boco sebesar 1,2 A dan arus beban 1,8 A maka arus total I T sebesar 3 A, dengan demikian nilai x In adalah 1,5 dan MCB bekerja dengan waktu kerja 40 detik.  Pada  kondisi  ini  MCB  bekerja  dengan pengaman  bimetal  dan  mendetksi  adanya  beban lebih.  MCB  2  A  mendeteksi  adanya  beban  lebih Ketika ada arus yang mengalir melauinya mulai dari 3  A  sampai  dengan  4  A  dengan  waktu  kerja berbadning terbalik terhadap arus beban lebih, yaitu semakin besar arus beban lebih maka semakin cepat waktu  kerjanya.  Ketika  terjadi  arus  bocor  dan  arus yang mengalir melalui MCB mencapai 10 A sampai dengan  20  A  maka  MCB  bekerja  dengan  waktu yang sama yaitu 1,25 detik. Dalam kondisi ini MCB merasakan  adanya  gangguan  hubung  singkat  dan elemen  yang  bekerja  adalah  elektromagnetik.  Dari Tabel  2  dan  Tabel  3  terlihat  bahwa  ELCB  lebih sensitif dibandingkan dengan MCB sebagai proteksi tegangan sentuh tidak langsung. Hal ini dikarenakan prinsip kerja ELCB berdasarkan pada besarnya arus bocor  sedangkan  prinsip  kerja  MCB  berdasarkan arus  total  yang  melalui  MCB  tersebut  yaitu  arus beban dan arus bocor. Waktu kerja ELCB juga lebih cepat dibandingkan MCB bila terjadi gangguan arus bocor. Waktu kerja ELCB 0,0174 detik bila terjadi
gangguan,  sedangkan  waktu  tercepat  MCB  adalah 1,25 detik.

## IV. K ESIMPULAN
Dari hasil eksperimen  1 dan eksperimen  2 pada pengujian  ELCB  dan  MCB  sebagai  proteksi tegangan  sentuh  tidak  langsung  dapat  disimpulkan bahwa  ELCB  lebih  sensitif  dan  waktu  kerjanya lebih  cepat  dibandingkan  dengan  MCB  bila digunakan  sebagai  proteksi  tegangan  sentuh  tidak langsung.  MCB  pada  dasarnya  digunakan  sebagai proteksi  arus  lebih,  tetapi  berdasarkan  data  hasil eksperimen  2  pada  table  2,  MCB  bisa  digunakan sebagai proteksi arus bocor ketika arus yang melalui MCB  melebihi  rating  nominalnya.  Dengan membandingkan  kerja  kedua  alat  proteksi  yaitu ELCB  dan  MCB  sebagai  proteksi  tegangan  sentuh tidak  langsung  maka  ELCB  lebih  bisa  diandalkan karena  lebih  sensitip  dibandingkan  dengan  MCB. MCB  bisa  digunakan  sebagai  proteksi  tegangan sentuh  tidak  langsung  tetapi  kinerjanya  tergantung pada  dua  hal  yaitu  arus  beban  terpasang  dan besarnya  arus  bocor,  sedangkan  ELCB  kinerjanya hanya  tergantung  pada  arus  bocor.  Rencana penelitian  selanjutnya  terkait  topik  yang  dikaji dalam  penelitian  ini  adalah  analisis  proteksi tegangan  sentuh  langsung  dan  tidak  langsung menggunakan ELCB pada pembumian sistem TT.

## R EFERENSI
[1] SNI-0225:2011, Persyaratan  Umum  Instalasi Listrik 2011 , Jakarta: BSN, 2011.
[2] A.  Fathudin,  “Evaluasi  Sistem Penangkal  Petir di Gedung  Instalasi  Radiometalurgi,” Prosiding
Seminar EBN , 2017, pp. 247-258. [3] Sunarto, “Perbaikan Resistansi Elektroda
Pembumian  Instalasi  Listrik  Pemanfaat  untuk memperkecil  Bahaya  Sengatan  Listrik,” Jurnal Poli Teknologi , vol. 19, no. 3, pp. 241-251, 2020.
[4] D.  E.  Putra,  “Pengukuran  Grounding  SDP  Panel Distribusi  Instalasi  Rekam  Medis  RSUP  Dr. Mohammad  Hoesin  Palembang,” Jurnal  Ampere , vol. 3, no. 1, pp. 128-139, 2018.
[5] D.  Setiawan,  “Analisis  Pengaruh  Penambahan Garam  dan  Arang  Sebagai Soil  Treatment dalam Menurunkan  Resistansi  Pentanahan  Variasi Kedalaman  Elektrode,” Jurnal  Transient ,  vol.  7, no. 2, pp. 416-423, 2018.
[6] Y.  Martin,  “Pengaruh  Pencampuran  Gypsum Sebagai  Zat  Aditif  Untuk  Penurunan  Nilai Resistansi  Grounding  Pada  Elektroda  Batang Tunggal,” Seminar  Nasional  Teknik  Elektro  Batu Malang , 2018, pp. 98-102.
[7] F.  D.  Sukardi,  “Prototipe  Pengaman  Peralatan Instalasi  Listrik  dan  Tegangan  Sentuh  Bagi Manusia  dengan  ELCB  (  Earth  Leakege  Circuit Breaker  )”, Jurnal  Teknologi  Elekterika ,  vol.  16, no. 2, pp. 56-62, 2019.
[8] A.  Budiman,  “Analisa  Tahanan  Pembumian Peralatan Gedung Laboratorium Teknik Universitas  Borneo  Tarakan  yang  Menggunakan
Eelektrode  Pasak  Tunggal  Panjang  2  Meter,”
Jurnal JPE , vol. 21, no. 1, pp. 75-80, 2017.
[9] A.  Budiman,  “Analisa  Perbandingan  Tahanan Pembumian  Peralatan  Elektrode  Pasak  pada Gedung Laboratorium Teknik Universitas Borneo Tarakan,” Jurnal Nasional Teknik Elektro , vol. 6, no. 3, pp. 152-158, 2017.
[10]  Sunarto,  “Rekonfigurasi  Elektroda  Pembumian Petir  di  Laboratorium  Instalasi  Listrik  Politeknik Negeri  Bandung,” Prosiding  Semnastera ,  2020, pp. 16-20.
[11]  Sunarto,  “Studi  Evaluasi  dan  Renovasi  Sistem Pentanahan  di  Sekolah  Menengah  Kejuruan (SMK) Negeri 1 Cimahi,” Jurnal Madani , vol. 7, no. 1, pp. 21-32, 2021.
[12]  R.  Diamanis,  “Analisa  Jarak  Paralel  Antara Konduktor  Sistem  Grounding  Grid  PLTP Lahendong Unit 5 Dan 6,” Jurnal Teknik  Elektro dan Komputer , vol. 7, no. 3, pp. 239-250, 2018.
[13]  Sunarto,  “Studi  perbandingan  hasil  pengukuran resistansi  pembumian  menggunakan  tiga  metode pengukuran  yang  berbeda,” JITEL ,  vol.  1,  no.  2, pp. 155-162, 2021.
[14]  Latifah,  “Penentuan  Tipe  Miniature  Circuit Breaker  4A  Untuk  Instalasi  Rumah  Tinggal Melalui  Pengujian  Kinerjanya, Elit  Journal ,  vol. 2, no. 1, pp. 43-51, 2021.