Studi Parameter Batas DC dalam Operasi RCD Menggunakan Kapasitor

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Ilustrasi kapasitor. (Sumber: Maba Teknik Elektro)

Perangkat arus sisa (RCD) digunakan untuk melindungi manusia dari kejutan listrik. Studi ini mengeksplorasi parameter batas DC RCD menggunakan kapasitor. Untuk mengetahui parameter yang mungkin, sinyal umum dari RCD dalam bentuk gelombang AC dianalisis menggunakan osiloskop digital untuk referensi. Sinyal ini kemudian diubah menjadi sinyal DC menggunakan rangkaian penyearah jembatan penuh, kapasitor, dan regulator tegangan. Akhirnya, sinyal dicirikan menggunakan osiloskop dan multimeter.

Hasil pekerjaan ini adalah karakteristik I-V pengukuran DC yang diperoleh dari RCD. Ini menunjukkan dua parameter yang mungkin. Pertama adalah celah tegangan 1 V yang mewakili arus input dengan kisaran 0,4 hingga 64,3 mA. Kedua adalah peningkatan kecepatan rata-rata 1,06 V / s. Parameter ini dapat digunakan untuk mengatasi gangguan perjalanan RCD umum.

1. Bahaya Kejutan Listrik

Mengikuti kasus kejut listrik, ada dua kemungkinan yang bisa terjadi. Pertama, untuk kondisi penyelamatan saat arus mengalir kembali ke tanah. Aliran arus bocor diwakili sebagai garis putus-putus biru. Kedua, arus mungkin mengalir kembali ke tanah dengan melalui jalur yang berbeda. Dalam jaringan TT, mungkin ada batang tanah umum yang digunakan untuk koneksi langsung ke bumi secara ekonomis. Salah perhitungan pada sistem pembumian dapat menyebabkan jenis risiko ini.

Pada beberapa perangkat medis, kondisi ini dapat terjadi dalam kasus yang melibatkan kebocoran arus yang terhubung ke pasien. Akhirnya, itu dapat mempengaruhi organ-organ internal, serta penyebab gagal jantung dan kelumpuhan.

2. Sinyal AC

Sebelum memproses arus sisa dalam perangkat digital, perlu untuk memeriksa bentuk gelombang aslinya sinyal AC terlebih dahulu. Untuk melakukan itu, kedua kondisi digunakan. Pertama, kondisi normal membutuhkan pasokan listrik normal untuk menyalakan lampu. Kemudian, untuk kondisi kebocoran arus, arus balik I2 dihubung pendek langsung ke sumber listrik, melewati belitan RCD. Dengan melakukan ini, kita dapat menentukan apakah sinyal sesuai dengan persamaan. Misalnya, dalam kondisi normal, diharapkan arus yang diukur dalam koil penginderaan akan hampir nol. Eksperimen khusus ini menggunakan lampu 7-W sebagai beban.

Pada gerakan material selama tembakan di mesin electrospinning, materi tidak hanya berjalan dalam garis lurus. Padahal, itu hanya untuk jangka waktu tertentu. Bentuk itu akan segera diikuti dengan gerakan spiral karena bergerak lebih dekat ke kolektor. Gerakannya mulai menjadi spiral setelah melewati jarak tertentu dan dipengaruhi oleh banyak kekuatan. Ini terjadi begitu kecepatan yang berasal dari kecepatan awal dipengaruhi oleh tekanan di bagian belakang jarum suntik menghilang.

Dengan demikian, gerakan dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian seperti yang ditunjukkan pada gambar. Yang pertama adalah awal, yang berbentuk jet lurus. Kemudian setelah jarak tertentu, materi mulai berputar hingga mencapai kolektor. Selama seluruh gerakan ini, solusinya akan dikeringkan juga. Ini biasanya digunakan untuk evaporasi pelarut.

2. Pengukuran DC

Untuk mendapatkan tegangan DC pada sinyal AC, komponen elektronik umum digunakan. Rangkaian ini dibuat dari tiga komponen fungsional, yaitu penyearah, filter, dan regulator. Setiap komponen memiliki fungsinya sendiri untuk tugas tertentu berdasarkan namanya. Dalam penelitian ini, hanya komponen umum yang digunakan untuk mengukur tegangan DC. Komponen individu disebut blok karena dapat diganti dengan komponen lain atau desain sirkuit yang ditingkatkan di masa depan untuk mencapai kinerja yang lebih baik.

Di sini, perbandingan sinyal DC dalam dua kondisi disajikan, seperti pada karakteristik sinyal AC sebelumnya. Yang pertama adalah kondisi normal, dan yang lainnya adalah kondisi kebocoran saat ini. Dibandingkan dengan sinyal AC, bentuk gelombang sinyal jauh berbeda. Dengan menganalisisnya menggunakan osiloskop, bentuk gelombang memiliki garis datar dengan sedikit variasi beberapa mV.

Pengukuran osiloskop ini hanya digunakan untuk konfirmasi transformasi AC ke DC menggunakan sirkuit yang dibahas. Pengukuran DC dilanjutkan kemudian dengan menggunakan multimeter. Itu akan menggunakan berbagai beban dengan nilai daya yang berbeda pada spesifikasinya.

Melihat detail dari kondisi normal, sinyal DC cukup stabil. Stabilitas dapat dilihat dari perbedaan antara nilai RMS dan nilai rata-rata. Secara keseluruhan, tegangan output adalah nilai DC konstan. Itu ditampilkan sebagai garis lurus pada gambar. Dari gambar tersebut, dapat dilihat bahwa nilai RMS berada pada 6,25 mV, meskipun ada variasi kecil dengan tegangan AC puncak-ke-puncak.

Sementara itu, nilai rata-rata sinyal hanya 5,47 mV, yang dekat dengan nilai RMS. Perbedaannya hanya 0,78 mV. Variasi dalam hasil mungkin disebabkan oleh noise yang umum dalam pengukuran. Meskipun demikian, sudah menunjukkan bahwa tegangan DC yang stabil sudah tercapai.

Sebaran nilai dari keseluruhan pengukuran DC pada RCD menunjukkan bahwa data yang diperoleh dari dua kondisi baik normal maupun arus bocor memiliki hubungan yang linier dengan nilai R2 yang hampir sama dengan satu, yakni 0.96. Didapatkan pula besar gap antara kondisi normal dan arus bocor sebesar 1 V.

Salah satu aplikasi dari percobaan ini adalah adanya kemungkinan pembuatan alat lacak yang dapat berfungsi sebagai fungsi tambahan di samping fungsi keselamatan. Namun demikian, penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk menghindari terjadinya trip yang tidak diinginkan selain tetap mengutamakan keselamatan sebagai prioritas utama. (*)

Penulis: Erwin Sutanto

Informasi lebih detail mengenai penelitian kami dapat dilihat pada tautan berikut  : http://www.jestr.org/downloads/Volume12Issue4/fulltext21242019.pdf

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

Media komunikasi dan informasi seputar kampus Universitas Airlangga (Unair).

Leave Replay

Close Menu