Setting Overload Relay Motor 3 Phase: Rumus, Class, Star Delta

Setting overload relay untuk motor 3 phase diputar ke arus nominal di nameplate motor, bukan ke arus yang sudah ditambah supaya tidak sering trip. Motor 7,5 kW pada 380 V yang arus nameplate-nya sekitar 15,2 A diset ke 15,2 A. Relay baru memutus kontaktor bila arus melewati angka itu cukup lama, dan ruang tambahan tidak perlu dibuat sendiri.

Overload relay tidak memutus arus sendiri. Kontaknya dipasang seri dengan koil kontaktor.

Fungsi Thermal Overload Relay (TOR) pada Panel Motor

Thermal overload relay, sering disebut TOR, menjaga belitan motor dari panas akibat arus lebih yang berlangsung lama. Di dalamnya ada satu bimetal untuk tiap fasa. Arus motor mengalir lewat bimetal itu, memanaskannya, dan bimetal yang melengkung akhirnya membuka kontak bantu 95-96 (ABB).

Kontak 95-96 dihubungkan seri dengan koil kontaktor, sehingga saat kontak itu terbuka koil kehilangan tegangan, ketiga kontak utama kontaktor lepas bersamaan, dan motor berhenti tanpa ada orang yang menekan tombol stop.

Relay ini tidak melindungi dari hubung singkat. Itu tugas MCB atau sekring di hulu, dan keduanya bekerja berpasangan: relay sendiri harus dilindungi pengaman hubung singkat yang ukurannya mengikuti tabel pabrikan (ABB). Soal pemilihan kontaktornya ada di artikel tabel ukuran kontaktor motor 3 phase.

Cara Setting Thermal Overload Relay: 5 Langkah

1. Baca arus nominal di nameplate. Ambil angka untuk tegangan dan hubungan belitan yang dipakai sekarang. Motor yang sama menarik arus berbeda di 380 V dan 220 V. Cara membaca nameplate ada di artikel cara membaca name plate motor listrik.
2. Pilih relay yang rentang settingnya mengapit arus itu. Letakkan arus motor di bagian tengah rentang, jangan di ujungnya. Motor 15,2 A cocok dengan relay 12 sampai 18 A.
3. Putar dial ke arus nameplate. Pakai obeng kecil dan sesuaikan skalanya. Dial dikalibrasi dalam ampere, jadi tidak perlu dikali apa pun (ABB).
4. Pilih class trip sesuai lama start. Class 10 untuk start ringan, class 20 atau 30 untuk beban berat yang butuh waktu lama untuk mencapai putaran penuh.
5. Ukur arus kerja per fasa dan catat. Jepit satu kabel fasa memakai tang ampere saat motor berbeban, lalu tulis angkanya di kartu motor bersama setelan dial.

Kalau nameplate tidak terbaca, arus bisa diperkirakan dari daya motor:

I = P ÷ (√3 × V × η × cos φ) I = 7.500 W ÷ (1,732 × 380 V × 0,88 × 0,85) = 15,2 A

Efisiensi 0,88 dan faktor daya 0,85 hanyalah anggapan contoh. Perlakukan hasilnya sebagai perkiraan sampai data motor ditemukan.

Angka di Dial Bukan Titik Trip

Ini bagian yang paling sering salah dipahami. Dial menunjukkan arus nominal motor, bukan arus tempat relay memutus.

Menurut IEC 60947-4-1, relay tidak boleh trip pada 1,05 kali arus setelan, dan harus trip dalam dua jam pada 1,2 kali arus setelan (ABB). Di antara dua angka itu relay boleh trip atau tidak.

Untuk motor 15,2 A, tiga pilihan setelan memberi batas yang berbeda jauh:

Setelan dial	Tidak trip sampai (1,05 ×)	Trip dalam 2 jam (1,2 ×)	Trip dalam 2 jam, dibanding arus nameplate
15,2 A (100%)	16,0 A	18,3 A	120%
16,8 A (110%)	17,6 A	20,1 A	132%
18,3 A (120%)	19,2 A	21,9 A	144%

Menaikkan dial 20% menggeser batas trip dua jam dari 120% menjadi 144% arus nameplate.

Setelan 120% tampak kecil di dial, dan justru itu yang membuatnya mudah dilakukan tanpa berpikir panjang. Pada belitan, selisihnya berarti motor boleh memikul arus 44% di atas nameplate hingga dua jam sebelum relay wajib bereaksi. Belitan yang tidak dirancang untuk itu menua lebih cepat.

Kenapa Banyak Tutorial Menambah 10 Sampai 20 Persen

Di tutorial berbahasa Indonesia sering muncul rumus "arus nominal ditambah 10%" atau "dikali 120%", padahal pabrikan menulis hal yang berbeda. Setelannya adalah arus nominal motor, bukan arus trip (ABB).

Sebagian kode instalasi memang mengizinkan tambahan di atas nameplate, tetapi sebagai batas atas dan bukan sebagai setelan awal. NEC 430.32 di Amerika membatasi setelan maksimum 125% untuk motor dengan service factor 1,15 ke atas, dan 115% untuk motor lain. Bila angka itu tidak cukup untuk menjalankan motor, batasnya naik ke 140% dan 130% (Schneider Electric).

Saya tidak membuka teks PUIL untuk artikel ini, jadi cek batas yang berlaku di tempat Anda bekerja pada edisi PUIL terbaru sebelum menaikkan setelan.

Class Trip 10, 20, dan 30

Class menentukan seberapa lama relay membiarkan arus start. Angkanya diuji pada 7,2 kali arus setelan, kondisi dingin:

Class	Waktu trip pada 7,2 × arus setelan	Waktu maksimum trip pada 1,5 × (kondisi hangat)
10 A	2 sampai 10 detik	120 detik
10	4 sampai 10 detik	240 detik
20	6 sampai 20 detik	480 detik
30	9 sampai 30 detik	720 detik

Sumber tabel: ABB. Untuk motor 15,2 A, 7,2 kali berarti sekitar 110 A.

Kipas besar atau konveyor berat yang butuh start belasan detik akan memicu relay class 10 meski dialnya sudah benar. Jawabannya class 20, bukan dial yang dinaikkan (Fabrico).

Setting Overload Relay pada Star Delta

Pada starter star delta, letak relay menentukan angka yang diputar. Ada dua kemungkinan.

Bila relay dipasang di jalur belitan, ia hanya melihat arus fasa. Arus itu sekitar 58% arus nominal (1 ÷ √3 = 0,577), jadi dial disetel ke 58%. Motor 11 kW dengan arus line 22,93 A pada 380 V disetel ke sekitar 13,2 A. Bila relay dipasang di jalur utama sebelum kontaktor star dan delta, ia melihat arus line penuh dan disetel ke arus nominal (Fabrico).

Cek gambar rangkaian dulu sebelum memutar dial. Angka line yang dipakai pada relay di jalur belitan membuat relay baru bereaksi setelah belitan menanggung beban lebih sampai 1,73 kali dari yang seharusnya. Dasar rangkaiannya ada di artikel rangkaian star delta motor listrik 3 fasa.

Jepit satu kabel fasa saja. Menjepit tiga kabel sekaligus membuat bacaan mendekati nol.

Overload Relay Sering Trip: Apa yang Diperiksa

Catat arus per fasa sebelum mereset. Trip tanpa angka tidak bisa dibandingkan dengan trip berikutnya.

Relay yang terus trip biasanya menyampaikan sesuatu yang benar. Urutan pemeriksaan, dari yang paling sering:

• Beban mekanis. Bearing seret, kopling macet, atau beban proses di atas rancangan.
• Tegangan dan keseimbangan fasa. Tegangan rendah atau arus tidak seimbang membuat motor menarik arus lebih. Pembahasannya ada di artikel unbalance arus motor 3 fasa.
• Class tidak sesuai start. Start panjang pada relay class 10.
• Setelan salah untuk hubungan belitan. Misalnya angka line pada relay di jalur belitan star delta, atau sebaliknya.
• Relay rusak. Penyebab yang paling jarang.

Setelah trip kedua, jangan mereset untuk ketiga kalinya sebelum arus per fasa terukur, dan pengukuran itu dikerjakan oleh orang yang berkompeten dengan alat pelindung diri yang sesuai karena panel masih bertegangan. Dua kali reset tanpa angka hanyalah menebak.

Sebelum membuka panel untuk mengganti atau memeriksa relay, matikan, kunci dengan gembok, beri label, lalu buktikan tidak bertegangan. Prosedurnya ada di prosedur LOTO lockout tagout.

Sudut Pandang Workshop

Kejadian yang paling sering saya temui bukan relay yang rusak. Yang saya temui adalah relay yang dialnya sudah dinaikkan oleh orang sebelumnya.

Motor datang untuk diperbaiki karena belitannya hangus, dan di panelnya dial overload relay ternyata berada di batas atas skala. Cerita di baliknya hampir selalu sama, dan tidak ada yang rumit di dalamnya. Motor sering trip, seseorang memutar dial supaya tidak mengganggu produksi, dan trip berhenti. Beberapa bulan kemudian belitannya yang menyerah.

Kesalahan teknisi baru yang paling sering saya koreksi ada dua. Pertama, menyetel dial dari arus yang terukur saat motor kosong. Setelah mesin dipakai berbeban, relay trip terus. Kedua, memakai angka arus line untuk relay yang dipasang di jalur belitan star delta.

Aturan di bengkel saya sederhana. Dial diputar ke arus nameplate, dan kalau relay masih trip, yang dicari adalah penyebab arus lebih itu sendiri dan bukan angka dial yang lebih besar untuk membuatnya diam. Setiap motor yang selesai diperbaiki diukur arus kerjanya per fasa, lalu angka itu dicatat di kartu motor bersama setelan dial dan class relay. Kartu itu yang dibuka saat ada keluhan trip berulang.

Cek Pemahaman

1. Dial overload relay diputar ke arus apa? Jawaban: arus nominal motor di nameplate, bukan arus trip.
2. Relay disetel 15,2 A. Pada arus berapa ia tidak boleh trip? Jawaban: sampai 1,05 kali, yaitu sekitar 16,0 A.
3. Relay class 10 trip terus saat motor kipas besar start, padahal dialnya sudah benar. Apa yang diganti? Jawaban: class relay menjadi 20 atau 30, bukan dial yang dinaikkan.
4. Motor star delta 22,93 A. Relay di jalur belitan diset ke berapa? Jawaban: sekitar 13,2 A, yaitu 58% dari arus line.
5. Apakah overload relay melindungi motor dari hubung singkat? Jawaban: tidak, itu tugas MCB atau sekring di hulu.

Baca Juga

• Tabel Ukuran Kontaktor: kW Motor 3 Phase ke Ampere AC-3
• MCB 3 Phase: Tabel Ampere ke Watt dan Cara Memilih untuk Motor
• Cara Menentukan Spesifikasi Komponen Instalasi Motor Listrik 3 Fasa DOL Starter
• Unbalance Arus Motor 3 Fasa: Batas Aman, Penyebab & Solusi
• Penyebab dan Solusi Overheating pada Motor Listrik

Ringkasan

• Thermal overload relay melindungi belitan motor dari arus lebih yang berlangsung lama.
• Dial diputar ke arus nominal nameplate motor untuk tegangan dan hubungan belitan yang dipakai.
• Setelan adalah arus nominal motor, bukan titik trip relay.
• Relay tidak boleh trip pada 1,05 kali setelan, dan harus trip dalam dua jam pada 1,2 kali setelan.
• Dial yang dinaikkan 20% menggeser batas trip dua jam menjadi 144% arus nameplate.
• Class 10, 20, dan 30 menentukan lama relay menahan arus start pada 7,2 kali setelan.
• Start yang lama membutuhkan class lebih tinggi, bukan dial yang lebih besar.
• Relay di jalur belitan star delta disetel sekitar 58% arus nominal, relay di jalur utama disetel sebesar arus nominal.
• Relay tidak melindungi dari hubung singkat, itu tugas MCB atau sekring.
• Trip berulang diperiksa dari beban mekanis, tegangan, keseimbangan fasa, class, dan setelan sebelum dial disentuh.

Pertanyaan yang Sering Muncul

Bagaimana cara setting thermal overload relay?

Baca arus nominal di nameplate motor, lalu putar dial relay ke angka itu memakai obeng kecil. Pastikan rentang relay mengapit arus motor, pilih class sesuai lama start, dan ukur arus kerja per fasa setelah motor berbeban sebagai pembanding di kemudian hari.

Apa rumus setting thermal overload relay?

Tidak ada rumus tambahan bila nameplate terbaca, karena setelannya sama dengan arus nominal motor. Bila nameplate hilang, arus diperkirakan dari I sama dengan P dibagi akar tiga dikali tegangan, efisiensi, dan faktor daya, lalu hasilnya diperlakukan sebagai perkiraan.

Bagaimana cara menentukan setting overload relay motor listrik 3 fasa?

Mulai dari arus nameplate untuk tegangan kerja yang dipakai, lalu cocokkan dengan rentang relay dan class trip yang sesuai dengan lama start. Kalau motornya star delta, cek letak relay di gambar rangkaian karena angka yang diputar berbeda.

Apa fungsi thermal overload relay (TOR) pada panel kontrol motor?

TOR memutus rangkaian koil kontaktor ketika arus motor melebihi setelan cukup lama, sehingga belitan tidak terbakar oleh panas yang menumpuk. Relay ini tidak menggantikan MCB. Hubung singkat tetap ditangani pengaman di hulunya, dan keduanya harus dipasang berpasangan pada setiap motor.

Berapa setting overload relay pada star delta?

Bila relay dipasang di jalur belitan, setelannya sekitar 58% arus nominal motor. Bila dipasang di jalur utama, setelannya sebesar arus nominal. Pastikan dengan gambar rangkaian starter yang terpasang.

Sumber

• ABB, Thermal Overload Relays Tripping Class 20 (2CDC106015B0201): cara kerja bimetal, kontak 95-96, setelan sama dengan arus nominal motor.
• ABB, Thermal overload relays Type TA (1SXU000023C0202): tabel class trip IEC 60947-4-1, tidak trip pada 1,05 kali, trip dalam dua jam pada 1,2 kali setelan.
• ABB, Thermal overload relay T16 (2CDC106020D0201): setelan adalah arus nominal motor, bukan arus trip.
• Schneider Electric Indonesia, FAQ000278064: batas setelan NEC 430.32 (115% dan 125%).
• Fabrico, Thermal Overload Relay: How to Size and Set It Right: setelan di star delta, pemilihan class, penyebab trip berulang.
• Schneider Electric, katalog TeSys Protect B11: waktu trip class 10 A pada 7,2 kali setelan.

Perluasan di luar sumber: tabel tiga setelan dial dan contoh motor 15,2 A dihitung penulis dan sudah dihitung ulang dan cocok. Contoh motor 11 kW memakai arus 22,93 A dari artikel tabel ukuran kontaktor. Teks IEC 60947-4-1 dan PUIL tidak dibuka langsung, jadi isinya dikutip lewat katalog pabrikan dan perlu dicek pada edisi yang berlaku.