Prinsip Kerja Rangkaian Self Holding Kontaktor

Kontaktor adalah sebuah saklar elektromagnetis yang digunakan untuk menghubungkan beban dengan nominal arus yang tinggi hanya dengan memicu kumparan/koil elektromagnet dengan arus yang kecil. Kontaktor sering digunakan di industri maupun gedung-gedung  bertingkat yang menerapkan listrik 3 fase baik untuk otomasi maupun pengendalian tenaga listrik.

Salah satu mekanisme dasar dari kontaktor yang sering diterapkan adalah self holding/penguncian. Self holding memungkinkan kontaktor dan beban akan bekerja tanpa henti walaupun hanya dipicu oleh Push Button (PB) Start yang ditekan sesaat (mengunci dirinya sendiri). Sehingga beban yang berupa motor listrik dapat bekerja tanpa harus ditekan terus menerus dan tidak perlu menggunakan push button yang bisa mengunci dengan sendirinya menggunakan mekanisme pegas. Lalu seperti apa prinsip kerja Self Holding ini?

Prinsip kerja rangkaian self Holding  

1. PB START akan memicu/men-trigger kontaktor agar kontaktor (K) bekerja karena koil A1-A2 kontaktor dialiri arus listrik

2. Maka, Kontaktor bekerja menggerakkan kontak kontaknya, kontak NO akan menjadi terhubung dan kontak NC akan menjadi terputus secara bersamaan. Termasuk kontak bantu NO 13-14

3. Ketika PB START dilepas setelah ditekan, Kontak bantu NO (13-14) yang diparalel dengan PB START menyebabkan jalur arus mengalir melewati kontak bantu NO 13-14 ke coil kontaktor, tidak lagi ke PB START. Kontak NO tersebut akan terus terhubung sering dengan koil yang terus teraliri dengan arus

4. Dengan demikian, koil kontaktor terus teraliri arus sehingga kontaktor maupun beban akan terus bekerja sampai arus pada koil kontaktor terhenti ketika PB STOP di tekan.

5. Pada diagram Ketika kontaktor bekerja karena koilnya teraliri arus listrik, maka kontak utama akan terhubung menjalankan beban

6. Rangkaian ini dapat diberi indikator dengan menambahkan lampu  pilot lamp dengan kontak bantu NO yang lain (43-44) dan MCB sebagai komponen proteksi pada rangkaian pengendali. Tentunya agar rangkaian bisa bekerja, pastika MCB dalam keadaan terhubung. Saya tidak mencantumkan MCB pada rangkaian ini demi penyederhanaan pembahasan

Analogi rangkaian paralel. Image by author

Rangkaian ini sebenarnya mengaplikasikan prinsip dasar rangkaian listrik paralel. Keterkaitan antara rangkaian self holding dengan rangkaian paralel adalah metode sambungan pada saklar/kontaknya. Ketika salah satu saklar terhubung, maka beban dapat menyala, walaupun saklar yang lain terputus.

Aplikasi Rangkaian Self Holding 

Dulu ketika pertama kali belajar self holding saya pernah berpikir. Kalau cuma self holding/penguncian seperti ini kenapa harus pakai kontaktor. Padahal dalam sistem elektronika pakai relay juga bisa dan relay mampu menangani beban yang cukup besar maksimum 10 - 15 A, bahkan mungkin ada yang lebih dari itu. Apalagi kalau mau sederhana lagi pakai Push button yang bisa terkunci secara mekanis dengan pegas untuk mengaktifkan beban atau memakai. Lebih sederhana tentunya. Dan ternyata jawabannya telah terjawab ketika saya belajar lebih lanjut mengenai sistem pengendalian kontaktor.

Self holding merupakan fungsi dasar pada kontaktor. Kontaktor banyak dipakai untuk pengendali dan starting motor listrik, pengendali sistem tenaga listrik dan otomasi peralatan industri dengan mekanisme yang beragam (berurutan, bergantian, bertingkat, mekanisme push button standar industri). Kontaktor diaplikasikan dengan nominal arus beban yang tinggi hingga mencapai puluhan ampere (bahkan mungkin ada yang ratusan ampere). Sistem self holding harus bekerja terlebih dahulu agar bisa menjalankan sistem kendali yang diinginkan. Jika self holding kontaktor gagal maka sistem pengendalian juga tidak bisa bekerja karena bagaimana mungkin kita menekan tombol start secara terus menerus untuk mengaktifkan sistem (rangkaian kendali dan bebannya). Dalam aplikasi sederhana, Rangkaian Self Holding dipakai pada sistem starting DOL (Direct Online). Starting DOL adalah metode penyalaan beban (motor listrik) secara langsung sehingga motor menerima tegangan listrik penuh dari jaringan listrik.  Self holding pada kontaktor juga diterapkan pada sistem PLC (Programable Logic Controler). Oleh karena itu, jika sudah memahami sistem kontaktor dengan baik, terutama self holding ini dapat mempermudah kita dalam mempelajari PLC.

Aplikasi self holding kontaktor pada rangkaian kontrol starting motor listrik star-delta. Image by Teknik Elektro Links

Sebagai contoh nyata, gambar rangkaian di atas merupakan rangkaian kontrol starting motor listrik Star-Delta otomatis. Terlihat ada 3 kontaktor dan 1 timer dimana K1 merupakan kontaktor utama (main). Kontak K1 NO digunakan sebagai kontak penguncian/self holding agar dapat mengaktifkan seluruh  mekanisme pengendalian (timer, K3, dan K2)

Kenapa harus pakai kontak NO/kontak self holding?

Jika memakai Push button yang bisa mengunci dengan mekanisme pegas, pada kondisi yang lebih kompleks hal ini akan merepotkan. Dikarenakan ketika ingin mematikan rangkaian dengan menekan PB STOP atau Emergency Reset. Maka kemungkinan Push Button START tidak bisa lepas. Selain itu, penggunaan kontaktor juga dimaksudkan untuk memperkecil arus pada rangkaian pengendali sehingga ukuran/rating komponen pengendali seperti saklar, dapat diminimalisasi. Mekanisme push button yang yang akan kembali setelah ditekan juga nyatanya sudah menjadi standar industri.

Kenapa Self Holding memakai kontak bantu, bukan kontak utama? Jika kita mengesampingkan jaringan 3 fasa dimana beban yang digunakan ialah beban 1 fasa dan disuatu kondisi digunakanlah kontaktor. Sebenarnya bisa saja. Akan tetapi memang berlebihan dan bukan peruntukannya. Kontak bantu difungsikan untuk self holding karena nilai arus pada rangkaian pengendali ini lebih kecil daripada rangkaian daya utama pada beban, sehingga ukuran plat dari kontak bantu lebih kecil. Jika menggunakan jaringan 3 fasa. Maka jelas jawabannya karena tidak ada lagi slot kontak utama yang tersedia

Diagnosis dan Troubleshooting Rangkaian Self Holding 

Lalu bagaimana ketika suatu rangkaian tidak bisa melakukan self holding? Jawabannya tepat, karena koil A1-A2 hanya mendapat arus sementara saja. Hal itu bisa diakibatkan dari kesalahan memparalel kontak NO 13-14 self holding/pengunci sehingga jalur arus listrik hanya mengalir satu garis melalui Push button. Gangguan ini juga bisa diakibatkan oleh kesalahan penyambungan pada push button.

Bagaimana kalau self holding justru tidak bisa dimatikan? Hal itu berarti ada jalur arus yang masih tersambung dengan koil kontaktor. Biasanya kesalahan penyambungan saat memparalel kontak NO 13-14 dan kesalahan penyambungan di push button, terutama push botton STOP.

 ............

Demikian bahasan mengenai self holding kontaktor ini. Semoga bermanfaat. Sebenernya lagi gabut aja nih dan tiba-tiba pengen nulis tentang kontaktor. Tiba-tiba aja kan tanpa bahas pengantar kontaktor terlebih dahulu. Mungkin next time bahas dasar/pengantar kontaktor