Pemutus sirkuit adalah salah satu jenis perangkat listrik, yang digunakan untuk memutus sirkuit apa pun secara manual jika tidak melalui jarak jauh dalam keadaan normal. Fungsi utama pemutus sirkuit atau CB adalah untuk memutus sirkuit dalam beberapa kondisi gangguan seperti korsleting, arus berlebih, dll. Umumnya, pemutus sirkuit mengaktifkan atau melindungi sistem. Beberapa perangkat yang berhubungan dengan pemutus sirkuit seperti sakelar relai, sekering, dll juga digunakan untuk tujuan yang sama. Aplikasi pemutus sirkuit terutama mencakup sistem tenaga dan industri untuk melindungi serta mengendalikan berbagai bagian dalam sirkuit yaitu transformator, roda gigi sakelar, motor, alternator, generator, dll. Ada berbagai jenis pemutus sirkuit yang digunakan dalam industri di mana sirkuit udara pemutus adalah satu jenis. Artikel ini membahas gambaran umum tentang pemutus sirkuit udara.

Apa itu Pemutus Sirkuit Udara?

Air Circuit Breaker (ACB) adalah perangkat listrik yang digunakan untuk memberikan perlindungan arus lebih dan arus pendek untuk rangkaian listrik lebih dari 800 Amps hingga 10K Amps. Ini biasanya digunakan dalam aplikasi tegangan rendah di bawah 450V. Kami dapat menemukan sistem ini di Panel Distribusi (di bawah 450V). Di sini, di artikel ini, kita akan membahas cara kerja Air Pemutus arus .

Pemutus Sirkuit Udara

Pemutus sirkuit udara adalah pemutus operasi sirkuit yang beroperasi di udara sebagai media pemadam busur, pada tekanan atmosfer tertentu. Ada beberapa jenis pemutus sirkuit udara dan mengganti persneling tersedia di pasaran saat ini yang tahan lama, berkinerja tinggi, mudah dipasang dan dirawat. Pemutus sirkuit udara telah sepenuhnya menggantikan pemutus sirkuit oli.

Konstruksi Pemutus Sirkuit Udara

Konstruksi pemutus sirkuit udara dapat dilakukan dengan menggunakan komponen internal dan eksternal yang berbeda seperti berikut ini.

Bagian eksternal ACB terutama mencakup tombol ON & OFF, indikator untuk posisi kontak utama, indikator untuk mekanisme penyimpanan energi, indikator LED, tombol RST, pengontrol, papan nama pengenal, pegangan untuk penyimpanan energi, display, goyang, tombol istirahat trip kesalahan, repositori rocker, dll.

Pembangunan ACB

Bagian internal ACB terutama mencakup struktur pendukung dengan lembaran baja, trafo arus yang digunakan untuk melindungi unit perjalanan, kotak isolasi kelompok tiang, terminal horizontal, ruang busur, unit perjalanan untuk perlindungan, kotak terminal, pegas penutup, kontrol pembukaan & penutupan CB , pelat untuk memindahkan busur dan kontak utama, pelat untuk kontak utama & busur tetap.

Prinsip bekerja

Itu prinsip kerja pemutus sirkuit udara berbeda dibandingkan dengan jenis CB lainnya. Kita tahu bahwa fungsi dasar CB adalah menghentikan pemulihan busur di mana celah antara kontak akan menahan tegangan pemulihan sistem.
Pemutus sirkuit udara juga berfungsi sama tetapi dengan cara yang berbeda. Saat menginterupsi busur, itu membuat tegangan busur menggantikan suplai tegangan. Tegangan ini dapat didefinisikan sebagai tegangan terkecil yang diperlukan untuk mempertahankan busur. Suplai tegangan dapat ditingkatkan dengan tiga cara berbeda dengan pemutus sirkuit.
Tegangan busur dapat ditingkatkan melalui plasma busur pendingin.
Setelah suhu plasma busur dan gerakan partikel berkurang, maka gradien tegangan tambahan akan diperlukan untuk menjaga busur tersebut. Tegangan busur dapat ditingkatkan dengan cara membagi busur menjadi beberapa seri
Setelah jalur busur dinaikkan maka tegangan busur juga bisa dinaikkan. Begitu panjang jalur busur ditingkatkan maka jalur resistansi juga akan meningkatkan tegangan busur yang digunakan melintasi jalur busur sehingga tegangan busur dapat ditingkatkan.
Kisaran tegangan operasi hingga 1KV. Ini mencakup dua set kontak di mana pasangan utama menggunakan arus serta kontak yang dibuat dengan tembaga. Sepasang kontak lainnya dapat dibuat dengan karbon. Setelah pemutus sirkuit dibuka, kontak utama pertama akan terbuka.
Saat membuka kontak utama, kontak busur tetap terhubung. Setiap kali kontak busur dibagi, maka busur dimulai. Pemutus arus untuk tegangan rata-rata sudah usang.

Pemutus Sirkuit Udara Bekerja

Pemutus sirkuit udara beroperasi dengan kontaknya di udara bebas. Metode kontrol pendinginan busur mereka sama sekali berbeda dari metode pemutus sirkuit oli. Mereka selalu digunakan untuk gangguan tegangan rendah dan sekarang cenderung menggantikan pemutus oli tegangan tinggi. Gambar di bawah ini mengilustrasikan prinsip operasi sirkuit pemutus udara.

Pemutus Sirkuit Udara umumnya memiliki dua pasang kontak. Pasangan kontak utama (1) membawa arus pada beban normal dan kontak ini terbuat dari logam tembaga. Pasangan kedua adalah kontak busur (2) dan terbuat dari karbon. Saat pemutus sirkuit dibuka, kontak utama dibuka terlebih dahulu. Ketika kontak utama dibuka, kontak busur masih berhubungan satu sama lain.

Karena arus mendapat jalur resistif rendah paralel melalui kontak busur. Selama pembukaan kontak utama, tidak akan ada busur di kontak utama. Busur hanya dimulai ketika akhirnya kontak busur dipisahkan. Setiap kontak busur dilengkapi dengan pelari busur yang membantu.

“perbedaan antara suplai ac dan dc ”

Pelepasan busur bergerak ke atas karena efek termal dan elektromagnetik seperti yang ditunjukkan pada gambar. Saat busur didorong ke atas, busur itu memasuki saluran busur, yang terdiri dari percikan. Busur di saluran akan menjadi lebih dingin, memanjang, dan terbelah sehingga tegangan busur menjadi jauh lebih besar daripada tegangan sistem pada saat pengoperasian pemutus sirkuit udara, dan oleh karena itu busur tersebut akhirnya padam selama arus nol.

Kotak sirkuit rem udara terbuat dari bahan isolasi dan tahan api dan dibagi menjadi beberapa bagian berbeda oleh penghalang dari bahan yang sama. Di bagian bawah setiap penghalang adalah elemen penghantar logam kecil antara satu sisi penghalang dan sisi lainnya. Ketika busur, didorong ke atas oleh gaya elektromagnetik, memasuki bagian bawah saluran, itu dibagi menjadi banyak bagian oleh penghalang, tetapi setiap bagian logam memastikan kontinuitas listrik antara busur di setiap bagian, akibatnya beberapa busur dalam seri .

Gaya elektromagnetik dalam setiap bagian saluran menyebabkan busur di bagian tersebut memulai bentuk heliks, seperti yang ditunjukkan di atas, gambar (b). Semua heliks ini berurutan sehingga total panjang busur telah sangat diperpanjang, dan hambatannya meningkat pesat. Ini akan mempengaruhi pengurangan arus di sirkuit.

Gambar (a) menunjukkan perkembangan busur dari saat meninggalkan kontak utama hingga berada dalam saluran busur. Ketika arus selanjutnya berhenti pada arus nol, udara terionisasi di jalur di mana busur telah sejajar dengan kontak terbuka dan bertindak sebagai resistansi shunt di kedua kontak dan kapasitansi C, ditunjukkan di bawah ini. sosok dengan warna merah sebagai resistansi tinggi R.

Saat osilasi dimulai antara C dan L seperti yang dijelaskan untuk pemutus arus yang ideal ditunjukkan pada Gambar di bawah, resistansi ini sangat meredam osilasi. Tentu saja, biasanya sangat berat sehingga redamannya kritis, osilasi tidak dapat terjadi sama sekali, dan tegangan restriking, alih-alih muncul sebagai osilasi frekuensi tinggi, naik dead-beat ke nilai akhirnya dari tegangan puncak generator. Ini ditunjukkan di bawah bentuk gelombang yang lebih rendah.

CB yang diidealkan dengan Bentuk Gelombang

Jenis Pemutus Sirkuit Pemutus Udara

Sirkuit udara pemutus sebagian besar terdiri dari empat jenis dan banyak digunakan untuk menjaga tegangan menengah dalam ruangan dan mengganti gigi rumah.

ACB Tipe Istirahat Biasa atau ACB Cross-Blast
Jenis Ledakan Magnetik ACB
Pemutus Sirkuit Pemutus Udara Saluran Udara
Pemutus Sirkuit Ledakan Udara

Pemutus Sirkuit Pemutus Udara jenis Pemutus Biasa

Pemutus sirkuit udara rem biasa adalah bentuk pemutus udara yang paling sederhana. Titik kontak utama dibuat dalam bentuk dua tanduk. Busur pemutus sirkuit ini memanjang dari satu ujung ke ujung lainnya. Pemutus sirkuit semacam ini juga dikenal sebagai ACB ledakan silang. Penataan ini dapat dilakukan melalui ruang (arc chute) yang dikelilingi oleh kontak.

Chamber atau saluran busur membantu mencapai pendinginan dan dibuat dengan bahan tahan api. Saluran busur berisi dinding di dalamnya dan dipisahkan menjadi kompartemen kecil menggunakan pelat pemisah logam. Pelat ini adalah pemisah busur di mana setiap kompartemen akan berfungsi sebagai saluran busur mini.

Busur pertama akan terbagi menjadi rangkaian busur sehingga semua tegangan busur akan menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan tegangan sistem. Ini digunakan dalam aplikasi tegangan rendah.

Pemutus Sirkuit Pemutus Udara Jenis Ledakan Magnetik

Pemutus sirkuit udara semburan magnetik digunakan dalam kapasitas tegangan hingga 11KV. Perpanjangan busur bisa didapat oleh medan magnet yang disediakan oleh arus dalam kumparan ledakan.

Pemutus sirkuit semacam ini menyediakan kontrol magnetis atas momen busur untuk membuat kepunahan busur di perangkat. Jadi, kepunahan ini dapat dikendalikan melalui medan magnet yang disuplai oleh aliran arus dalam kumparan ledakan. Sambungan kumparan tiup dapat dilakukan secara seri melalui sirkuit yang terganggu.

Seperti namanya, kumparan ini disebut 'meniup kumparan'. Medan magnet tidak mengatur busur yang dibuat di pemutus sirkuit, namun, itu menggeser busur menjadi saluran busur di mana pun busur didinginkan dan diperpanjang. CB jenis ini digunakan hingga 11kV.

Pemutus Sirkuit Pemutus Udara Saluran Udara

Dalam pemutus sirkuit pemutus udara saluran udara, kontak utama biasanya terbuat dari tembaga dan mengalirkan arus dalam posisi tertutup. Pemutus sirkuit pemutus udara saluran udara memiliki resistansi kontak rendah dan berlapis perak. Kontak lengkung padat, tahan panas, dan terbuat dari paduan tembaga.

Pemutus sirkuit ini mencakup dua jenis kontak seperti utama & busur atau tambahan. Perancangan kontak utama dapat dilakukan dengan pelat tembaga dan perak yang memiliki hambatan lebih sedikit & mengalirkan arus di dalam lokasi tertutup. Jenis lain seperti busur api atau tambahan dirancang dengan paduan tembaga karena tahan panas.

Ini digunakan untuk menghindari kerusakan kontak utama karena busur & mereka dapat dengan mudah diubah setelah diperlukan. Saat mengoperasikan pemutus sirkuit ini, kedua kontak dibuka setelah & sebelum menutup kontak utama di pemutus sirkuit.

Pemutus Sirkuit Ledakan Udara

Jenis pemutus sirkuit ini digunakan untuk tegangan sistem 245 KV dan 420 KV & bahkan lebih, terutama bila operasi pemutus cepat diperlukan. Manfaat pemutus sirkuit ini dibandingkan dengan jenis oli tercantum di bawah ini.

Bahaya kebakaran tidak dapat disebabkan
Kecepatan putus tinggi selama pengoperasian pemutus sirkuit ini.
Quenching busur lebih cepat selama pengoperasian pemutus ini.
Durasi busur serupa untuk semua nilai gangguan arus.
Setelah durasi busur berkurang, maka lebih sedikit jumlah panas yang dapat direalisasikan dari busur ke kontak sehingga umur layanan kontak menjadi lebih lama.
Pemeliharaan kestabilan sistem terjaga dengan baik karena bergantung pada kecepatan operasi dari circuit breaker.
Ini membutuhkan lebih sedikit perawatan dibandingkan dengan pemutus sirkuit jenis oli.
Jenis pemutus sirkuit ledakan udara ada tiga jenis seperti ledakan aksial & ledakan aksial dengan kontak bergerak geser & ledakan silang.

Pemeliharaan Pemutus Sirkuit Udara

ACB bekerja seperti perangkat perlindungan sirkuit untuk berbagai aplikasi tegangan rendah hingga 600V AC seperti UPS, generator, pembangkit listrik mini, papan distribusi MCCB, dll dan ukurannya berkisar dari 400A hingga 6300A atau lebih besar.

“bagaimana cara kerja arester surja? ”

Pada pemutus sirkuit ini, hampir 20% kegagalan dalam sistem distribusi daya terjadi karena perawatan yang kurang, gemuk yang kuat, debu, korosi & komponen yang membeku. Jadi pemeliharaan pemutus sirkuit adalah pilihan ideal untuk memastikan pengoperasian yang konsisten serta memperpanjang masa pakai.

Perawatan pemutus sirkuit udara sangat penting. Untuk itu, harus dimatikan terlebih dahulu, kemudian dipisahkan dari kedua muka dengan membuka isolator listrik yang diperlukan. Pemutus sirkuit harus bekerja pada kondisi tidak terisolasi ini untuk area terbatas dan jauh di setiap tahun. Pemutus sirkuit harus bekerja secara elektrik dari pembatasan dan diisolasi setelah itu secara mekanis dari pembatasan. Proses semacam ini akan membuat pemutus lebih konsisten dengan melepaskan setiap lapisan luar yang terbentuk di antara permukaan geser.

Prosedur Pengujian Pemutus Sirkuit Udara

Circuit Breaker Testing terutama digunakan untuk memeriksa setiap operasi sistem switching serta pemrograman konstruksi tripping lengkap. Jadi, pengujian sangat penting untuk semua jenis pemutus sirkuit untuk memastikan kinerja yang aman dan konsisten. Dibandingkan dengan perangkat lain, melakukan pengujian lebih menantang.

Ketika kerusakan terjadi pada pemutus sirkuit maka hal itu dapat menyebabkan korsleting di dalam kumparan, perilaku yang salah, merusak koneksi mekanis, dll. Oleh karena itu, pemutus sirkuit perlu menguji secara teratur untuk mengatasi semua kesalahan ini.

Berbagai jenis pengujian yang dilakukan pada pemutus sirkuit terutama meliputi mekanis, termal, dielektrik, korsleting, dll. Pengujian rutin pemutus sirkuit adalah uji perjalanan, resistansi isolasi, sambungan, resistansi kontak, beban berlebih, tersandung magnet sesaat, dll.

Bagaimana Pengujian Dapat Dilakukan?

Untuk menguji pemutus sirkuit, berbagai jenis peralatan uji digunakan untuk memverifikasi kondisi pemutus sirkuit di sistem daya apa pun. Pengujian ini dapat dilakukan melalui metode pengujian yang berbeda serta jenis peralatan pengujian. Alat penguji adalah alat analisa, ohmmeter mikro, penguji injeksi primer dengan arus tinggi, dll. Ada beberapa manfaat dari pengujian pemutus sirkuit seperti berikut ini.

Kinerja pemutus sirkuit dapat ditingkatkan.
Sirkuit dapat diperiksa pada beban atau beban.
Mengenali kebutuhan pemeliharaan
Masalah bisa dihindari
Indikasi awal kesalahan dapat diidentifikasi

Keuntungan

Itu keuntungan dari pemutus sirkuit udara termasuk yang berikut ini.

Fasilitas penutupan ulang berkecepatan tinggi
Digunakan untuk pengoperasian yang sering
Butuh lebih sedikit perawatan
Operasi berkecepatan tinggi
Resiko kebakaran bisa dihilangkan tidak seperti pada pemutus sirkuit oli
Waktu busur yang konsisten dan pendek, sehingga pembakaran kontak lebih sedikit

Kekurangan

Kerugian dari pemutus sirkuit udara meliputi yang berikut ini.

Kelemahan dari prinsip saluran busur adalah ketidakefisienannya pada arus rendah di mana medan elektromagnetik lemah.
Saluran itu sendiri tidak selalu kurang efisien dalam aksi pemanjangan dan deionisasi dibandingkan pada arus tinggi, tetapi gerakan busur ke dalam saluran cenderung menjadi lebih lambat, dan interupsi kecepatan tinggi tidak selalu diperoleh.

Aplikasi Pemutus Sirkuit Udara

Pemutus Sirkuit Udara digunakan untuk mengendalikan alat bantu pembangkit listrik dan pabrik industri. Mereka menawarkan perlindungan untuk pabrik industri, mesin listrik seperti transformer , kapasitor, dan generator.

Mereka terutama digunakan untuk melindungi tanaman, di mana ada kemungkinan bahaya kebakaran atau ledakan.
Prinsip rem udara dari busur sirkuit pemutus udara digunakan di Sirkuit DC dan Sirkuit AC hingga 12KV.
Udara pemutus sirkuit memiliki daya resistansi tinggi yang membantu meningkatkan resistansi busur dengan membelah, mendinginkan, dan memanjang.
Pemutus sirkuit udara juga digunakan dalam sistem pembagian Listrik dan NGD sekitar 15kV

Jadi, ini semua tentang Air Circuit Breaker (ACB), cara kerjanya, dan aplikasinya. Kami berharap Anda lebih memahami konsep ini. Selanjutnya, keraguan tentang konsep ini atau untuk melaksanakan proyek listrik dan elektronik , tolong beri tanggapan Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Berikut pertanyaan untuk anda, apa fungsi ACB?