Macam-macam Circuit Breaker (Pemutus Sirkuit) dan Pentingnya
Dalam dunia listrik dan elektronik, ada banyak kasus di mana kecelakaan terjadi. Ini akan menyebabkan kerusakan parah pada bangunan, kantor, rumah, sekolah, industri, dll. Kepercayaan tegangan dan arus tidak benar, meskipun langkah-langkah keamanan diambil.
Setelah pemutus sirkuit dipasang, ia akan mengontrol kenaikan tegangan dan arus yang tiba-tiba. Ini akan membantu dari kecelakaan apa pun. Pemutus sirkuit seperti jantung dari sistem kelistrikan.
Ada berbagai jenis pemutus sirkuit di mana ini dipasang sesuai dengan peringkat sistem. Di rumah jenis pemutus sirkuit yang berbeda digunakan dan untuk industri jenis pemutus sirkuit yang lain digunakan. Mari kita bahas berbagai tipe pemutus arus dan pentingnya pemutus sirkuit.
Pengertian Circuit Breaker (pemutus sirkuit)
Pemutus sirkuit listrik atau ciruit breaker adalah perangkat switching yang dapat dioperasikan secara otomatis atau manual untuk melindungi dan mengendalikan sistem tenaga listrik. Dalam sistem tenaga modern, desain pemutus sirkuit telah berubah tergantung pada arus besar dan untuk mencegah busur saat beroperasi.
Listrik yang datang ke rumah atau kantor atau sekolah atau industri atau ke tempat lain dari jaringan distribusi listrik membentuk rangkaian besar. Garis-garis yang terhubung ke pembentukan pembangkit listrik di satu ujung disebut kawat panas dan jalur lainnya yang menghubungkan ke ground membentuk ujung lainnya.
Setiap kali muatan listrik mengalir di antara dua saluran ini, ia mengembangkan potensi di antara mereka. Untuk rangkaian lengkap, sambungan muatan (peralatan) menawarkan ketahanan terhadap aliran muatan dan seluruh sistem kelistrikan di dalam rumah atau industri akan bekerja dengan lancar.
Mereka bekerja dengan lancar selama peralatan memiliki cukup resistansi dan tidak menyebabkan arus atau tegangan berlebih. Alasan untuk memanaskan kabel adalah terlalu banyak muatan yang mengalir melalui rangkaian atau konsleting atau koneksi tiba-tiba dari kawat ujung panas ke kawat ground akan memanaskan kawat, menyebabkan kebakaran.
Pemutus sirkuit akan mencegah situasi seperti itu yang hanya memotong arus rangkaian yang tersisa.
Macam-macam Circuit Breaker (Pemutus Rangkaian)
Berbagai jenis pemutus sirkuit tegangan tinggi yang meliputi berikut ini
• Pemutus Sirkuit Udara
• Pemutus Sirkuit SF6
• Pemutus Sirkuit Vakum
• Pemutus Sirkuit Minyak (Oli)
Pemutus Sirkuit Udara
Pemutus sirkuit ini akan beroperasi di udara; medium pendinginan adalah busur pada tekanan atmosfer. Di banyak negara pemutus sirkuit udara digantikan oleh pemutus sirkuit minyak. Tentang pemutus sirkuit minyak/oli akan kita bahas nanti.
Dengan demikian pentingnya pemutus sirkuit udara masih pilihan yang lebih disukai untuk menggunakan pemutus sirkuit udara hingga 15KV. Hal ini karena; minyak pemutus sirkuit dapat terbakar ketika digunakan pada 15V
Dua jenis pemutus sirkuit udara adalah
• Pemutus Sirkuit Udara Polos/biasa
• Pemutus Sirkuit Udara Ballast
Pemutus Sirkuit Udara Biasa
Pemutus sirkuit udara juga disebut sebagai Pemutus Sirkuit Cross-Blast. Dalam hal ini, pemutus sirkuit dilengkapi dengan ruang yang pada dasarnya mengelilingi kontak. Ruang ini dikenal sebagai arc chute.
Busur ini dibuat untuk mengemudi di dalamnya. Dalam mencapai pendinginan pemutus sirkuit udara, saluran busur akan membantu. Dari bahan refraktori, busur lengkung dibuat. Dinding internal busur saluran dibentuk sedemikian rupa sehingga busur tidak dipaksa menjadi dekat.
Ini akan masuk ke saluran berliku yang diproyeksikan di dinding saluran busur. Lorong busur akan memiliki banyak kompartemen kecil dan memiliki banyak divisi yang merupakan plat yang dipisahkan logam.
Di sini masing-masing kompartemen kecil berperilaku sebagai saluran busur mini dan plat pemisahan logam berfungsi seperti busur pembagi. Semua tegangan busur akan lebih tinggi dari tegangan sistem ketika busur akan dibagi menjadi serangkaian busur. Ini hanya disukai untuk aplikasi tegangan rendah.
Pemutus Sirkuit Ballast Udara
Pemutus sirkuit ballast udara digunakan untuk tegangan sistem 245 KV, 420 KV dan bahkan lebih. Pemecah sirkuit ballast udara terdiri dari dua jenis:
• Pemutus Sirkuit Ballast Aksial
• Pemutus Sirkuit ballast aksial dengan kontak geser.
Pemutus Sirkuit Ballast Aksial
Dalam pemutus aksial ballast kontak bergerak dari aksial pemutus sirkuit ballast akan bersentuhan. Lubang nosel adalah tetap ke kontak pemutus pada kondisi tertutup normal. Kesalahan terjadi ketika tekanan tinggi dimasukkan ke dalam ruangan. Tegangan cukup untuk mempertahankan udara bertekanan tinggi ketika dialirkan melalui lubang nosel.
Kelebihan Pemutus Sirkuit Ballast Udara
• Ini digunakan di mana operasi sering diperlukan karena energi busur yang lebih rendah.
• Itu risiko bebas dari api.
• Ukurannya kecil.
• Itu membutuhkan lebih sedikit perawatan.
• Pendinginan busur jauh lebih cepat
• Kecepatan pemutus sirkuit jauh lebih tinggi.
• Durasi waktu busur adalah sama untuk semua nilai arus.
BACA JUGA
• Cara Membangun Lampu Infrared Sederhana
• Bagaimana Cara Kerja Sekring / Fuse / Pemutus Arus Listrik?
• Cara Mengatasi Konsleting Listrik
Kelemahan Pemutus Sirkuit Ballast udara
• Itu membutuhkan perawatan tambahan.
• Udara memiliki sifat pemadam busur yang relatif lebih rendah
• Ini berisi kompresor udara berkapasitas tinggi.
• Dari persimpangan pipa udara mungkin ada kemungkinan kebocoran tekanan udara
• Ada kemungkinan kenaikan tingkat yang tinggi dari pemogokan arus balik dan pemutusan tegangan.
Aplikasi dan Penggunaan Pemutus Sirkuit Udara
• Itu digunakan untuk perlindungan tanaman, mesin listrik, transformator, kapasitor dan generator
• Pemutus sirkuit udara juga digunakan dalam sistem berbagi Listrik dan GND sekitar 15Kv
• Juga digunakan pada aplikasi Arus dan Tegangan Rendah dan Tinggi.
Pemutus Sirkuit SF6
Dalam pemutus sirkuit SF6 kontak pembawa arus yang beroperasi dalam pemutus sirkuit gas sulfur hexafluoride (SF6) dikenal sebagai pemutus sirkuit SF6. Ini adalah properti isolasi yang sangat baik dan elektro-negatifitas tinggi.
Dapat dipahami bahwa, afinitas tinggi menyerap elektron bebas. Ion negatif terbentuk ketika elektron bebas bertabrakan dengan molekul gas SF6; itu diserap oleh molekul gas itu. Dua cara berbeda perlekatan elektron dengan molekul gas SF6 adalah
SF6 + e = SF6
SF6 + e = SF5- + F
Ion negatif yang terbentuk akan jauh lebih berat daripada elektron bebas. Oleh karena itu, bila dibandingkan dengan gas umum lainnya, mobilitas keseluruhan dari partikel bermuatan dalam gas SF6 jauh lebih sedikit.
Mobilitas partikel bermuatan berperan besar untuk mengalirkan arus melalui gas. Oleh karena itu, untuk partikel bermuatan lebih berat dan lebih sedikit seluler dalam gas SF6, ia memperoleh kekuatan dielektrik yang sangat tinggi.
Gas ini memiliki sifat perpindahan panas yang baik karena viskositas gasnya rendah. SF6 100 kali lebih efektif dalam media pendinginan busur daripada pemutus sirkuit udara. Ini digunakan untuk sistem tenaga listrik tegangan menengah dan tinggi dari 33KV hingga 800KV.
Jenis Pemutus Sirkuit SF6
• Pemutus sirkuit SF6 pemecah tunggal diterapkan hingga 220
• Dua pemutus sirkuit SF6 diterapkan hingga 400
• Empat pemutus sirkuit SF6 diterapkan hingga 715V
Pemutus Sirkuit Vakum
Pemutus sirkuit vakum adalah sirkuit yang digunakan vakum untuk memusnahkan busur. Ini memiliki karakter pemulihan dielektrik, gangguan yang sangat baik dan dapat mengganggu arus frekuensi tinggi yang dihasilkan dari ketidakstabilan busur, ditumpangkan pada arus frekuensi garis.
Pada prinsip operasi VCB akan memiliki dua kontak yang disebut elektroda akan tetap tertutup dalam kondisi operasi normal. Misalkan ketika terjadi kesalahan pada bagian mana pun dari sistem, maka kumparan trip pemutus sirkuit mendapat energi dan akhirnya kontak terpisah.
Kontak saat pemutus dibuka dalam ruang hampa, yaitu 10-7 hingga 10-5 Torr, sebuah busur dihasilkan antara kontak dengan ionisasi uap logam kontak. Di sini busur dengan cepat dipadamkan, ini terjadi karena elektron, uap logam dan ion yang dihasilkan selama busur, mengembun dengan cepat pada permukaan kontak CB, menghasilkan pemulihan kekuatan dielektrik yang cepat.
Kelebihan Pemutus Sirkuit Vakum
• VCB dapat diandalkan, kompak, dan tahan lama
• Mereka dapat memutus arus gangguan apa pun.
• Tidak akan ada bahaya kebakaran.
• Tidak ada suara yang dihasilkan
• Ia memiliki kekuatan dielektrik yang lebih tinggi.
• Ini membutuhkan daya lebih sedikit untuk operasi kontrol.
Pemutus Sirkuit Minyak (Oil)
Dalam jenis ini pemutus sirkuit minyak digunakan, tetapi minyak mineral lebih disukai. Ini bertindak properti isolasi lebih baik daripada udara. Kontak yang bergerak dan kontak yang tetap direndam di dalam oli isolasi.
Ketika pemisahan arus terjadi, kemudian kontak pembawa dalam minyak, busur dalam pemutus sirkuit diinisialisasi pada saat pemisahan kontak, dan karena busur ini dalam minyak diuapkan dan didekomposisi dalam gas hidrogen dan akhirnya menciptakan hidrogen gelembung di sekitar busur.
Gelembung gas yang sangat terkompresi ini di sekitar dan busur mencegah pemogokan kembali busur setelah arus mencapai nol persimpangan siklus. Pemutus sirkuit minyak adalah jenis pemutus sirkuit tertua.
Berbagai Jenis Pemutus Sirkuit Minyak
• Pemutus sirkuit minyak maksimum
• Pemutus sirkuit minyak minimum
Pemutus Sirkuit Minyak Maksimum (BOCB)
Dalam pemutus sirkuit minyak maksimum, minyak atau oli digunakan untuk melengkungkan media pendinginan dan juga untuk mengisolasi media di antara bagian ground dari pemutus sirkuit dan kontak pembawa arus. Minyak isolasi transformator yang sama digunakan.
Prinsip kerja pemutus sirkuit minyak maksimum mengatakan ketika kontak pembawa arus dalam minyak dipisahkan, maka busur dihasilkan antara kontak yang terpisah. Busur yang didirikan akan menghasilkan gelembung gas yang tumbuh cepat di sekitar busur.
Kontak yang bergerak akan bergerak menjauh dari kontak tetap busur dan ini menghasilkan resistansi busur meningkat. Di sini peningkatan resistansi akan menyebabkan penurunan suhu. Oleh karena itu, formasi gas yang berkurang mengelilingi busur.
Ketika arus melewati nol melintasi pendinginan busur di pemutus sirkuit minyak maksimum terjadi. Dalam bejana kedap udara total, gelembung gas tertutup di dalam minyak. Minyak akan mengelilingi dengan tekanan tinggi pada gelembung, ini menghasilkan gas yang sangat padat di sekitar busur.
Ketika tekanan meningkat deionisasi gas juga meningkat, yang menghasilkan pendinginan busur. Gas hidrogen akan membantu pendinginan pendinginan busur dalam pemutus sirkuit minyak.
Kelebihan Pemutus Sirkuit Minyak Maksimum
• Properti pendinginan yang baik karena penguraian
• Minyak memiliki kekuatan dielektrik yang tinggi
• Ini bertindak seperti isolator antara bagian ground dan bagian yang hidup.
• Minyak yang digunakan di sini akan menyerap energi busur saat membusuk
Kekurangan Pemutus Sirkuit Minyak Maksimum
• Itu tidak akan mengizinkan kecepatan tinggi gangguan
• Membutuhkan waktu lengkung yang lama.
Pemutus Sirkuit Minyak Minimum
Ini adalah pemutus sirkuit yang memanfaatkan minyak/oli sebagai media penyela. Pemutus sirkuit oli minimum akan menempatkan unit interupsi di ruang isolasi pada potensial langsung. Tapi bahan isolasi tersedia di ruang interupsi. Ini membutuhkan lebih sedikit minyak sehingga disebut sebagai pemutus sirkuit minyak minimum.
Kelebihan Pemutus Sirkuit Minyak Minimum
• Itu membutuhkan lebih sedikit perawatan.
• Sangat cocok untuk operasi otomatis dan manual.
• Itu membutuhkan ruang yang lebih kecil
• Biaya untuk melanggar kapasitas dalam MVA juga lebih sedikit.
Kekurangan Pemutus Sirkuit Minyak Minimum
• Minyak memburuk karena karbonisasi.
• Ada kemungkinan ledakan dan kebakaran
• Karena memiliki jumlah minyak yang lebih kecil, maka karbonisasi meningkat.
• Sangat sulit untuk menghilangkan gas dari ruang di antara kontak.
Dalam artikel ini berbagai jenis pemutus sirkuit (circuit breaker), seperti; Pemutus Sirkuit Udara, Pemutus Sirkuit SF6, Pemutus Sirkuit Vakum, dan Pemutus Sirkuit Minyak (Oli) telah dibahas secara terperinci hanya untuk memahami konsep dasar tentang pemutus sirkuit ini. Dan pembagian mereka juga dibahas bersama dengan kelebihan dan kekurangan.
