Bagaimana Cara Kerja Pemutus Sirkuit Vakum?

Kekosonganpemutus sirkuitsering digunakan dalam sistem kelistrikan tegangan tinggi untuk menjalankan fungsi yang sama sebagai pemutus pada panel listrik rumah. Fungsi utama pemutus arus vakum adalah untuk memutus aliran listrik ke stopkontak jika terjadi korsleting atau kerusakan listrik untuk memungkinkan pemutusan sirkuit secara manual sehingga dapat diperbaiki. Fitur penting dari pemutus sirkuit vakum adalah mengandung ruang yang dikosongkan.

Dasar-dasar Pemutus

Untuk memahamicara kerja pemutus sirkuit vakum, penting untuk terlebih dahulu memahami cara kerja pemutus sirkuit normal. Pemutus sirkuit dasar terbuat dari dua kontak logam yang dihubungkan bersama oleh mekanisme pegas yang bertindak sebagai trip.

Mekanisme trip pegas berisi sensor panas mekanis yang memantau tingkat listrik yang melewati outlet listrik. Sensor panas mekanis akan terputus dari pemutus ketika tingkat suhu meningkat karena kelebihan beban pada konduktor listrik.

Sensor magnetik pada mekanisme trip bermuatan pegas akan putus dari pemutus jika terjadi korsleting. Mekanisme trip membantu mengendalikan kelebihan beban dan korsleting dengan memisahkan kontak untuk menghentikan aliran listrik di sirkuit.

Pemutus sirkuit vakum Seri VS1

Kekuatan Vakum

Seperti namanya, pemutus sirkuit vakum mengandung ruang hampa di antara kontaknya. Ruang hampa hanyalah ruang kosong yang tidak mengandung zat padat, cair, atau gas. Vakum adalah salah satu isolator terbaik yang tersedia. Ini tidak memberikan ruang untuk timbulnya busur api dan listrik tidak dapat melewati ruang hampa. Oleh karena itu, ruang hampa merupakan media pemadam busur api yang cocok. Beberapa pemutus tegangan tinggi menggunakan hembusan udara bertekanan tinggi untuk meledakkan busur listrik. Lainnya diisi dengan minyak khusus yang mencegah timbulnya bunga api. Kelemahan besar dari pemecah ledakan udara adalah bahwa mereka sangat rumit. Di sisi lain, pemutus berisi oli mudah terbakar dan sangat beracun jika oli bocor.

Masalah Busur

Pemutus sirkuitsering terjadi busur di antara kontak selama beberapa mikrodetik ketika kontak listrik terputus. Busur listrik pada pemutus arus dapat mengionisasi udara dan membuatnya menghantarkan listrik atau memberikan jalur bagi listrik untuk melewati pemutus. Ini adalah salah satu alasan utama mengapa sistem tegangan tinggi menggunakan pemutus sirkuit vakum karena mereka tidak dapat terionisasi sehingga menyediakan jalur bagi listrik untuk melewati pemutus tersebut. Meskipun vakumpemutus sirkuitjuga mengalami busur api, listrik tidak dapat melewati pemutus sebelum kontaknya saling menjauh.

Prinsip Kerja Pemutus Sirkuit Vakum

Ini memiliki konstruksi yang sangat sederhana dibandingkan denganpemutus arus udaraatau pemutus arus oli. Dalam pemutus sirkuit vakum (VCB) kontak yang membawa arus dipisahkan dalam ruang hampa. Pemisahan kontak dan pemutusan busur terjadi di ruang vakum di VCB, yang dikenal sebagai pemutus vakum.

Selubung luar dari pemutus vakum biasanya terbuat dari kaca karena selubung kaca memudahkan pemeriksaan pemutus dari luar. Pelindung sputter, biasanya terbuat dari baja tahan karat ditempatkan di antara kontak dan selubung untuk mencegah uap logam mencapai selubung karena mengurangi kekuatan tembus antar kontak.

Di dalam pelindung sputter, VCB memiliki satu kontak tetap dan satu kontak bergerak. Jarak antara kontak dijaga antara 5 hingga 10 mm tergantung pada tegangan pengoperasian.

Bellow logam yang terbuat dari baja tahan karat digunakan untuk menggerakkan kontak bawah. Tembaga-bismut, tembaga-timbal dan tembaga-kromium adalah beberapa paduan yang digunakan sebagai bahan kontak.

Ujung bawah pemutus dipasang pada mekanisme yang dioperasikan dengan pegas atau solenoid sehingga penghembus logam di dalam ruang pemutus vakum dapat digerakkan ke atas dan ke bawah selama operasi penutupan dan pembukaan.

Pemahaman busur VCB sangat diperlukan untuk memahami prinsip kerja pemutus sirkuit vakum. Di tempat lainpemutus sirkuitbusur terbentuk karena ionisasi partikel dalam media antara kontak. Tapi busur vakum terbentuk dengan menguapkan material permukaannya dan berlanjut hingga detik nol arus berikutnya.

Pada saat arus nol, busur padam, dan uap logam kontak dikondensasikan lagi pada permukaan kontak. Karena kekuatan dielektrik vakum yang tinggi, busur vakum dapat padam dalam celah kontak yang sangat kecil.

Arus harus diputus pada saat arus nol; jika tidak, transien tegangan tinggi akan diinduksi karena pemutusan arus. Oleh karena itu, agar interupsi busur berhasil, arus harus stabil sebelum arus nol sesaat.

Stabilitas busur sangat bergantung pada bahan kontak. Jadi proses pemadaman busur dalam VCB berkaitan dengan bahan dan bentuk kontak serta metode yang digunakan dalam kondensasi uap logam. Permukaan kontak dirancang sedemikian rupa sehingga akar busur terus bergerak sehingga suhu pada satu titik pada kontak tidak mencapai nilai yang terlalu tinggi.

Aplikasi

Pemutus sirkuit vakum, pemecah ledakan udara, dan pemutus berisi oli semuanya bekerja sangat baik di saluran transmisi karena sistem kelistrikan ini tidak sering mengalami trip. Selain itu, ketiga jenis pemutus ini memerlukan perawatan minimal saat digunakan pada aplikasi saluran transmisi. Namun, pemutus sirkuit vakum memiliki kinerja lebih baik dibandingkan dua jenis pemutus lainnya dalam menangani lonjakan dan lonjakan saluran. Selain itu, pemutus vakum bekerja jauh lebih baik pada aplikasi tegangan tinggi yang memerlukan penyambungan dan pemutusan sistem kelistrikan secara sering.

Pemutus sirkuitadalah komponen listrik yang penting karena membantu meminimalkan efek suhu dan lonjakan daya pada perlengkapan listrik.