Apa itu Teori Pemutusan Busur?

Apa itu Teori Pemutusan Busur?

Definisi Teori Pemutusan Busur

Teori pemutusan busur didefinisikan sebagai proses menghentikan busur listrik yang terjadi ketika kontak rangkaian terbuka.

Metode Pemutusan Busur

Ada dua metode utama: metode hambatan tinggi, yang meningkatkan hambatan hingga arus nol, dan metode hambatan rendah, yang menggunakan titik nol alami dari arus AC.

Tegangan Relit

Tegangan relit adalah tegangan di antara kontak pemutus pada saat busur padam.

Teori Keseimbangan Energi

Ketika kontak pemutus sirkuit akan terbuka, tegangan relit adalah nol, sehingga tidak ada panas yang dihasilkan. Ketika sepenuhnya terbuka, hambatannya tak terhingga, kembali tidak menghasilkan panas. Dengan demikian, panas maksimum yang dihasilkan berada di antara kedua titik ini. Teori keseimbangan energi menyatakan bahwa jika pembuangan panas antara kontak lebih cepat daripada pembentukan panas, busur dapat dipadamkan dengan pendinginan, memanjang, dan membelah busur.

Teori Perlombaan Tegangan

Busur disebabkan oleh ionisasi celah antara kontak pemutus sirkuit. Dengan demikian, hambatan pada tahap awal sangat kecil, yaitu ketika kontak tertutup dan seiring kontak terpisah, hambatan mulai meningkat. Jika kita menghilangkan ion pada tahap awal baik dengan menggabungkannya kembali menjadi molekul netral atau menyisipkan isolasi pada laju yang lebih cepat daripada laju ionisasi, busur dapat diputus. Ionisasi pada arus nol bergantung pada tegangan yang dikenal sebagai tegangan relit.

Mari kita definisikan ekspresi untuk tegangan relit. Untuk sistem tanpa kerugian atau ideal, kita memiliki,

Di sini, v = tegangan relit.

V = nilai tegangan pada saat gangguan.

L dan C adalah induktor seri dan kapasitansi paralel hingga titik gangguan.

Dari persamaan di atas, kita dapat melihat bahwa semakin rendah nilai produk L dan C, semakin tinggi nilai tegangan relit.

Variasi v versus waktu digambarkan di bawah ini:

Sekarang mari kita pertimbangkan sistem praktis, atau asumsikan ada kerugian terbatas dalam sistem. Seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini, dalam kasus ini tegangan relit meredam karena adanya hambatan terbatas. Di sini diasumsikan bahwa arus tertinggal dibelakang tegangan dengan sudut (diukur dalam derajat) 90. Namun, dalam situasi praktis sudut mungkin bervariasi tergantung pada waktu dalam siklus ketika gangguan terjadi.

Mari kita pertimbangkan efek tegangan busur, jika tegangan busur termasuk dalam sistem, ada peningkatan pada tegangan relit. Namun, ini diimbangi oleh efek lain dari tegangan busur yang menentang aliran arus dan mengubah fase arus, sehingga membawanya lebih sefase dengan tegangan yang diterapkan. Dengan demikian, arus tidak berada pada nilai puncaknya ketika tegangan melewati nilai nol.

Laju Kenaikan Tegangan Relit (RRRV)

Ini didefinisikan sebagai rasio nilai puncak tegangan relit terhadap waktu yang diperlukan untuk mencapai nilai puncak. Ini adalah salah satu parameter terpenting karena jika laju pengembangan kekuatan dielektrik antara kontak lebih besar dari RRRV, maka busur akan padam.