Apakah Aktuator PM Dapat Diandalkan? Bandingkan Jenis & Manfaat
Kinerja mekanisme operasi pemutus sirkuit sangat menentukan untuk pasokan listrik yang andal dan aman. Meskipun berbagai mekanisme masing-masing memiliki kelebihannya, munculnya tipe baru tidak sepenuhnya menggantikan yang tradisional. Misalnya, meski gas isolasi ramah lingkungan semakin populer, unit utama cincin dengan isolasi padat masih memegang sekitar 8% pasar, menunjukkan teknologi baru jarang sepenuhnya menggantikan solusi yang ada.
Aktuator magnet permanen (PMA) terdiri dari magnet permanen, kumparan penutup, dan kumparan pembuka. Ini menghilangkan tautan mekanis, mekanisme tripping, dan pengunci yang ditemukan pada mekanisme beroperasi dengan pegas, menghasilkan struktur sederhana dengan sangat sedikit komponen. Hanya satu komponen bergerak utama yang beroperasi selama switching, memberikan keandalan tinggi. Ia menggunakan magnet permanen untuk mempertahankan posisi pemutus, termasuk dalam kategori aktuasi elektromagnetik dengan pengunci magnet permanen dan kontrol elektronik. Namun, karena energi elektromagnetik tinggi yang diperlukan untuk penutupan dan pembukaan, biasanya diperlukan kapasitor penyimpan energi berkapasitas besar.
Mekanisme PMA diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, terutama single-stable dan bi-stable, serta konfigurasi single-coil atau dual-coil, tanpa adanya keunggulan jelas di antara mereka.
Mekanisme magnet permanen bi-stable menggunakan magnet permanen di kedua posisi penutupan dan pembukaan untuk pengunci. Tindakan penutupan dan pembukaan dicapai dengan mengenergikan kumparan eksitasi terpisah untuk menggerakkan inti besi bergerak. Dalam kondisi yang sama, tipe bi-stable memiliki arus puncak penutupan yang lebih rendah. Arus yang lebih kecil menyederhanakan rangkaian kontrol, meningkatkan keandalan, dan mengurangi risiko kerusakan pengontrol. Selain itu, kapasitas kapasitor yang lebih kecil diperlukan—biasanya kapasitor elektrolit 100V/100.000μF dapat mendukung operasi reclosing. Namun, kecepatan awal pembukaan pemutus vakum PMA bi-stable lebih rendah dibandingkan kecepatan rata-rata sepanjang perjalanan kontak penuh.
Mekanisme magnet permanen single-stable menggunakan magnet permanen untuk pengunci posisi penutupan, sementara pegas mempertahankan posisi terbuka. Penutupan dicapai dengan mengenergikan kumparan penutup untuk menggerakkan inti bergerak, sekaligus menyimpan energi dalam pegas pembuka. Pembukaan dicapai dengan melepaskan energi yang tersimpan dalam pegas.
Karena PMA single-stable bergantung pada pegas untuk pembukaan, kecepatan awal dan rata-rata pembukaannya unggul dibandingkan tipe bi-stable, lebih sesuai dengan karakteristik gaya lawan pembukaan pemutus. Namun, karena energi harus disimpan dalam pegas pembukaan selama penutupan, arus puncak penutupan secara signifikan lebih tinggi dibandingkan mekanisme bi-stable dalam kondisi yang sama.
Pemutus sirkuit vakum AMVAC yang diaktuasi oleh magnet permanen memiliki tegangan nominal maksimum 27kV. Model 15kV mendukung arus nominal hingga 3000A, arus pemutusan arus pendek 50kA, dan arus pembuatan arus pendek 130kA.
Mengapa Belum Diterima Secara Luas?
1. Efisiensi Biaya (Nilai Uang)
Pemutus sirkuit PMA memiliki komponen bergerak yang lebih sedikit, struktur yang lebih sederhana, dan karakteristik gaya elektromagnetik yang cocok dengan interuptor vakum. Mereka menawarkan ketahanan mekanis melebihi 100.000 operasi—signifikan lebih tinggi dari 30.000 operasi yang umum pada mekanisme pegas. Hal ini membuat mereka ideal untuk switching yang sering dan aplikasi dengan jumlah operasi tinggi. Kontrol elektronik mereka juga memfasilitasi otomatisasi. Namun, pemutus PMA berkualitas tinggi jauh lebih mahal. Akibatnya, mereka sebagian besar digunakan dalam aplikasi premium di luar negeri, seperti di pabrik petrokimia dan platform lepas pantai, di mana operasi bebas perawatan, keandalan tinggi, dan kelanjutan daya yang ditingkatkan sangat penting.
2. Kekhawatiran Kualitas
Pemutus PMA membutuhkan komponen-komponen berkualitas sangat tinggi, termasuk kapasitor, magnet permanen, elektromagnet, dan rangkaian elektronik. Membandingkan pemutus PMA low-end dengan mekanisme pegas standar adalah tidak adil dan menyesatkan. Penggunaan kapasitor atau komponen lain yang inferior merusak kualitas produk secara keseluruhan. Berbeda dengan mekanisme beroperasi dengan pegas, yang memungkinkan penggantian dan perbaikan komponen individual, mekanisme PMA sulit dan mahal untuk diperbaiki. Biaya penggantian yang tinggi ini semakin menghambat adopsi luas pemutus sirkuit PMA.
