Pemutus Sirkuit Operasi

Definisi Pemutus Sirkuit

Pemutus sirkuit didefinisikan sebagai perangkat yang membuka dan menutup kontak listrik untuk melindungi rangkaian dari kerusakan.

Oleh karena itu, pemutus sirkuit harus beroperasi dengan andal tanpa penundaan. Untuk memastikan keandalan ini, mekanisme operasionalnya lebih kompleks daripada yang terlihat pada awalnya. Jarak dan kecepatan kontak bergerak saat membuka dan menutup adalah parameter desain yang sangat penting untuk pemutus sirkuit.

Jarak kontak, jarak perjalanan kontak bergerak, dan kecepatannya ditentukan oleh jenis medium padam busur, rating arus dan tegangan pemutus sirkuit. Operasi tipikal pemutus sirkuit ditunjukkan dalam grafik kurva karakteristik.

Dalam grafik, sumbu X mewakili waktu dalam milidetik dan sumbu Y mewakili jarak dalam milimeter.

Misalkan pada waktu T0, arus mulai mengalir melalui kumparan penutup. Setelah waktu T1, kontak bergerak mulai bergerak menuju kontak tetap. Pada waktu T2, kontak bergerak menyentuh kontak tetap. Pada waktu T3, kontak bergerak mencapai posisi tertutup. T3 – T2 adalah periode overload kedua kontak (bergerak dan tetap). Setelah waktu T3, kontak bergerak sedikit bergoyang kemudian kembali ke posisi tertutupnya, setelah waktu T4.

Sekarang kita beralih ke operasi trip. Misalkan pada waktu T5, arus mulai mengalir melalui kumparan trip pemutus sirkuit. Pada waktu T6, kontak bergerak mulai bergerak mundur untuk membuka kontak. Setelah waktu T7, kontak bergerak akhirnya terlepas dari kontak tetap. Waktu (T7 – T6) adalah periode tumpang tindih.

Sekarang pada waktu T8, kontak bergerak kembali ke posisi terbuka akhirnya, tetapi di sini tidak akan berada pada posisi istirahat karena akan ada beberapa osilasi mekanis kontak bergerak sebelum mencapai posisi istirahat akhirnya. Pada waktu T9, kontak bergerak akhirnya mencapai posisi istirahatnya. Hal ini berlaku untuk pemutus sirkuit standar dan kendali jarak jauh.

Persyaratan Operasi Pembukaan Pemutus Sirkuit

Pemutus sirkuit harus membuka dengan cepat untuk membatasi pengikisan kontak dan menghentikan arus yang bermasalah secara cepat. Namun, jarak perjalanan kontak bergerak juga ditentukan oleh kebutuhan untuk mempertahankan jarak kontak yang cukup untuk menahan tegangan dielektrik normal dan tegangan impuls petir ketika pemutus sirkuit terbuka.

Kebutuhan untuk menghantarkan arus terus-menerus dan untuk menahan periode busur dalam pemutus sirkuit, membuat diperlukannya dua set kontak paralel, satu kontak utama yang selalu terbuat dari bahan konduktif tinggi seperti tembaga, dan yang lainnya adalah kontak busur, terbuat dari bahan tahan busur seperti wolfram atau molibdenum, yang memiliki konduktivitas jauh lebih rendah dibandingkan kontak utama.

Selama operasi pembukaan pemutus sirkuit, kontak utama membuka sebelum kontak busur. Namun, karena perbedaan resistansi listrik dan induktor jalur listrik kontak utama dan kontak busur, diperlukan waktu hingga total komutasi arus, yaitu dari kontak utama atau kontak utama ke cabang kontak busur.

Jadi, ketika kontak bergerak mulai bergerak dari posisi tertutup ke posisi terbuka, jarak kontak secara bertahap meningkat dan setelah beberapa waktu, posisi kontak kritis dicapai yang menunjukkan jarak konduksi minimum yang diperlukan untuk mencegah re-busur setelah nol arus berikutnya.

Bagian perjalanan yang tersisa diperlukan hanya untuk mempertahankan kekuatan dielektrik yang cukup antara jarak kontak dan untuk tujuan pengereman.

Persyaratan Operasi Penutupan Pemutus Sirkuit

Selama operasi penutupan pemutus sirkuit, hal-hal berikut diperlukan,

Kontak bergerak harus bergerak menuju kontak tetap dengan kecepatan yang cukup untuk mencegah fenomena pre-arcing. Ketika jarak kontak berkurang, busur mungkin dimulai sebelum kontak benar-benar tertutup.

Selama penutupan kontak, medium antara kontak diganti, oleh karena itu energi mekanik yang cukup harus disediakan selama operasi pemutus sirkuit ini untuk mengompresi medium dielektrik dalam ruang busur.

Setelah mengenai kontak tetap, kontak bergerak mungkin bergoyang kembali, karena gaya tolak yang sama sekali tidak diinginkan. Oleh karena itu, energi mekanik yang cukup harus disediakan untuk mengatasi gaya tolak karena operasi penutupan pada gangguan.

Dalam mekanisme pegas-pegas, umumnya pegas trip atau pembuka dikenakan selama operasi penutupan. Oleh karena itu, energi mekanik yang cukup juga harus disediakan untuk mengisi pegas pembuka.