Apa itu Vacuum Switchgear?

Apa itu Switchgear Vakum?

Definisi Switchgear Vakum

Switchgear vakum didefinisikan sebagai jenis switchgear listrik yang menggunakan vakum sebagai medium pemadam busur, memberikan keandalan tinggi dan perawatan rendah.

Kekuatan Dielektrik

Untuk celah kontak tertentu, vakum menyediakan sekitar delapan kali lebih banyak kekuatan dielektrik dibandingkan udara dan empat kali lebih banyak kekuatan dielektrik dibandingkan gas SF6 pada satu bar. Karena kekuatan dielektriknya sangat tinggi, celah kontak dari pemutus sirkuit vakum dapat dipertahankan sangat kecil. Dalam celah kontak kecil ini, pemadaman busur dapat dilakukan dengan aman karena kekuatan dielektrik yang tinggi, dan juga vakum memiliki kekuatan pemulihan cepat setelah pemutusan busur penuh ke nilai dielektrik penuh pada saat arus nol. Hal ini membuat switchgear vakum sangat cocok untuk penggantian kapasitor.

Energi Busur Rendah

Energi yang terdispersi selama busur dalam vakum adalah sekitar sepuluh persen dari yang ada dalam minyak dan seperempat dari yang ada dalam gas SF6. Energi dispersi rendah ini disebabkan oleh waktu pemutusan yang singkat dan panjang busur yang kecil, keduanya merupakan hasil dari celah kontak yang kecil. Ini berarti switchgear vakum mengalami erosi kontak minimal, menjadikannya hampir bebas perawatan. Selain itu, memutus arus membutuhkan energi yang lebih sedikit dalam pemutus sirkuit vakum dibandingkan dengan pemutus sirkuit udara dan pemutus sirkuit minyak.

Mekanisme Penggerak Sederhana

Dalam pemutus sirkuit SF6, minyak, dan udara, gerakan kontak sangat ditahan oleh medium yang sangat terkompresi dari ruang pemadam busur. Tetapi dalam switchgear vakum, tidak ada medium, dan juga gerakan kontak jauh lebih sedikit karena celah kontaknya kecil, sehingga energi penggerak yang diperlukan jauh lebih kecil dalam pemutus sirkuit ini. Oleh karena itu, mekanisme operasi pegas-pegas sederhana sudah cukup untuk sistem switchgear ini, tidak perlu mekanisme hidrolik dan pneumatik. Mekanisme penggerak yang lebih sederhana memberikan umur mekanis yang tinggi bagi switchgear vakum.

Pemadaman Busur Cepat

Selama pembukaan kontak dalam kondisi membawa arus, uap logam dihasilkan antara kontak, dan uap logam ini menyediakan jalur melalui mana arus listrik terus mengalir hingga nol arus berikutnya. Fenomena ini juga dikenal sebagai busur vakum. Busur ini padam dekat nol arus, dan uap logam konduktif dikondensasi kembali ke permukaan kontak dalam hitungan mikrodetik. Telah diamati bahwa hanya 1% dari uap yang dikondensasi kembali pada dinding samping ruang busur, dan 99% uap dikondensasi kembali ke permukaan kontak tempat uap tersebut menguap.

Dari diskusi di atas, hampir jelas bahwa kekuatan dielektrik switchgear vakum pulih sangat cepat dan erosi kontak hampir dapat diabaikan.

Hingga 10 KA, busur dalam switchgear vakum tetap tersebar, muncul sebagai pelepasan uap di seluruh permukaan kontak. Di atas 10 KA, busur berkonsentrasi di pusat permukaan kontak karena medan magnetiknya, menyebabkan overheating. Masalah ini dapat diselesaikan dengan merancang permukaan kontak agar busur dapat bergerak melintasi area permukaan. Produsen menggunakan berbagai desain untuk mencapai hal ini, memastikan erosi kontak minimal dan seragam.