Apakah Pemutus Litar Penghapus Busur?

Apabila kontak yang membawa arus pada pemutus sirkuit berpisah, busur api terbentuk dan bertahan sejenak setelah kontak terpisah. Busur api ini berbahaya kerana tenaga panas yang dihasilkannya, yang boleh menghasilkan daya ledakan.

Pemutus sirkuit mesti memadamkan busur api tanpa merosakkan peralatan atau membahayakan orang. Busur api sangat mempengaruhi prestasi pemutus. Mengganggu busur DC secara inheren lebih sukar daripada busur AC. Dalam busur AC, arus secara semula jadi mencapai sifar semasa setiap siklus gelombang, menyebabkan busur hilang seketika. Penyeberangan sifar ini mencipta peluang untuk mencegah restrike busur, dengan menggunakan selang singkat ketiadaan arus untuk mendioniaskan jurang dan menghalang penghidupan semula.

Konduktiviti busur berkadar lurus dengan ketumpatan elektron (ion per sentimeter kubik), kuasa dua diameter busur, dan songsangan panjang busur. Untuk memadamkan busur, penting untuk mengurangkan ketumpatan elektron bebas (ionisasi), mengecilkan diameter busur, dan meningkatkan panjang busur.

Kaedah Pemadaman Busur

Terdapat dua kaedah utama untuk pemadaman busur dalam pemutus sirkuit:

Kaedah Rintangan Tinggi

• Prinsip: Rintangan efektif busur ditingkatkan seiring waktu, mengurangkan arus ke tahap di mana penjanaan haba tidak lagi dapat mengekalkan busur, menyebabkan pemadaman.

• Penghabisan Tenaga: Karena sifat rintangan busur, kebanyakan tenaga sistem dihabiskan dalam pemutus sirkuit, sebuah kelemahan besar.

• Teknik untuk Meningkatkan Rintangan Busur:

• Pendinginan: Mengurangkan mobiliti ion dan ketumpatan elektron.

• Penambahan Panjang Busur: Memisahkan kontak meningkatkan panjang jalur, menaikkan rintangan.

• Pengecilan Luas Keratan Rentas: Menyempitkan diameter busur mengurangkan konduktiviti.

• Pembahagian Busur: Membahagikan busur menjadi segmen-segmen yang lebih kecil (misalnya, melalui grid logam atau saluran) meningkatkan rintangan total.

Kaedah Rintangan Rendah (Penghentian Arus Sifar)

• Ketepatan: Eksklusif untuk litar AC, memanfaatkan titik-titik sifar arus semula jadi (100 kali per saat untuk sistem 50 Hz).

• Mekanisme:

• Rintangan busur dipertahankan pada tahap rendah sehingga arus mencapai sifar.

• Pada penyeberangan sifar, busur padam secara semula jadi. Ketegangan dielektrik dipulihkan dengan cepat di antara kontak untuk mencegah restrike, memanfaatkan ketiadaan arus yang singkat untuk mendioniaskan jurang.

• Kelebihan: Mengurangkan penghabisan tenaga dalam pemutus dengan memanfaatkan titik-titik sifar semula jadi gelombang AC, menjadikannya sangat efisien untuk penghentian busur.