Pemutus Sirkuit (Waktu Operasi & Waktu Pemutusan)
Fungsi utama pemutus sirkuit listrik adalah untuk membuka dan menutup kontak yang mengalirkan arus. Meskipun tampaknya sangat sederhana, kita harus ingat bahwa satu pemutus sirkuit tetap dalam posisi tertutup sepanjang sebagian besar masa pakainya. Sangat jarang diperlukan untuk mengoperasikan pemutus sirkuit untuk membuka dan menutup kontaknya.
Oleh karena itu, operasi pemutus sirkuit harus sangat andal tanpa penundaan atau lambat. Untuk mencapai keandalan ini, mekanisme pengoperasian pemutus sirkuit menjadi lebih kompleks daripada yang awalnya dipikirkan.
Jarak buka-tutup antara kontak dan kecepatan kontak bergerak selama operasi, merupakan parameter paling penting yang harus dipertimbangkan saat merancang pemutus sirkuit.
Jarak kontak, jarak perjalanan kontak bergerak, dan kecepatannya ditentukan oleh jenis medium padam busur, arus, dan tegangan pemutus sirkuit.
Kurva karakteristik operasi pemutus sirkuit yang typikal ditunjukkan dalam grafik di bawah ini.
Dalam grafik, sumbu X mewakili waktu dalam milidetik dan sumbu Y mewakili jarak dalam milimeter.
Misalkan pada waktu T0 arus mulai mengalir melalui kumparan tutup. 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 beban berlebih kedua kontak (bergerak dan tetap). Setelah waktu T3 kontak bergerak sedikit melompat kembali lalu kembali ke posisi tertutup, 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 dalam posisi istirahat karena akan ada beberapa osilasi mekanis kontak bergerak sebelum mencapai posisi istirahat akhir. Pada waktu T9 kontak bergerak akhirnya mencapai posisi istirahat. Ini berlaku untuk pemutus sirkuit standar dan pemutus sirkuit kontrol jarak jauh.
Keperluan Operasi Pembukaan Pemutus Sirkuit
Pemutus sirkuit diharapkan berada dalam posisi terbuka secepat mungkin. Hal ini bertujuan untuk membatasi erosi kontak dan mengganggu arus yang bermasalah secepat mungkin. Namun, jarak perjalanan total kontak bergerak tidak hanya ditentukan oleh kebutuhan untuk mengganggu arus yang bermasalah, tetapi juga jarak kontak yang diperlukan untuk menahan stres dielektrik normal dan tegangan impuls petir yang muncul di antara kontak ketika pemutus sirkuit berada dalam posisi terbuka.
Kebutuhan untuk mengalirkan arus terus-menerus dan untuk menahan periode busur api di pemutus sirkuit, membuat diperlukannya penggunaan dua set kontak paralel, satu kontak primer yang selalu terbuat dari bahan konduktif tinggi seperti tembaga, dan yang lainnya adalah kontak busur api, terbuat dari bahan tahan busur api seperti wolfram atau molibdenum, yang memiliki konduktivitas jauh lebih rendah dibandingkan kontak primer.
Selama operasi pembukaan pemutus sirkuit, kontak primer terbuka sebelum kontak busur api. Namun, karena perbedaan dalam tahanan listrik dan induktansi jalur listrik kontak primer dan kontak busur api, diperlukan waktu tertentu untuk mencapai komutasi arus total, yaitu dari kontak primer atau utama ke cabang kontak busur api.
Jadi, ketika kontak bergerak mulai bergerak dari posisi tertutup ke posisi terbuka, jarak kontak secara bertahap meningkat dan setelah beberapa waktu mencapai posisi kontak kritis yang menunjukkan jarak konduksi minimum yang diperlukan untuk mencegah re-arcing setelah nol arus berikutnya.
Bagian perjalanan yang tersisa diperlukan hanya untuk menjaga kekuatan dielektrik yang cukup antara jarak kontak dan untuk tujuan perlambatan.
Keperluan Operasi Penutupan Pemutus Sirkuit
Selama operasi penutupan pemutus sirkuit, yang diperlukan adalah,
Kontak bergerak harus bergerak menuju kontak tetap dengan kecepatan yang cukup untuk mencegah fenomena pre-arcing. Seiring berkurangnya jarak kontak, arcing dapat dimulai sebelum kontak benar-benar tertutup.
Selama penutupan kontak, medium di antara kontak diganti, oleh karena itu energi mekanis yang cukup harus disediakan selama operasi pemutus sirkuit ini untuk mengkompresi medium dielektrik di ruang busur api.
Setelah menabrak kontak tetap, kontak bergerak mungkin melompat kembali, karena gaya tolak yang sama sekali tidak diinginkan. Oleh karena itu, energi mekanis yang cukup harus disediakan untuk mengatasi gaya tolak akibat operasi penutupan pada gangguan.
Dalam mekanisme pegas-pegas, biasanya pegas trip atau pembukaan dikenakan selama operasi penutupan. Oleh karena itu, energi mekanis yang cukup juga harus disediakan untuk mengisi pegas pembukaan.
Pernyataan: Hormati aslinya, artikel bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.
