ACB atau Air Circuit Breaker adalah | Penjelasan, Jenis dan Cara Kerjanya

Air Circuit Breaker adalah jenis pemutus sirkuit yang beroperasi di udara pada tekanan atmosfer. Setelah pengembangan oil breaker, pemutus sirkuit udara tegangan menengah (ACB) diganti sepenuhnya oleh oil circuit breaker di berbagai negara. Tetapi di negara-negara seperti Prancis dan Italia, ACB masih lebih disukai pilihan hingga tegangan 15 KV. Ini juga merupakan pilihan yang baik untuk menghindari risiko kebakaran minyak, jika terjadi pemutus sirkuit minyak. ACB atau Air Circuit Breaker adalah | Penjelasan, Jenis dan Cara Kerjanya akan kita bahas tuntas di artikel ini. Di Amerika, ACB secara eksklusif digunakan untuk sistem hingga 15 KV sampai pengembangan VCB dan pemutus sirkuit SF6. Sebeluim kita lanjut mengenai cara kerja ACB kita lihat apa jenis jenis dari circuit breaker terlebih dahulu.
Jenis Jenis Circuit Breaker
Circuit breaker yang dikategorikan berdasarkan aplikasi sesuai tegangan:
Circuit Breaker Tegangan Rendah

MCCB, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai MCCB silahkan Baca MCCB Fungsi dan Cara Setting
ACB, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai ACB silahkan Baca ACB Semua yang perlu Anda ketahui tentang Air Circuit Breaker
MCB, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai MCB silahkan Baca MCB Fungsi, Jenis, dan Prinsip Kerjanya
RCCB, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai RCCB silahkan Baca Residual Current Circuit Breaker (RCCB) adalah penjelasan

Circuit Breaker Tegangan Menengah

SF6 / VACUUM Circuit Breaker

Circuit Breaker Tegangan Tinggi

VCB, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai VCB silahkan Baca VCB Vacuum Circuit Breaker Prinsip Kerja dan Aplikasi
SF6, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai SF6 silahkan Baca SF6 Circuit Breaker
OCB, untuk mengetahui lebih lanjut mengenai OCB silahkan Baca Oil circuit breakers (OCB)

Prinsip kerja Air Circuit Breaker
Prinsip kerja pemutus ini agak berbeda dari yang ada di jenis pemutus sirkuit lainnya. Tujuan utama dari semua jenis pemutus sirkuit adalah untuk mencegah pembangunan kembali busur setelah nol saat ini dengan menciptakan situasi di mana dalam celah kontak akan menahan tegangan pemulihan sistem. Pemutus sirkuit udara melakukan hal yang sama tetapi dengan cara yang berbeda. Untuk busur interupsi itu menciptakan tegangan busur melebihi tegangan suplai. Tegangan busur didefinisikan sebagai tegangan minimum yang diperlukan untuk mempertahankan busur. Pemutus sirkuit ini meningkatkan tegangan busur terutama tiga cara yang berbeda,
Ini dapat meningkatkan tegangan busur dengan mendinginkan plasma busur. Ketika suhu arc plasma menurun, mobilitas partikel dalam arc arc berkurang; karena itu diperlukan gradien tegangan lebih untuk mempertahankan busur.

Ini dapat meningkatkan tegangan busur dengan memperpanjang jalur busur. Karena panjang jalur busur meningkat, resistansi jalur meningkat, dan karenanya untuk mempertahankan arus busur yang sama diperlukan lebih banyak tegangan untuk diterapkan melintasi jalur busur. Itu berarti tegangan busur meningkat.
Memisahkan busur menjadi beberapa seri busur juga meningkatkan tegangan busur.
Jenis Jenis ACB
Ada terutama dua jenis ACB yang tersedia.

Plain air circuit breaker
Air blast Circuit Breaker

Pengoperasian ACB
Tujuan pertama biasanya dicapai dengan memaksa busur bersentuhan dengan area seluas mungkin dari bahan isolasi. Setiap pemutus sirkuit udara dilengkapi dengan ruang yang mengelilingi kontak. Kamar ini disebut 'arc chute'. Busur didorong ke dalamnya. Jika bagian dalam busur lengkung berbentuk sesuai, dan jika busur dapat dibuat sesuai dengan bentuknya, dinding busur lengkung akan membantu mencapai pendinginan. Jenis saluran busur harus dibuat dari beberapa jenis bahan tahan api. Plastik suhu tinggi yang diperkuat dengan serat gelas dan keramik adalah bahan yang lebih disukai untuk membuat busur lengkung.
Tujuan kedua yaitu memperpanjang jalur busur, dicapai bersamaan dengan tujuan pertama. Jika dinding bagian dalam busur lengkung dibentuk sedemikian rupa sehingga busur tidak hanya dipaksa berdekatan, tetapi juga didorong ke saluran serpentin yang diproyeksikan pada dinding busur lengkung. Perpanjangan jalur busur meningkatkan resistensi busur.
Teknik ketiga dicapai dengan menggunakan slitter busur logam di dalam busur saluran. Gorong busur utama dibagi menjadi beberapa kompartemen kecil dengan menggunakan pelat pemisah logam. Pelat pemisah logam ini sebenarnya adalah pemisah busur dan masing-masing kompartemen kecil berperilaku sebagai saluran busur mini individual. Dalam sistem ini busur awal dibagi menjadi beberapa seri busur, yang masing-masing akan memiliki mini arc chute yang dimenangkan. Jadi masing-masing busur split memiliki efek pendinginan dan pemanjangan yang dimenangkan karena saluran busur mini yang dimenangkan dan karenanya tegangan busur split individu menjadi tinggi. Ini secara kolektif, membuat seluruh tegangan busur, jauh lebih tinggi dari tegangan sistem.
Ini adalah prinsip kerja pemutus sirkuit udara sekarang kita akan membahas secara rinci operasi ACB dalam prakteknya.
Pemutus sirkuit udara, yang dioperasikan dalam level tegangan 1KV, tidak memerlukan perangkat kontrol busur apa pun. Terutama untuk arus gangguan yang berat pada voltase rendah (level voltase rendah di atas 1 KV) ABC dengan perangkat kontrol busur yang tepat, adalah pilihan yang baik. Pemutus ini biasanya memiliki dua pasang kontak. Sepasang kontak utama membawa arus pada beban normal dan kontak ini terbuat dari tembaga. Pasangan tambahan adalah kontak busur dan terbuat dari karbon. Ketika pemutus sirkuit dibuka, kontak utama dibuka terlebih dahulu dan saat membuka kontak utama kontak busur masih saling berhubungan. Saat arus didapat, jalur paralel resistif rendah melalui kontak busur selama pembukaan kontak utama, tidak akan ada busur dalam kontak utama. Arcing hanya dimulai ketika akhirnya kontak arcing dipisahkan. Masing-masing kontak busur dilengkapi dengan pelari busur yang membantu, pelepasan busur untuk bergerak ke atas karena efek termal dan elektromagnetik seperti yang ditunjukkan pada gambar. Saat busur didorong ke atas, ia masuk ke dalam busur saluran, yang terdiri dari pembagi. Busur dalam saluran akan menjadi lebih dingin, memanjang dan membelah maka tegangan busur menjadi jauh lebih besar dari tegangan sistem pada saat operasi pemutus sirkuit udara, dan karenanya busur dipadamkan akhirnya selama nol saat ini.
Plan Air Circuit Breaker
Meskipun jenis pemutus sirkuit ini sudah usang untuk aplikasi tegangan menengah, tetapi mereka masih pilihan yang lebih disukai untuk peringkat arus tinggi dalam aplikasi tegangan rendah.
Air blast Circuit Breaker
Jenis pemutus sirkuit udara ini digunakan untuk tegangan sistem 245KV, 420KV dan bahkan lebih, terutama di mana operasi pemutus yang lebih cepat diperlukan. Air Blast Circuit Breaker memiliki beberapa keunggulan spesifik dibandingkan dengan circuit breaker minyak yang terdaftar sebagai berikut,

Tidak ada kemungkinan bahaya kebakaran yang disebabkan oleh minyak.
Kecepatan putus pemutus sirkuit jauh lebih tinggi selama operasi pemutus sirkuit ledakan udara.
Arc quenching jauh lebih cepat selama pengoperasian pemutus sirkuit ledakan udara.
Durasi busur sama untuk semua nilai interupsi kecil maupun arus tinggi.
Karena durasi busur lebih kecil, maka jumlah panas yang lebih sedikit direalisasikan dari busur ke kontak pembawa saat ini sehingga masa kerja kontak menjadi lebih lama.
Stabilitas sistem dapat dipelihara dengan baik karena tergantung pada kecepatan operasi pemutus sirkuit.
Membutuhkan perawatan yang jauh lebih sedikit dibandingkan dengan pemutus sirkuit oli.

Ada juga beberapa kerugian dari Air blast Circuit Breaker

Untuk dapat sering beroperasi, perlu memiliki kompresor udara berkapasitas cukup tinggi.
Pemeliharaan kompresor yang sering, pipa udara terkait dan peralatan kontrol otomatis juga diperlukan.
Karena gangguan arus kecepatan tinggi selalu ada kemungkinan kenaikan tingkat tegangan re-striking dan pemutusan arus yang tinggi.
Ada juga kemungkinan kebocoran tekanan udara dari persimpangan pipa udara.

Seperti yang kami katakan sebelumnya bahwa ada terutama dua jenis ACB, Plain air circuit breaker dan Air blast Circuit Breaker.. Namun nantinya dapat dibagi lagi menjadi tiga kategori berbeda.

Axial Blast ACB.
Axial Blast ACB dengan kontak yang bergerak di samping.
Cross Blast ACB.

Axial Blast ACB
Dalam Axial Blast ACB kontak bergerak bersentuhan dengan kontak tetap dengan bantuan tekanan pegas seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ada lubang nosel pada kontak tetap yang diblokir oleh ujung kontak bergerak pada kondisi normal pemutus. Ketika kesalahan terjadi, udara bertekanan tinggi dimasukkan ke dalam ruang busur. Tekanan udara akan melawan tekanan pegas dan mengubah bentuk pegas sehingga kontak bergerak ditarik dari kontak tetap dan lubang nosel menjadi terbuka.

Pada saat yang sama udara bertekanan tinggi mulai mengalir di sepanjang busur melalui lubang nosel kontak tetap. Aliran udara aksial ini sepanjang busur melalui lubang nosel akan membuat busur memanjang dan lebih dingin sehingga tegangan busur menjadi jauh lebih tinggi dari tegangan sistem yang berarti tegangan sistem tidak cukup untuk mempertahankan busur akibatnya busur dipadamkan.
Axial Blast ACB dengan kontak yang bergerak di samping
Dalam jenis pemutus sirkuit udara ledakan aksial kontak bergerak dipasang di atas piston yang didukung pegas.

Untuk membuka pemutus sirkuit, udara dimasukkan ke dalam ruang busur ketika tekanan mencapai nilai yang telah ditentukan, itu menekan kontak bergerak; busur ditarik antara kontak tetap dan bergerak. Ledakan udara segera mentransfer busur ke elektroda lengkung dan akibatnya padam oleh aliran udara aksial.
Cross Blast ACB
Prinsip kerja Cross Blast Air Circuit Breaker cukup sederhana. Dalam sistem pemutus sirkuit ledakan udara, pipa ledakan dipasang secara tegak lurus terhadap pergerakan kontak bergerak di ruang busur dan pada sisi berlawanan ruang busur, satu ruang buang juga dipasang pada penyelarasan pipa ledakan yang sama, sehingga udara yang berasal dari pipa ledak dapat langsung masuk ke dalam ruang buang melalui celah kontak pemutus.

Ruang knalpot diludahi dengan arc splitter. Ketika kontak bergerak ditarik dari kontak tetap, busur terbentuk di antara kontak, dan pada saat yang sama udara bertekanan tinggi yang berasal dari pipa ledakan akan melewati celah kontak dan secara paksa akan membawa busur ke dalam ruang buang di mana busur dibagi dengan bantuan pemisah busur dan akhirnya busur padam.