Cara Kerja ACB (Air Circuit Breaker), Simbol, dan Perbedaan dengan VCB (Vacuum Circuit Breaker)

Dalam sistem kelistrikan, berbagai jenis pemutus sirkuit (circuit breaker) digunakan untuk melindungi peralatan listrik dan memastikan keselamatan operasi sistem kelistrikan. 

Dua di antara pemutus sirkuit yang paling sering digunakan adalah Air Circuit Breaker (ACB) dan Vacuum Circuit Breaker (VCB). 

Keduanya memiliki fungsi yang sama, yaitu melindungi sistem dari gangguan seperti arus lebih (overcurrent) dan hubung singkat (short circuit). Namun, keduanya bekerja dengan prinsip yang berbeda dan digunakan dalam aplikasi yang berbeda pula.

Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendetail mengenai cara kerja ACB, simbol yang digunakan dalam skema kelistrikan, dan perbedaan antara ACB dengan VCB. Artikel ini akan membantu memberikan pemahaman yang lebih baik tentang kapan dan di mana jenis pemutus sirkuit tertentu lebih efektif digunakan.

Cara Kerja Air Circuit Breaker (ACB)

Air Circuit Breaker (ACB) adalah jenis pemutus sirkuit yang menggunakan udara sebagai media untuk memadamkan busur api (arc) yang terbentuk ketika kontak-kontak pemutus terpisah. ACB umumnya digunakan untuk perlindungan sirkuit pada tegangan rendah hingga menengah, terutama pada sistem distribusi daya di industri atau gedung besar.

Cara Kerja ACB

Cara Kerja ACB dengan memutuskan arus listrik ketika mendeteksi adanya gangguan, seperti kelebihan beban atau hubung singkat. Busur api terbentuk saat kontak pemutus terbuka karena arus masih mengalir melalui kontak tersebut. Proses kerja ACB dapat dijelaskan dalam beberapa langkah berikut:

Deteksi Gangguan

Ketika terjadi kelebihan arus akibat hubung singkat atau beban berlebih, sensor atau relay yang terhubung dengan ACB mendeteksi kondisi tidak normal ini. ACB kemudian mendapatkan sinyal untuk membuka kontak pemutus.

Pemutusan Kontak

Setelah mendeteksi gangguan, kontak ACB mulai membuka. Saat kontak terbuka, arus yang masih mengalir di antara kontak menghasilkan busur api. Semakin tinggi arus, semakin besar busur api yang dihasilkan.

Pemadaman Busur Api

Pada ACB, busur api yang terbentuk dimatikan dengan bantuan aliran udara. Aliran udara tersebut membantu mendinginkan busur api dan mempercepat proses pemutusan arus. Dalam beberapa desain ACB, udara dipaksa melewati ruang pemutus untuk mempercepat proses pemadaman busur.

Pendinginan dan Isolasi

Setelah busur api dipadamkan, udara berperan sebagai media isolasi di antara kontak-kontak pemutus. Udara memastikan bahwa kontak yang terbuka tetap terisolasi dengan baik sehingga tidak ada aliran arus yang tidak diinginkan.

ACB sangat efektif dalam memadamkan busur api pada arus rendah hingga menengah. Oleh karena itu, ACB sering digunakan dalam sistem distribusi listrik tegangan rendah, seperti pada panel distribusi utama (main distribution panel) di gedung komersial atau industri.

Jenis-jenis ACB

ACB tersedia dalam berbagai jenis yang dirancang untuk aplikasi yang berbeda:

Plain Break ACB

Ini adalah bentuk dasar dari ACB, di mana kontak pemutus terbuka di udara bebas, dan busur api dimatikan dengan bantuan aliran udara alami atau buatan. ACB jenis ini umumnya digunakan pada instalasi yang membutuhkan proteksi arus dengan kapasitas menengah.

Magnetic Blowout ACB

Pada ACB jenis ini, medan magnet digunakan untuk menarik busur api dari kontak pemutus ke area pemadaman. Medan magnet membantu mempercepat pemutusan busur api, sehingga pemutusan rangkaian lebih cepat dan efisien.

Air Blast Circuit Breaker (ABCB)

ABCB menggunakan aliran udara bertekanan tinggi untuk memadamkan busur api. Udara dialirkan ke ruang pemutus dengan kecepatan tinggi untuk mempercepat pendinginan busur api. ACB jenis ini biasanya digunakan pada aplikasi dengan tegangan lebih tinggi.

Simbol ACB dalam Skema Kelistrikan

Dalam skema kelistrikan, setiap komponen diwakili oleh simbol yang sederhana namun informatif. ACB juga memiliki simbol tersendiri yang digunakan dalam berbagai diagram listrik. Simbol ACB biasanya terdiri dari garis vertikal yang dipotong oleh garis horizontal di tengah, menunjukkan titik pemutusan dalam sirkuit. Di bawah ini adalah representasi umum dari simbol ACB:

• Garis horizontal mewakili konduktor atau kabel yang menghubungkan sirkuit.
• Simbol di tengah menunjukkan titik di mana kontak pemutus berada dan dapat terbuka atau tertutup.

Selain itu, simbol ACB bisa disertai dengan tambahan simbol relay proteksi atau sensor yang menunjukkan kemampuan ACB dalam mendeteksi arus lebih dan memutuskan sirkuit.

Vacuum Circuit Breaker (VCB)

Sebelum membahas perbedaan ACB dengan VCB, mari kita pahami terlebih dahulu bagaimana Vacuum Circuit Breaker (VCB) bekerja. VCB adalah jenis pemutus sirkuit yang menggunakan ruang vakum sebagai media pemadam busur api. VCB umumnya digunakan dalam aplikasi tegangan menengah hingga tinggi.

Cara Kerja VCB

Prinsip dasar VCB sangat mirip dengan ACB, yaitu memutuskan arus listrik saat terjadi gangguan. Namun, perbedaan utamanya adalah pada media pemadam busur api. Dalam VCB, busur api yang terbentuk di antara kontak pemutus dimatikan di dalam ruang vakum. Vakum memiliki sifat isolasi yang sangat baik karena hampir tidak ada partikel yang dapat menghantarkan arus.

Langkah-langkah kerja VCB adalah sebagai berikut:

Deteksi Gangguan

Sama seperti ACB, VCB juga dilengkapi dengan relay proteksi yang mendeteksi gangguan seperti hubung singkat atau beban lebih.

Pemutusan Kontak

Kontak pemutus di dalam VCB mulai terbuka setelah mendeteksi gangguan. Saat kontak terbuka, busur api terbentuk karena adanya tegangan tinggi antara kontak yang terpisah.

Pemadaman Busur Api di Vakum

Di dalam VCB, busur api dimatikan oleh kondisi vakum. Di dalam ruang vakum, busur api tidak bisa bertahan lama karena hampir tidak ada partikel atau gas yang bisa mendukung aliran arus. Busur api dengan cepat mati ketika kontak terbuka di dalam ruang vakum.

Isolasi dan Pendinginan

Setelah busur api padam, ruang vakum juga berfungsi sebagai media isolasi yang sangat efektif. Hal ini memastikan bahwa tidak ada arus bocor yang dapat menyebabkan kerusakan lebih lanjut.

VCB memiliki kemampuan pemadam busur api yang sangat efisien, bahkan pada tegangan menengah hingga tinggi. Oleh karena itu, VCB banyak digunakan pada sistem kelistrikan tegangan menengah di sektor industri besar atau utilitas tenaga.

Perbedaan antara ACB dan VCB

ACB dan VCB sama-sama digunakan sebagai perangkat proteksi untuk memutuskan arus ketika terjadi gangguan. Namun, ada beberapa perbedaan utama di antara keduanya yang mempengaruhi bagaimana dan di mana keduanya digunakan.

1. Media Pemadam Busur Api

ACB: Menggunakan udara sebagai media pemadam busur api. Udara membantu mendinginkan busur api dan mencegah aliran arus yang berlebihan.

VCB: Menggunakan ruang vakum untuk memadamkan busur api. Vakum merupakan media isolasi yang sangat baik dan efektif untuk memadamkan busur api dengan cepat.

2. Tegangan Operasional

ACB: Umumnya digunakan untuk sistem tegangan rendah hingga menengah, seperti dalam sistem distribusi daya di bangunan komersial atau industri.

VCB: Lebih sering digunakan untuk aplikasi tegangan menengah hingga tinggi, seperti pada jaringan distribusi tegangan menengah atau di fasilitas industri besar.

3. Efisiensi Pemadaman Busur Api

ACB: Pemadaman busur api pada ACB tergantung pada aliran udara yang cukup. Pada kondisi tertentu, pemadaman busur api mungkin kurang efektif dibandingkan media isolasi yang lebih canggih.

VCB: Pemadaman busur api di VCB sangat efisien karena vakum tidak mengandung partikel yang mendukung pembentukan busur api. Oleh karena itu, busur api padam lebih cepat dan dengan energi yang lebih rendah.

4. Ukuran dan Pemeliharaan

ACB: Biasanya lebih besar dan memerlukan lebih banyak ruang dalam pemasangan. ACB juga memerlukan pemeliharaan rutin untuk memastikan kontak dalam kondisi baik dan tidak terjadi penumpukan karbon akibat busur api.

VCB: Lebih kecil dan lebih ringkas dibandingkan ACB, karena tidak membutuhkan komponen tambahan seperti ruang udara atau media pendingin lainnya. VCB juga memerlukan lebih sedikit pemeliharaan karena tidak ada busur api yang signifikan dan tidak ada karbon yang menumpuk.

5. Harga

ACB: Secara umum, ACB lebih terjangkau daripada VCB karena komponen dan teknologinya yang lebih sederhana.

VCB: Lebih mahal karena teknologi vakum yang digunakan lebih kompleks dan efisien dalam pemadaman busur api.

6. Aplikasi

ACB: Digunakan di sektor bangunan komersial dan industri dengan tegangan rendah hingga menengah, serta pada sistem distribusi utama.

VCB: Digunakan pada aplikasi dengan tegangan lebih tinggi, seperti di jaringan distribusi tegangan menengah atau pada sistem industri besar yang memerlukan pemutus sirkuit dengan keandalan tinggi.

Kesimpulan

Air Circuit Breaker (ACB) dan Vacuum Circuit Breaker (VCB) adalah dua jenis pemutus sirkuit yang dirancang untuk melindungi sistem kelistrikan dari gangguan seperti kelebihan arus dan hubung singkat. 

ACB menggunakan udara sebagai media pemadam busur api, sementara VCB memanfaatkan ruang vakum untuk tujuan yang sama. Perbedaan utama antara keduanya terletak pada media pemadam busur api, tegangan operasional, efisiensi pemadaman, serta biaya dan aplikasi penggunaannya.

ACB lebih cocok untuk aplikasi dengan tegangan rendah hingga menengah dan lebih terjangkau, sementara VCB lebih efisien untuk aplikasi tegangan menengah hingga tinggi dan memiliki keunggulan dalam hal efisiensi pemadaman busur api. 

Memahami perbedaan antara ACB dan VCB sangat penting bagi para profesional kelistrikan dalam memilih jenis pemutus sirkuit yang sesuai untuk kebutuhan spesifik mereka.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Bagikan Artikel ini