Konstruksi Air Circuit Breaker
Konstruksi pemutus sirkuit udara dapat dilakukan dengan menggunakan bagian internal dan eksternal yang berbeda seperti berikut ini.
Bagian eksternal ACB terutama mencakup tombol ON & OFF, indikator posisi kontak utama, indikator mekanisme penyimpanan energi, indikator LED, tombol RST, pengontrol, rated nameplate, pegangan untuk penyimpanan energi, display, shake, tombol fault trip rest, repositori rocker, dan lainnya.
Bagian internal ACB terutama mencakup struktur pendukung dengan lembaran baja, transformator arus yang digunakan untuk melindungi unit perjalanan, kotak isolasi kelompok tiang, terminal horizontal, ruang lengkung, unit perjalanan untuk perlindungan, kotak terminal, pegas penutup, kontrol pembukaan dan penutupan CB, pelat untuk memindahkan lengkung dan kontak utama, pelat untuk kontak utama dan kontak arcing.
Gambar berikut menunjukkan bagian utama dan bagian luar dari ACB.
- Tombol mati (O)
- tombol nyala (I)
- Indikator posisi kontak utama
- Indikator status mekanisme penyimpanan energi
- Tombol Atur ulang
- Indikator LED
- Pengontrol
- Stopper posisi "Koneksi", "Test" dan "Isolated"
- Gembok yang disediakan pengguna
- Indikasi posisi "Koneksi "," Test "dan" Separation"
- Kontak indikasi posisi Connection(CE), Separation (CD), dan Test (CT)
- Rated Name Plate
- Tampilan Digital
- Pegangan penyimpanan energi mekanik
- Shake (In. Out)
- Rocker repository
- Tombol reset fault trip
Berikut gambar menunjukkan bagian dalam dari ACB.
1. Sheet Steel Supporting Structure
2. Current Transformer for Protection Trip Unit
3. Pole Group insulating box
4. Horizontal rare terminals
5a. Plates for fixed main contacts
5b. Plates for fixed arcing contacts
6a. Plates for Main moving contacts
6b. Plates for Moving Arcing contacts
7. Arcing Chamber
8. Terminal box for fixed version
9. Protection Trip Unit
10. Circuit breaker Closing and Opening Control
11. Closing Springs
Prinsip Kerja Air Circuit Breaker
Prinsip kerja pemutus sirkuit ini agak berbeda dari pemutus sirkuit jenis lain. Tujuan utama dari semua jenis pemutus sirkuit adalah untuk mencegah pembentukan kembali busur setelah arus nol dengan menciptakan situasi di mana celah kontak akan menahan tegangan pemulihan sistem.
Air Circuit Breaker melakukan hal yang sama tetapi dengan cara yang berbeda. Untuk interupsi busur itu menciptakan tegangan busur lebih dari tegangan suplai. Tegangan busur didefinisikan sebagai tegangan minimum yang diperlukan untuk mempertahankan busur. Pemutus sirkuit ini meningkatkan tegangan busur terutama dengan tiga cara berbeda, antara lain:
- Meningkatkan tegangan busur dengan mendinginkan plasma busur. Saat suhu plasma busur menurun, mobilitas partikel dalam plasma busur berkurang; maka gradien tegangan lebih diperlukan untuk mempertahankan busur.
- Meningkatkan tegangan busur dengan memperpanjang jalur busur. Dengan bertambahnya panjang jalur busur, resistansi jalur meningkat, dan karenanya untuk mempertahankan arus busur yang sama, lebih banyak tegangan diperlukan untuk diterapkan melintasi jalur busur. Itu berarti tegangan busur meningkat.
- Memisahkan busur menjadi beberapa busur seri juga meningkatkan tegangan busur.
Jenis Air Circuit Breaker
Pemutus sirkuit udara sebagian besar terdiri dari empat jenis dan banyak digunakan untuk mempertahankan tegangan menengah.
- Plain Break Type ACB or Cross-Blast ACB
- Magnetic Blowout Type ACB
- Air Chute Air Break Circuit Breaker
- Air Blast Circuit Breaker
Plain Break Type ACB or Cross-Blast ACB
Plain Break Type ACB adalah bentuk pemutus udara yang paling sederhana. Titik kontak utama dibuat dalam bentuk dua tanduk. Busur pemutus sirkuit ini memanjang dari satu ujung ke ujung lainnya. Jenis pemutus sirkuit ini juga dikenal sebagai cross blast ACB. Penataan ini dapat dilakukan melalui suatu ruang (arc chute) yang dikelilingi oleh kontak.
Ruang atau saluran busur membantu dalam mencapai pendinginan dan dibuat dengan bahan tahan api. Peluncuran busur berisi dinding di dalamnya dan dipisahkan menjadi kompartemen kecil menggunakan pelat pemisah logam. Pelat ini adalah pembagi busur di mana setiap kompartemen akan berfungsi sebagai saluran busur mini.
Busur pertama akan dibagi menjadi rangkaian busur sehingga semua tegangan busur akan menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan tegangan sistem. ACB ini digunakan dalam aplikasi tegangan rendah.
Magnetic Blowout Type Air Break Circuit Breaker
Magnetic blowout air circuit breakers digunakan pada kapasitas tegangan hingga 11KV. Perpanjangan busur dapat diperoleh dari medan magnet yang diberikan oleh arus dalam blowout coils.
Pemutus sirkuit semacam ini memberikan kontrol magnetik pada momen busur untuk menciptakan pemadaman busur pada perangkat. Jadi, pemadaman ini dapat dikendalikan melalui medan magnet yang disuplai oleh aliran arus di dalam kumparan semburan. Penyambungan kumparan tiup dapat dilakukan secara seri melalui rangkaian yang terputus.
Kumparan ini disebut 'blow out the coil'. Medan magnet tidak mengatur busur yang dibuat di pemutus sirkuit, namun menggeser busur ke peluncuran busur di mana pun busur didinginkan dan diperpanjang sesuai. Jenis CB ini digunakan hingga 11kV.
Air Chute Air Break Circuit Breaker
Pada Air Chute Air Break Circuit Breaker, kontak utama biasanya terbuat dari tembaga dan mengalirkan arus dalam posisi tertutup. Pemutus sirkuit pemutus udara saluran udara memiliki resistansi kontak rendah dan berlapis perak. Kontak lengkung padat, tahan terhadap panas, dan terbuat dari paduan tembaga.
Pemutus sirkuit ini mencakup dua jenis kontak yaitu kontak utama dan busur atau tambahan. Perancangan kontak utama dapat dilakukan dengan pelat tembaga dan perak yang memiliki hambatan kecil dan menghantarkan arus dalam lokasi tertutup. Jenis lain seperti lengkung atau tambahan dirancang dengan paduan tembaga karena tahan panas.
ACB tipe ini digunakan untuk menghindari kerusakan kontak utama karena busur dan dapat dengan mudah diubah ketika diperlukan. Saat mengoperasikan pemutus sirkuit ini, kedua kontak dibuka setelah dan sebelum menutup kontak utama di pemutus sirkuit.
Air Blast Circuit Breaker
Jenis pemutus sirkuit ini digunakan untuk tegangan sistem 245 KV dan 420 KV & bahkan lebih, terutama di mana operasi pemutus cepat diperlukan. Manfaat pemutus sirkuit ini dibandingkan dengan jenis oli antara lain:
- Tidak menyebabkan bahaya kebakaran
- Kecepatan pemutusan tinggi selama pengoperasian.
- Pendinginan busur lebih cepat selama pengoperasian.
- Durasi busur serupa untuk semua nilai gangguan arus.
- Setelah durasi busur berkurang, maka lebih sedikit panas yang dapat direalisasikan dari busur ke kontak sehingga masa pakai kontak menjadi lebih lama.
- Pemeliharaan stabilitas sistem tetap terjaga dengan baik karena tergantung pada kecepatan operasi pemutus sirkuit.
- Membutuhkan lebih sedikit perawatan dibandingkan dengan pemutus sirkuit jenis oli.
- Jenis pemutus sirkuit ledakan udara adalah tiga jenis seperti ledakan aksial & ledakan aksial dengan kontak bergerak geser dan ledakan silang.
Air Blast Circuit Breaker selanjutnya dibagi menjadi tiga kategori:
- Axial Blast Air Circuit Breaker
- Axial Blast ACB with Side Moving Contact
- Cross Blast Air Circuit Breaker
Axial Blast Air Circuit Breaker
Kontak yang bergerak berada dalam kontak. Ada lubang nosel dalam kontak tetap pada kondisi pemutus normal tertutup. Ketika kesalahan terjadi, tekanan tinggi dimasukkan ke dalam ruang. Udara bertekanan tinggi akan mengalir melalui lubang nosel yang tegangannya cukup untuk menopang.
Axial Blast ACB with Side Moving Contact
Pada Axial Blast ACB with Side Moving Contact, kontak bergerak dipasang di atas piston yang didukung di atas pegas. Untuk membuka pemutus sirkuit, udara dimasukkan ke dalam ruang busur ketika tekanan mencapai nilai yang telah ditentukan, itu menekan kontak yang bergerak; busur ditarik antara kontak tetap dan bergerak. Ledakan udara segera mentransfer busur ke elektroda busur dan akibatnya dipadamkan oleh aliran aksial udara.
Cross Blast Air Circuit Breaker
Prinsip kerja cross blast air circuit breaker cukup sederhana. Dalam sistem pemutus sirkuit semburan udara ini, pipa sembur dipasang tegak lurus terhadap gerakan kontak bergerak di ruang busur dan di sisi berlawanan dari ruang lengkung, satu ruang buang juga dipasang pada kesejajaran yang sama dari pipa ledak, sehingga udara yang berasal dari pipa ledak dapat langsung masuk ke ruang buang melalui celah kontak pemutus.
Ruang buang dipisah dengan pembagi busur. Ketika kontak bergerak ditarik dari kontak tetap, busur terbentuk di antara kontak, dan pada saat yang sama udara bertekanan tinggi yang berasal dari pipa ledak akan melewati celah kontak dan akan secara paksa membawa busur ke ruang pembuangan di mana busur tersebut terbelah. dengan bantuan pembagi busur dan akhirnya busur padam.
Pemeliharaan Air Circuit Breaker
ACB bekerja seperti perangkat perlindungan sirkuit untuk berbagai aplikasi tegangan rendah hingga 600V AC seperti UPS, generator, pembangkit listrik mini, papan distribusi MCCB, dll dan ukurannya berkisar dari 400A hingga 6300A.
Pada pemutus sirkuit ini, hampir 20% kegagalan dalam sistem distribusi daya terjadi karena perawatan yang kurang, gemuk / grease yang keras, debu, korosi & suku cadang yang membeku. Jadi pemeliharaan CB adalah pilihan ideal untuk memastikan operasi yang konsisten serta memperpanjang masa pakai.
Perawatan pemutus sirkuit udara sangat penting. Untuk itu sebaiknya dimatikan terlebih dahulu, kemudian dipisahkan dari kedua mukanya dengan membuka isolator listrik yang dibutuhkan. Pemutus sirkuit harus bekerja pada kondisi tidak terisolasi ini untuk area terbatas dan jauh di setiap tahun. Pemutus sirkuit harus bekerja secara elektrik dari dibatasi dan diisolasi setelah itu secara mekanis dari dibatasi. Proses semacam ini akan membuat pemutus lebih konsisten dengan melepaskan lapisan luar yang terbentuk di antara permukaan geser.
Prosedur Pengujian Air Circuit Breaker
Pengujian Circuit Breaker terutama digunakan untuk memeriksa setiap operasi sistem switching serta pemrograman konstruksi tripping lengkap. Jadi, pengujian sangat penting untuk segala jenis pemutus sirkuit untuk memastikan kinerja yang aman dan konsisten. Dibandingkan dengan perangkat lain, melakukan pengujian lebih menantang.
Ketika kerusakan terjadi pada pemutus sirkuit maka dapat menyebabkan korsleting di dalam kumparan, perilaku yang salah, merusak sambungan mekanis, dll. Oleh karena itu, pemutus sirkuit perlu menguji secara teratur untuk mengatasi semua kesalahan ini.
Berbagai jenis pengujian yang dilakukan pada pemutus arus terutama meliputi pengujian mekanis, termal, dielektrik, hubung singkat, dll. Pengujian rutin pemutus arus adalah uji trip, resistansi isolasi, sambungan, resistansi kontak, trip kelebihan beban, trip magnetik sesaat, dll.
Proses Pengujian
Untuk menguji pemutus sirkuit, berbagai jenis peralatan uji digunakan untuk memverifikasi kondisi pemutus sirkuit di sistem tenaga apa pun. Pengujian ini dapat dilakukan melalui metode pengujian yang berbeda serta jenis peralatan pengujian. Alat pengujian tersebut adalah analyzer, mikro ohmmeter, tester injeksi primer dengan arus tinggi, dll. Ada beberapa manfaat dari pengujian circuit breaker seperti berikut ini.
- Kinerja pemutus sirkuit dapat ditingkatkan.
- Sirkuit dapat diperiksa pada beban atau offload.
- Mengakui kebutuhan pemeliharaan
- Masalah dapat dihindari
- Indikasi awal kesalahan dapat diidentifikasi
Keuntungan
Keuntungan dari ACB antara lain:
- Fasilitas penutupan kembali berkecepatan tinggi
- Digunakan untuk operasi yang sering
- Perlu lebih sedikit perawatan
- Operasi kecepatan tinggi
- Risiko kebakaran dapat dihilangkan tidak seperti pada pemutus sirkuit oli
- Waktu lengkung yang konsisten dan singkat, sehingga pembakaran kontak lebih sedikit
Kekurangan
Kekurangan dari ACB antara lain:
- Kelemahan dari prinsip arc chute adalah ketidakefisienannya pada arus rendah di mana medan elektromagnetik lemah.
- Saluran itu sendiri kurang efisien dalam tindakan pemanjangan dan de-ionisasi daripada pada arus tinggi, tetapi gerakan busur ke saluran cenderung menjadi lebih lambat, dan gangguan kecepatan tinggi tidak selalu diperoleh.
Aplikasi dan Penggunaan ACB
- Digunakan untuk perlindungan plant, di mana ada kemungkinan bahaya kebakaran atau ledakan.
- Digunakan untuk perlindungan umum mesin listrik.
- Digunakan untuk perlindungan transformator, kapasitor dan generator.
- Digunakan dalam sistem pembagian listrik dan NGD sekitar 15kV.
- Digunakan dalam aplikasi Tegangan dan Arus Rendah serta Tinggi.
Comments
Post a Comment