Dalam dunia elektrik dan elektronik, terdapat banyak kes di mana kecelakaan berlaku. Ia akan mengakibatkan kerosakan teruk pada bangunan, pejabat, rumah, sekolah, industri, dll. Mempercayai voltan dan arus tidak betul, walaupun langkah keselamatan telah diambil. Setelah pemutus litar dipasang, ia akan mengawal kenaikan voltan dan arus secara tiba-tiba. Ia akan membantu dari sebarang kemalangan. Pemutus litar adalah seperti jantung sistem elektrik. Terdapat pelbagai jenis pemutus litar di mana ini dipasang mengikut penilaian sistem. Di rumah, pelbagai jenis pemutus litar digunakan dan untuk industri, pemutus litar jenis lain digunakan. Mari kita bincangkan pelbagai jenis pemutus litar dan kepentingannya secara terperinci.

Apa itu Pemutus Litar?

Pemutus litar elektrik adalah alat pensuisan yang dapat dikendalikan secara automatik atau manual untuk melindungi dan mengawal sistem kuasa elektrik . Dalam sistem kuasa moden, reka bentuk pemutus litar telah berubah bergantung pada arus yang besar dan untuk mengelakkan dari busur semasa beroperasi.

Pemutus litar

Tenaga elektrik yang masuk ke rumah atau pejabat atau sekolah atau industri atau tempat lain dari grid pengagihan kuasa membentuk litar besar. Garis-garis yang disambungkan ke pembangkit tenaga elektrik yang terbentuk pada satu hujung disebut wayar panas dan garis lain yang menghubungkan ke tanah membentuk hujung yang lain. Setiap kali cas elektrik mengalir di antara kedua-dua talian ini, ia akan mengembangkan potensi di antara mereka. Untuk litar lengkap, sambungan beban (perkakas) menawarkan ketahanan terhadap aliran cas dan keseluruhan sistem elektrik di dalam rumah atau industri akan berjalan lancar.

Mereka berfungsi dengan lancar selagi perkakas cukup tahan dan tidak menyebabkan arus atau voltan berlebihan. Sebab-sebab pemanasan wayar adalah terlalu banyak cas yang mengalir melalui litar atau hubungan pintas atau tiba-tiba sambungan hujung panas ke wayar tanah akan memanaskan wayar, menyebabkan kebakaran. Pemutus litar akan mengelakkan keadaan seperti itu yang hanya memotong litar yang tinggal.

Kerja Asas Jenis Pemutus Litar

Kita sedar apa itu pemutus litar . Sekarang, bahagian ini menerangkan mengenai prinsip kerja pemutus litar .

Sebagai jurutera elektrik, sangat penting untuk mengetahui pengoperasian peranti ini, bukan sahaja jurutera tetapi untuk semua orang yang berada dalam domain ini, mereka perlu mengetahui perkara ini. Peranti ini merangkumi sepasang elektrod di mana satu statik dan yang lain boleh bergerak. Apabila kedua-dua kenalan membuat kenalan, litar ditutup dan apabila kenalan ini tidak bersatu, litar bergerak ke keadaan tertutup. Operasi ini bergantung pada keperluan pekerja sama ada litar mesti berada dalam keadaan TERBUKA atau TUTUP pada fasa awal.

Keadaan 1: Andaikan bahawa peranti ditutup pada tahap pertama untuk membuat litar, apabila berlaku kerosakan atau ketika pekerja berfikir untuk MEMBUKA, maka petunjuk logik merangsang relay perjalanan yang memutuskan kedua-dua kenalan dengan memberikan pergerakan ke gegelung bergerak yang jauh ke gegelung malar.

Operasi ini nampaknya begitu sederhana dan mudah, tetapi komplikasi sebenarnya adalah apabila beberapa kenalan berada jauh, maka akan ada kemungkinan variasi sementara yang besar di antara beberapa kenalan yang memudahkan peralihan elektron dari potensi tinggi ke rendah. Manakala jurang sementara antara kenalan ini beroperasi dielektrik iklan agar elektron bergerak dari satu ke elektrod yang lain.

Apabila kemungkinan variasi lebih daripada kekuatan kekuatan dielektrik, maka akan terjadi pergerakan elektron dari satu elektrod ke elektrod yang lain. Ini mengionkan mod dielektrik yang mungkin mengarah pada penciptaan pencucuhan besar antara elektrod. Pencucuhan ini diistilahkan sebagai ARC . Walaupun pencucuhan ini bertahan selama beberapa mikrodetik, ia mampu merosakkan keseluruhan alat pemutus sehingga menyebabkan kerosakan pada keseluruhan peralatan dan selongsong. Untuk menghilangkan penyalaan ini, keupayaan dielektrik yang memisahkan dua elektrod perlu dipadamkan terlebih dahulu sebelum litar mengalami kerosakan.

“Litar pengecas bateri 12 volt ”

Fenomena Arc

Semasa operasi pemutus litar, arka adalah yang perlu diperhatikan dengan jelas. Jadi fenomena arka pada pemutus litar berlaku pada masa kes yang salah. Sebagai contoh, apabila terdapat arus arus yang meluas pada kenalan sebelum pendekatan pertahanan berlaku dan memulakan kenalan.

Ketika kenalan berada dalam keadaan TERBUKA, maka kawasan hubungan dengan cepat berkurang dan berlaku peningkatan kepadatan arus kerana arus SC yang besar. Fenomena ini membawa kepada kenaikan suhu dan penghasilan haba ini cukup untuk medium gangguan pengionan. Medium terion berfungsi sebagai konduktor dan busur tersekat di antara kenalan. Arka menghasilkan jalan rintangan minimum untuk kenalan dan akan ada arus arus besar sepanjang masa arka itu wujud. Keadaan ini merosakkan operasi pemutus litar.

Mengapa Arc Berlaku?

Sebelum mengetahui pendekatan penghentian arka, marilah kita menilai parameter yang dapat dipertanggungjawabkan terhadap kejadian arka. Sebabnya adalah:

Potensi variasi yang wujud antara kenalan
Zarah terion yang berada di antara kenalan

Potensi variasi yang ada di antara kenalan itu cukup untuk adanya busur kerana jarak kontak adalah minimum. Di samping itu, media pengionan mempunyai keupayaan untuk mengekalkan lengkungan.

Ini adalah sebab arka generasi.

Pengelasan Pemutus Litar

Pelbagai jenis pemutus litar voltan tinggi merangkumi yang berikut

Pemutus Litar Udara
Pemutus Litar SF6
Pemutus Litar Vakum
Pemutus Litar Minyak
Pemutus Litar Udara

Jenis Pemutus Litar

Pemutus Litar Udara

Pemutus litar ini akan beroperasi di udara media pelindapkejutan adalah Arc pada tekanan atmosfera. Di banyak negara, pemutus litar udara digantikan oleh pemutus litar minyak. Mengenai pemutus litar minyak, kita akan membincangkannya kemudian dalam artikel. Oleh itu, kepentingan ACB masih menjadi pilihan yang lebih baik untuk menggunakan pemutus litar udara sehingga 15KV. Ini kerana pemutus litar minyak mungkin terbakar semasa digunakan pada 15V.

Pemutus Litar Jenis Udara

Dua jenis pemutus litar udara adalah

Pemutus litar udara biasa
Pemutus Litar Airblast

Pemutus Litar Udara Polos

Pemutus litar udara biasa juga dipanggil Cross-Blast Circuit Breaker. Dalam hal ini, pemutus litar dilengkapi dengan ruang yang mengelilingi kenalan. Ruang ini dikenali sebagai pelongsor busur.

Arka ini dibuat untuk memandu di dalamnya. Dalam mencapai penyejukan pemutus litar udara, pelongsor arka akan membantu. Dari bahan tahan api, pelongsor busur dibuat. Dinding dalaman pelongsor busur dibentuk sedemikian rupa sehingga busur tidak dipaksa berdekatan. Ia akan masuk ke saluran penggulungan yang diproyeksikan di dinding saluran busur.

Saluran busur akan mempunyai banyak petak kecil dan mempunyai banyak bahagian yang merupakan plat yang dipisahkan logam. Di sini setiap petak kecil berperilaku sebagai pelongsor busur mini dan plat pemisah logam bertindak seperti pemisah busur. Semua voltan arka akan lebih tinggi daripada voltan sistem apabila arka akan berpecah menjadi satu siri busur. Hanya lebih baik untuk aplikasi voltan rendah.

Pemutus Litar Air Blast

Pemutus litar hembusan udara digunakan untuk voltan sistem 245 kV, 420 kV, dan juga lebih banyak lagi. Pemutus litar udara mempunyai dua jenis:

Pemutus letupan paksi
Letupan paksi dengan sentuhan bergerak gelongsor.

Pemutus Letupan Paksi

Pada pemutus paksi paksi, sentuhan pemutus pemecah paksi akan bersentuhan. Lubang muncung terpaku pada kontak pemutus pada keadaan yang biasanya ditutup. Kesalahan berlaku apabila tekanan tinggi dimasukkan ke dalam ruang. Voltan cukup untuk menahan udara tekanan tinggi ketika dialirkan melalui lubang muncung.

Jenis Letupan Udara

Kelebihan Air-Blast Circuit Beaker

Ia digunakan di mana operasi yang kerap diperlukan kerana tenaga arka yang lebih sedikit.
Ia bebas risiko dari kebakaran.
Bersaiz kecil.
Ia memerlukan penyelenggaraan yang lebih sedikit.
Pemadaman busur jauh lebih pantas
Kelajuan pemutus litar jauh lebih tinggi.
Tempoh masa arka adalah sama untuk semua nilai arus.

Kekurangan Pemutus Litar Air-Blast

Ia memerlukan penyelenggaraan tambahan.
Udara mempunyai sifat pemadam arka yang lebih rendah
Ia mengandungi pemampat udara berkapasiti tinggi.
Dari persimpangan paip udara, kemungkinan ada kebocoran tekanan udara
Terdapat kemungkinan kenaikan kadar tinggi dari arus ulang dan pemotongan voltan.

Aplikasi dan Kegunaan Air Circuit Breaker

Ia digunakan untuk melindungi tanaman, mesin elektrik, transformer, kapasitor, dan generator
Pemutus litar udara juga digunakan dalam sistem perkongsian Elektrik dan GND sekitar 15Kv
Juga digunakan dalam arus Rendah dan Arus Tinggi dan aplikasi voltan.

Pemutus Litar SF6

Pada pemutus litar SF6, kenalan yang membawa arus beroperasi dalam gas heksafluorida sulfur dikenali sebagai pemutus litar SF6. Ia adalah sifat penebat yang sangat baik dan elektro-negatif yang tinggi. Dapat difahami bahawa, pertalian tinggi menyerap elektron bebas. Ion negatif terbentuk apabila elektron bebas bertabrakan dengan molekul gas SF6 ia diserap oleh molekul gas tersebut. Dua cara penyambungan elektron dengan molekul gas SF6 adalah

SF6 + e = SF6
SF6 + e = SF5- + F

Ion negatif yang terbentuk akan jauh lebih berat daripada elektron bebas. Oleh itu, jika dibandingkan dengan gas biasa yang lain, pergerakan keseluruhan zarah bermuatan dalam gas SF6 adalah lebih kurang. Mobiliti zarah bermuatan bertanggungjawab terutamanya untuk mengalirkan arus melalui gas. Oleh itu, untuk zarah yang lebih berat dan kurang bergerak dalam gas SF6, ia memperoleh kekuatan dielektrik yang sangat tinggi. Gas ini memindahkan haba yang baik kerana kelikatan gas rendah. SF6 100 kali lebih berkesan dalam media pelindapkejutan daripada pemutus litar udara. Ia digunakan untuk sistem kuasa elektrik voltan sederhana dan tinggi dari 33KV hingga 800KV.

Pemutus Litar SF6

Jenis Pemutus Litar di SF6

Pemutus litar gangguan tunggal SF6 digunakan hingga 220
Pemutus litar dua gangguan SF6 berlaku hingga 400
Pemutus litar empat gangguan SF6 berlaku hingga 715V

Pemutus Litar Vakum

Pemutus litar vakum adalah litar di mana vakum digunakan untuk memadamkan busur. Ia mempunyai watak pemulihan dielektrik, gangguan yang sangat baik, dan dapat mengganggu arus frekuensi tinggi yang disebabkan oleh ketidakstabilan busur, yang ditumpangkan pada arus frekuensi talian.

Prinsip operasi VCB akan mempunyai dua kenalan yang disebut elektrod akan tetap ditutup dalam keadaan operasi biasa. Andaikan apabila berlaku kerosakan di mana-mana bahagian sistem, maka gegelung pemutus litar diaktifkan dan akhirnya, kenalan terasing.

Pemutus Litar Vakum

Detik kenalan pemutus dibuka dalam vakum, iaitu 10-7 hingga 10-5 Torr sebuah busur dihasilkan antara kenalan dengan pengionan wap logam kenalan. Di sini busur cepat padam, ini berlaku kerana elektron, wap logam, dan ion yang dihasilkan semasa busur, mengembun dengan cepat di permukaan kenalan CB, mengakibatkan pemulihan kekuatan dielektrik dengan cepat.

Kelebihan

VCB boleh dipercayai, padat, dan tahan lama
Mereka boleh mengganggu arus kerosakan.
Tidak akan ada bahaya kebakaran.
Tidak ada bunyi yang dihasilkan
Ia mempunyai kekuatan dielektrik yang lebih tinggi.
Ia memerlukan lebih sedikit kuasa untuk operasi kawalan.

Pemutus Litar Minyak

Dalam litar jenis ini, minyak pemutus digunakan, tetapi minyak mineral lebih disukai. Ia bertindak sebagai bahan penebat yang lebih baik daripada udara. Kenalan bergerak dan kontak tetap direndam di dalam minyak penebat. Apabila pemisahan arus berlaku, maka kenalan pembawa di dalam minyak, busur di pemutus litar diinisialisasi pada saat pemisahan kenalan, dan kerana arka ini di dalam minyak diuap dan diuraikan dalam gas hidrogen dan akhirnya menghasilkan gelembung hidrogen di sekitar arka.

Gelembung gas yang sangat dimampatkan di sekitar dan busur ini menghalang serangan arka semula setelah arus mencapai sifar lintasan kitaran. OCB adalah jenis pemutus litar tertua.

Pelbagai Jenis Pemutus Litar dalam Jenis Minyak

Pemutus litar minyak pukal
Pemutus litar minyak minimum

Pemutus Litar Minyak Pukal (BOCB)

Dalam BOCB, minyak digunakan untuk melengkapkan media pelindapkejutan dan juga untuk media penebat di antara bahagian bumi pemutus litar dan kenalan arus. Minyak penebat pengubah yang sama digunakan.

“topik teknologi terkini untuk persembahan dalam sains komputer ”

Prinsip kerja BOCB mengatakan apabila kenalan yang membawa arus dalam minyak dipisahkan, maka arka dihasilkan di antara kenalan yang dipisahkan. Arka yang terbentuk akan menghasilkan gelembung gas yang berkembang pesat di sekitar busur. Kenalan yang bergerak akan menjauh dari kenalan arka yang tetap dan ini mengakibatkan daya tahan arka bertambah. Di sini peningkatan rintangan akan menyebabkan penurunan suhu. Oleh itu pembentukan gas yang berkurang mengelilingi busur.

Semasa arus melalui sifar melintasi busur pelindapkejutan di BOCB berlaku. Di dalam kapal kedap udara sepenuhnya, gelembung gas tertutup di dalam minyak. Minyak akan mengelilingi dengan tekanan tinggi pada gelembung, ini menghasilkan gas yang sangat terkompresi di sekitar busur. Apabila tekanan meningkat, deionisasi gas juga meningkat, yang mengakibatkan pelindasan busur. Gas hidrogen akan membantu menyejukkan pelindasan arka di pemutus litar minyak.

Kelebihan

Harta penyejukan yang baik kerana penguraian
Minyak mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi
Ia bertindak sebagai penebat antara bumi dan bahagian hidup.
Minyak yang digunakan di sini akan menyerap tenaga arka semasa menguraikan

Kekurangan

Ia tidak akan membenarkan gangguan berkelajuan tinggi
Ia memerlukan masa yang panjang.

Pemutus Litar Minyak Minimum

Ia adalah pemutus litar yang menggunakan minyak sebagai media yang mengganggu. Pemutus litar minyak minimum akan meletakkan unit gangguan di ruang penebat pada potensi hidup. Tetapi bahan penebat tersedia di ruang mengganggu. Ia memerlukan jumlah minyak yang lebih sedikit sehingga disebut pemutus litar minyak minimum.

Kelebihan

Ia memerlukan penyelenggaraan yang lebih sedikit.
Ia sesuai untuk operasi automatik dan manual.
Ia memerlukan ruang yang lebih kecil
Kos keupayaan pecah dalam MVA juga lebih rendah.

Kekurangan

Minyak merosot kerana pengkarbonan.
Terdapat kemungkinan letupan dan kebakaran
Oleh kerana ia mempunyai kuantiti minyak yang lebih kecil, maka karbonisasi meningkat.
Sangat sukar untuk mengeluarkan gas dari ruang antara kenalan.

Tambahan pula, pemutus litar dikelaskan berdasarkan pelbagai jenis dan antaranya adalah:

Berdasarkan Kelas Voltan

Pengkategorian awal pemutus litar bergantung pada voltan fungsional yang akan digunakan. Terdapat terutamanya dua jenis pemutus litar berasaskan voltan dan mereka adalah:

Voltan Tinggi - Untuk dilaksanakan pada tahap voltan melebihi 1000V. Ini dibahagikan lagi kepada peranti 75kV dan 123kV.
Voltan Rendah - Untuk dilaksanakan pada tahap voltan di bawah 1000V

Berdasarkan Jenis Pemasangan

Peranti ini juga dibahagikan bergantung pada lokasi pemasangan yang bermaksud sama ada lokasi tertutup atau terbuka. Secara amnya, ini dikendalikan pada tahap voltan yang sangat tinggi. Pemutus litar tertutup dirancang untuk digunakan secara dalaman ke bangunan atau yang mempunyai sebatian yang tidak tahan cuaca. Variasi penting yang terdapat di antara kedua-dua jenis ini adalah pembinaan dan komposisi pembungkusan sedangkan reka bentuk dalaman seperti peralatan dan fungsi penahan semasa hampir serupa.

Berdasarkan Jenis Reka Bentuk Luaran

Bergantung pada reka bentuk fizikal, pemutus litar mempunyai dua jenis:

Jenis Tangki Mati - Di sini, peralatan pensuisan terletak di bejana pada potensi dasar dan ini dilampirkan oleh medium pelindung dan penyekat. Ini kebanyakan digunakan di negeri AS.

Jenis Tangki Hidup - Di sini, peralatan beralih terletak di dalam kapal pada potensi maksimum dan ini dilampirkan oleh medium pelindung dan penyekat. Ini kebanyakan digunakan di negara-negara Eropah dan Asia

Berdasarkan Jenis Medium Mengganggu

Ini adalah pengkategorian pemutus litar yang penting. Di sini, peranti dikelaskan bergantung kepada pendekatan pemusnahan arka dan pada medium gangguan. Secara umum, kedua-duanya muncul sebagai parameter penting dalam pembinaan pemutus litar dan mereka menentukan faktor-faktor pembinaan yang lain. Sebilangan besar, minyak dan udara digunakan sebagai medium gangguan. Selain itu, terdapat juga Sulfur Hexafluoride dan vakum yang bertindak sebagai medium gangguan. Kedua-dua ini paling banyak digunakan hari ini.

Pemutus Litar HVDC

Ia adalah alat pensuisan yang menghalang arus arus umum dalam litar. Apabila berlaku kerosakan, jarak jarak antara kenalan mekanikal dalam peranti dan pemutus litar bergerak ke keadaan TERBUKA. Di sini, pemutus litar agak rumit kerana aliran arus hanya searah dan tidak ada arus batal. Penggunaan penting peranti ini adalah untuk menghalang julat voltan tinggi DC dalam litar. Sementara rangkaian AC menghalang arka dengan lancar pada keadaan arus nol kerana pelesapan tenaga hampir sifar. Jarak hubungan perlu mendapatkan semula keupayaan dielektrik untuk menahan tahap voltan pemulihan sementara.

Operasi HVDC

Dalam kes peranti pemutus litar DC, masalahnya lebih rumit kerana gelombang DC tidak akan mempunyai arus batal. Penyumbatan busur yang diwajibkan membawa kepada pengembangan tahap voltan pemulihan sementara yang besar dan ia mengalami gangguan tanpa halangan busur dan menyebabkan kerosakan akhir pada hubungan mekanikal. Dalam pembinaan peranti HVDC, kebanyakannya telah menghadapi tiga masalah dan mereka adalah:

Halangan penyekat arka
Keadaan tenaga tersimpan
Penjanaan arus sifar buatan

Pemutus Litar Piawai

Peranti ini sangat memerhatikan fungsi peranti. Pemutus litar standard ini terdiri daripada tiang tunggal dan dua tiang.

Pemutus Litar Tiang Tunggal

Peranti ini mempunyai ciri-ciri

Sebilangan besar digunakan dalam aplikasi isi rumah
Melindungi wayar bertenaga tunggal
Ini memberikan voltan hampir 120V ke litar
Mereka mempunyai keupayaan untuk menguruskan 15 amp hingga 30 amp
Pemutus tiang tunggal terdapat dalam tiga varietas dan berukuran penuh (memiliki lebar 1 inci), separuh ukuran (memiliki lebar setengah inci), dan berkembar (mempunyai lebar satu inci yang terdiri dari dua suis dan menguruskan pasangan litar).

Pemutus Litar Tiang Berkembar

Peranti ini mempunyai ciri-ciri

Ini memberikan voltan hampir 120V / 240V ke litar
Mereka mempunyai keupayaan untuk menguruskan 15 amp hingga 30 amp
Sebilangan besar digunakan dalam aplikasi besar seperti pemanas dan pengering
Melindungi dua wayar bertenaga

Dalam artikel ini, pelbagai jenis pemutus litar, iaitu Air Circuit Breaker, SF6 Circuit Breaker, Vacuum Circuit Breaker, dan Oil Circuit Breaker telah dibincangkan secara terperinci hanya untuk memahami konsep asas mengenai pemutus litar ini . Dan pembahagiannya juga dibincangkan bersama kelebihan dan kekurangan. Kami telah membincangkan setiap konsep dengan sangat jelas. Sekiranya anda tidak memahami apa-apa topik, anda merasakan ada maklumat yang hilang, atau untuk melaksanakan projek elektrik untuk pelajar kejuruteraan, sila beri komen di bahagian bawah.