Air Circuit Breaker (ACB): Yuk Kenali Fungsi Dan Cara kerjanya

Bismillahirrahmanirrahiem

Diantara jenis circuit Breaker yang ada, kita mungkin mengenal MCB atau sekering.

Ya, memang betul, MCB memiliki peran untuk memutus arus listrik bila ada gangguan.

Namun, Pemutus arus atau Circuit Breaker tidak hanya MCB. Sebagaimana dijelaskan pada Artikel Macam-macam alat pemutus arus listrik (Circuit Breaker) Ada banyak jenis CB.

Baca selengkapnya : 11 Macam Alat pengaman arus listrik atau Circuit breaker dari berbagai kategori

Nah, yang akan kita bahas pada pembahasan kali ini adalah ACB. Penasaran dengan alat satu ini ?

Catatan!!!

Sedikit info terlebih dahulu. ACB ini merupakan sebuah Circuit breaker yang memiliki kompleksitas yang sangat tinggi. Karena didalamnya terdapat banyak sekali part untuk menunjang kerjanya.

untuk memahami ACB ini saya rasa akan kurang cukup bila sobat hanya membaca artikel ini. Namun, saya akan berusaha agar sobat dapat memahani ACB ini.

Yuk kita kupas tuntas bareng-bareng.

Apa itu Air Circuit Breaker (ACB)?

Pemutus Arus Udara, juga dikenal sebagai Air Circuit Breaker (ACB), adalah perangkat listrik yang memiliki peran penting dalam melindungi sistem kelistrikan dari arus berlebih dan potensi hubung singkat. Pemutus ini beroperasi pada rentang arus yang besar, mulai dari 800 Amps hingga 10K Amps, dan biasanya digunakan dalam aplikasi tegangan rendah yang berada di bawah 450V. Sobat dapat menemukan ACB terpasang di Panel Distribusi dengan tegangan yang sesuai (di bawah 450V).

Pemutus sirkuit udara bekerja dengan cara menggunakan udara sebagai media pemadam api dalam kondisi tekanan atmosfer yang terkendali. Pasar saat ini menyediakan berbagai jenis pemutus arus udara serta roda gigi peralihan yang memiliki sifat tahan lama, kinerja tinggi, serta kemudahan pemasangan dan perawatan. Dengan perkembangan teknologi, pemutus arus udara telah sepenuhnya menggantikan pemutus arus berminyak (oli), menjadi pilihan yang lebih unggul dalam melindungi sistem kelistrikan.

Bagian-bagian Pemutus Arus Udara (ACB)

Pemutus arus udara (Air Circuit Breaker - ACB) adalah perangkat kompleks yang terdiri dari berbagai komponen internal dan eksternal. Berikut adalah komponen-komponen utama yang membentuk konstruksi ACB:

Komponen Eksternal ACB

No	Komponen	Deskripsi
1	Tombol ON & OFF	Digunakan untuk mengaktifkan atau menonaktifkan pemutus arus.
2	Indikator Posisi Kontak Utama	Memberikan informasi visual tentang status kontak utama.
3	Indikator Mekanisme Penyimpanan Energi	Menunjukkan apakah mekanisme penyimpanan energi aktif atau tidak.
4	Indikator LED	Memberikan sinyal visual mengenai status operasional.
5	Tombol RST (Reset)	Digunakan untuk mengatur ulang pemutus setelah terjadi pemutusan aliran listrik.
6	Pengontrol	Berfungsi sebagai alat pengendali operasi pemutus.
7	Papan Nama Pengenal	Menyediakan informasi identifikasi ACB.
8	Pegangan untuk Penyimpanan Energi	Mempermudah penggantian energi penyimpanan.
9	Layar	Berfungsi sebagai tampilan informasi tambahan.
10	Goyang	Digunakan untuk mengatur pengaturan tertentu.
11	Tombol Istirahat Trip Rusak	Untuk memutus aliran listrik dalam kondisi darurat.
12	Tempat Penyimpanan Rocker	Untuk menyimpan komponen tambahan.

Komponen Internal ACB

No	Komponen	Deskripsi
1	Struktur Pendukung dengan Lembaran Baja	Menopang semua komponen ACB.
2	Trafo Arus	Digunakan untuk melindungi unit trip.
3	Kotak Isolasi Kelompok Tiang	Menyediakan isolasi dan perlindungan tambahan.
4	Terminal Horizontal	Menghubungkan ACB ke sistem listrik.
5	Ruang Busur	Tempat terjadi pemadam api saat pemutusan aliran listrik.
6	Unit Trip untuk Proteksi	Bertugas memonitor arus dan mengaktifkan pemutus jika diperlukan.
7	Kotak Terminal	Menyediakan tempat untuk menghubungkan kabel.
8	Pegas Penutup	Memungkinkan pergerakan komponen tertentu.
9	Kontrol Pembukaan & Penutupan CB	Mengontrol operasi pemutus.
10	Pelat untuk Memindahkan Busur dan Kontak Utama	Memfasilitasi perpindahan busur api.
11	Pelat untuk Kontak Utama & Busur Tetap	Komponen penting yang mengatur aliran listrik.

Mengenal komponen-komponen utama konstruksi pemutus arus udara membantu memahami fungsionalitas dan peran masing-masing bagian dalam menjaga keandalan sistem kelistrikan.

Prinsip Kerja ACB (Air Circuit Breaker)

Prinsip dasarnya adalah untuk mengamankan sirkuit listrik dengan cara mengendalikan aliran listrik. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut mengenai mekanisme ACB

1. Mekanisme Free Trip

Ketika ACB dalam posisi tertutup, mekanisme free trip mengunci kontak utama. Ini mencegah aliran listrik terputus secara tidak terkendali.

2. Kumparan Tripper Arus Lebih dan Elemen Termal

Rangkaian utama ACB terhubung ke kumparan tripper arus lebih dan elemen termal tripper termal. Ini berfungsi untuk mengawasi arus listrik yang melebihi batas aman.

3. Pelat Aluminium

Pelat aluminium berkualitas tinggi digunakan dalam pembuatan tirai jenis baru untuk ACB. Pelat ini dibentuk dengan teknologi pembengkokan dan dilapisi dengan cat dekoratif.

4. Kumparan Trip Tegangan Bawah

Kumparan ini terhubung ke catu daya dan berperan penting dalam memantau tegangan. Ketika terjadi gangguan seperti sirkuit pendek atau kelebihan beban, strip arus lebih akan aktif, mengaktifkan mekanisme trip bebas dan memutuskan sirkuit utama.

5. Pemanas Tipper Termal

Dalam kondisi kelebihan beban, elemen pemanas tipper termal membengkokkan lembaran bimetal. Hal ini mendorong mekanisme trip bebas untuk berfungsi. Saat tidak ada masalah, koil mati, tetapi ketika diperlukan, tombol start memberikan energi pada koil, yang menggerakkan mekanisme trip bebas untuk menghentikan kontak utama.

6. Pelat Isolasi dan Sistem Pemadam Busur Api

Pelat isolasi dipasang pada panel sisi kiri dan kanan, sedangkan sistem pemadam busur api terletak di bagian atas. Mekanisme pengoperasian terletak di depan atau di sisi kanan dengan tombol indikasi dan pemutusan manual.

7. Trip Shunt dan Trip Tegangan Bawah

Bagian kiri atas ACB memiliki trip shunt dan trip tegangan bawah yang terhubung ke setengah poros trip. Ini berperan dalam memastikan pemutusan sirkuit ketika diperlukan.

8. Konverter Arus-Tegangan

Konverter ini terletak di bagian bawah bus. Perangkat lain seperti perangkat penundaan tegangan, relai termal, atau tripper semikonduktor terletak di bawahnya.

Kelebihan ACB (Air Circuit Breaker)

Pemutus sirkuit udara (ACB) memiliki karakteristik yang sangat menguntungkan dalam sistem tenaga listrik. ACB digunakan secara luas dalam berbagai konteks, seperti trafo, stasiun distribusi tenaga listrik, perusahaan industri, dan pertambangan, karena berbagai alasan yang membuatnya unggul. Berikut adalah penjelasan lebih rinci yang lebih SEO-friendly:

Kemampuan Penampang Tinggi, ACB mampu menangani arus listrik yang besar dengan baik. Ini adalah pilihan ideal untuk sistem yang membutuhkan kapasitas penampang tinggi.
Fungsi Kombinasi, ACB berfungsi sebagai kombinasi antara sakelar sekring dan relai panas berlebih. Ini berarti ACB dapat segera memutuskan rangkaian saat terjadi kelebihan beban atau kegagalan arus, memberikan perlindungan yang efisien.
Perlindungan Tegangan Rendah, ACB juga menyediakan perlindungan terhadap tegangan rendah dan hubung singkat. Ini membantu dalam mengatasi masalah yang mungkin terjadi pada peralatan dan saluran listrik.
Ukuran Kompak dan Ringan, ACB memiliki desain yang kompak dan ukuran yang ringan, membuatnya mudah dipasang. Ini adalah fitur penting dalam industri, pertambangan, transformator daya, dan stasiun distribusi yang memiliki ruang terbatas.
Pelat Insulasi untuk Keselamatan, Pelat insulasi digunakan pada ACB untuk memisahkan konduktor dan memastikan keselamatan operasional sehari-hari. Ini juga membantu dalam mencegah korosi dan meningkatkan keandalan perangkat.
Rangka yang Tahan Karat, Bagian-bagian ACB ditempatkan di dalam bingkai yang tahan karat. Ini penting untuk mempertahankan keandalan perangkat dalam jangka waktu yang panjang.
Koordinasi Komponen, Koordinasi komponen dalam rangka ACB memungkinkan perangkat ini menjalankan berbagai fungsi dengan kinerja yang stabil.
Nilai Arus Tinggi, ACB memiliki nilai arus dan peringkat cangkang yang lebih tinggi daripada pemutus sirkuit lainnya. Hal ini memungkinkan penggunaan ACB untuk melindungi motor dan peralatan listrik yang memerlukan arus tinggi.

Kelemahan ACB

Pemutus sirkuit ledakan udara memiliki beberapa kelemahan yang perlu diperhatikan untuk menjaga kinerjanya dengan baik. Dalam artikel ini, kita akan membahas empat kelemahan utama yang perlu Sobat perhatikan:

1. Kapasitas Kompresor Udara yang Cukup Tinggi Diperlukan

Untuk memastikan pemutus sirkuit ledakan udara dapat beroperasi secara konsisten, diperlukan kompresor udara berkapasitas yang cukup tinggi. Kapasitas kompresor ini harus mampu memenuhi kebutuhan tekanan udara yang diperlukan oleh pemutus sirkuit. Oleh karena itu, sebelum memasang pemutus sirkuit ledakan udara, pastikan Kita telah memilih kompresor dengan kapasitas yang sesuai untuk mencegah masalah operasional di masa depan.

2. Perawatan yang Sering Diperlukan

Pemutus sirkuit ledakan udara membutuhkan perawatan rutin untuk menjaga kinerjanya yang optimal. Ini termasuk perawatan kompresor udara, pipa udara terkait, dan peralatan kontrol otomatis. Perawatan yang teratur akan membantu mencegah kerusakan dan memperpanjang umur pemutus sirkuit. Pastikan untuk menjadwalkan perawatan rutin dan memantau kondisi peralatan secara berkala.

3. Potensi Gangguan Arus Berkecepatan Tinggi

Salah satu kelemahan pemutus sirkuit ledakan udara adalah potensi gangguan arus berkecepatan tinggi. Ini dapat menyebabkan kenaikan tegangan yang berlebihan dan pemutusan arus yang tinggi. Untuk mengatasi masalah ini, penting untuk memilih pemutus sirkuit yang sesuai dengan kemampuan menangani arus berkecepatan tinggi. Selain itu, instalasi yang benar dan peralatan pelindung tambahan seperti surge protector dapat membantu mengurangi risiko gangguan arus yang merusak.

4. Kemungkinan Kebocoran Tekanan Udara

Kemungkinan kebocoran tekanan udara dari sambungan pipa udara juga perlu diperhatikan. Kebocoran dapat mengakibatkan penurunan tekanan udara yang dapat memengaruhi kinerja pemutus sirkuit. Untuk menghindari hal ini, pastikan bahwa semua sambungan pipa udara dirakit dengan benar dan diperiksa secara berkala untuk mendeteksi dan mengatasi kebocoran secepat mungkin.

3 Kategori ACB

Pada dasarnya, ada dua jenis pemutus sirkuit udara (Air Circuit Breaker - ACB), yaitu pemutus sirkuit udara biasa dan pemutus sirkuit udara ledakan. Pemutus sirkuit udara ledakan, yang merupakan jenis khusus dari ACB, dapat dibagi lagi menjadi tiga kategori yang berbeda:

1. Ledakan Aksial ACB

Pada pemutus sirkuit udara ledakan aksial, kontak yang bergerak bersentuhan dengan kontak tetap dengan bantuan tekanan pegas. Lubang nosel pada kontak tetap terhalang oleh ujung kontak bergerak dalam kondisi pemutus normal tertutup. Ketika terjadi gangguan atau kesalahan, udara bertekanan tinggi disuntikkan ke dalam ruang busur api.

Tekanan udara ini akan melawan tekanan pegas dan mengubah bentuk pegas, sehingga kontak bergerak terpisah dari kontak tetap dan lubang nosel menjadi terbuka. Pada saat yang sama, udara bertekanan tinggi mengalir sepanjang busur melalui lubang nosel kontak tetap.

Aliran udara aksial ini sepanjang busur melalui lubang nosel akan membuat busur menjadi lebih panjang dan lebih dingin, sehingga tegangan busur menjadi jauh lebih tinggi daripada tegangan sistem. Akibatnya, tegangan sistem tidak cukup untuk mempertahankan busur, dan busur pun padam.

2. ACB Ledakan Aksial dengan Kontak Bergerak Samping

Pada jenis pemutus sirkuit udara ledakan aksial dengan kontak bergerak samping, kontak bergerak dipasang pada piston yang didukung oleh pegas. Untuk membuka pemutus sirkuit, udara disuntikkan ke dalam ruang busur api ketika tekanan mencapai nilai yang telah ditentukan.

Udara ini menekan kontak bergerak, sehingga busur terbentuk antara kontak tetap dan kontak bergerak. Udara yang disemprotkan segera mengarahkan busur ke elektroda busur api, dan akibatnya, busur padam karena pengaruh aliran udara aksial.

3. Pemutus Sirkuit Udara Cross Blast

Prinsip kerja pemutus sirkuit udara cross blast cukup sederhana. Dalam sistem ini, pipa ledakan dipasang tegak lurus terhadap pergerakan kontak bergerak di ruang busur api. Di sisi berlawanan dari ruang busur api, satu ruang pembuangan juga dipasang pada posisi yang sama dengan pipa ledakan. Ini memungkinkan udara yang berasal dari pipa ledakan untuk langsung masuk ke ruang pembuangan melalui celah kontak pemutus.

Ruang pembuangan ini dilengkapi dengan pembagi busur. Ketika kontak bergerak ditarik dari kontak tetap, busur terbentuk di antara kontak, dan pada saat yang sama, udara bertekanan tinggi dari pipa ledakan akan melewati celah kontak dan membawa busur ke dalam ruang pembuangan. Di sinilah busur akan terbelah dengan bantuan pembagi busur dan akhirnya padam.

Kelebihan masing-masing jenis pemutus sirkuit udara ledakan ini akan tergantung pada aplikasi dan kebutuhan spesifik Sobat. Penting untuk memahami prinsip kerja masing-masing jenis ini agar dapat memilih yang sesuai untuk sistem Kita.

Terimakasih telah menyimak pembahasan kali ini. Semoga bisa membantu sobat....

Wijdan Kelistrikan