Pemutus Sirkuit DC

Sakelar mekanis ini melindungi dari korsleting dan arus berlebih pada sirkuit yang dialiri arus searah. Sakelar ini dirancang untuk memutus aliran arus pada sistem kelistrikan DC jika terjadi gangguan.

Mereka menerapkan mekanisme yang dapat membatasi arus dan juga memadamkan busur listrik yang disebabkan oleh arus berlebih. Melalui ini, pengaturan waktu diferensial rangkaian menjadi jauh lebih baik.

Pemutus Sirkuit untuk Dasar-Dasar DC

Simbol Pemutus Sirkuit DC

Kami menggunakan simbol-simbol ini terutama di rangkaian listrik.

· Diagram Pengkabelan Pemutus Sirkuit DC

Namun, untuk diagram pengkabelan, Anda akan menemukan gambar 3D seperti ini:

Fungsi Circuit Breaker pada Sistem DC

Jelas dari namanya bahwa kami menggunakan seperti itu pemutus arus listrik untuk melindungi sistem yang menggunakan arus searah untuk beroperasi. Sistem seperti itu memiliki tegangan keluaran yang konstan tidak seperti sistem AC.

Mereka menggunakan kombinasi prinsip magnetik dan termal untuk melindungi Sistem DC. Jika arus melampaui nilai terukur, pemutus arus akan aktif menggunakan perlindungan termal.

Dirancang untuk menahan sementara arus pendek yang terjadi dalam rangkaian. Juga berfungsi untuk memadamkan busur listrik yang disebabkan oleh tegangan berlebih.

Proteksi termal pemutus arus adalah pengaman terhadap arus kelebihan beban apa pun dalam sistem. Saat berhadapan dengan arus gangguan yang kuat, proteksi termal pemutus arus cepat perlindungan magnetik memicu pemutus arus.

Arus listrik yang mengalir konstan di Sirkuit DC berarti kontak harus terbuka sepenuhnya melebihi batasnya. Hal ini untuk memastikan bahwa aliran arus berlebih terputus sepenuhnya.

Ini berarti bahwa pemutus arus melindungi Sistem DC dari segala gangguan atau hubungan arus pendek. Hubungan arus pendek seperti itu cenderung lebih besar daripada kelebihan beban.

Jenis-jenis Pemutus Sirkuit DC

Pemutus Sirkuit Penekan Busur Arus DC

Jika berbicara tentang pemadaman busur listrik, busur listrik arus searah adalah yang paling sulit. Kami menyediakan arus searah secara terus-menerus yang berarti sangat stabil pada celah yang sangat lebar.

Untuk mengurangi efek busur listrik, kita harus memastikan mekanisme sakelar harus memisahkan kontak dengan sangat cepat. Ini akan menciptakan celah udara yang jika dibuka akan memadamkan busur listrik.

Kontak pada pemutus arus harus bergerak sangat cepat untuk menghindari masalah yang sama saat membukanya. Pabrikan selalu mencantumkan Nilai DC pada pemutus arus.

Setiap hubungan arus pendek pada pemutus arus ini berarti arus operasi meningkat menjadi arus hubung singkat. Semua ini bergantung pada induktansi dan resistansi loop hubung singkat.

Pemutus Sirkuit DC Berkecepatan Tinggi

Pemutus arus ini terutama digunakan di gardu induk dan unit traksi. Pemutus arus ini dirancang untuk memutus arus sesaat sebelum nilai pengenal maksimum tercapai.

Bila terjadi korsleting, pemutus arus dipicu oleh naiknya level arus di atas nilai terukur. Hal ini mengakibatkan arus dibatasi dan akhirnya terputus.

Pemutus Sirkuit Solid State DC

Pemutus sirkuit ini merupakan pengganti canggih dari pemutus sirkuit elektromekanis. Pemutus sirkuit ini mengganti komponen yang bergerak dengan semikonduktor yang digunakan dalam kontrol daya dengan pemutusan arus yang cepat.

Dengan teknologi perangkat lunak yang canggih, mereka dapat mengatasi gangguan dalam hitungan detik setelah gangguan yang sangat cepat. Mereka sebagian besar digunakan dalam jaringan listrik dengan sistem penyimpanan energi untuk mengurangi dampak waktu henti akibat gangguan.

Arc flash tidak terjadi di dalamnya selama interupsi. Ini karena tidak ada energi yang dilepaskan.

Pemutus Sirkuit DC Tegangan Tinggi

Pemutus sirkuit HVDC berfungsi tunggal sebagai proteksi arus gangguan pada Sirkuit DC tegangan tinggi. Perlu dicatat bahwa arus dan tegangan pada sirkuit DC tidak pernah nol.

Ini berarti bahwa selama pemisahan kontak, arus dan tegangan biasanya sangat tinggi di antara keduanya. Kontak akan menjadi terlalu panas karena lengkung listrik dan merusak pemutus arus.

Untuk mengatasi hal ini, kami memperkenalkan rangkaian arus rendah yang paralel dengan pemutus arus ini. Untuk memutus rangkaian, arus nol buatan akan tercipta di rangkaian tersebut.

Karena kita tahu level arus dan tegangan berbanding lurus dengan kekuatan busur, kita menggunakan sirkuit eksternal. Ini akan memutus sirkuit tepat setelah mengurangi arus gangguan menjadi nol.

Pemutus Sirkuit DC Magnetik

Ini adalah bentuk perangkat proteksi arus berlebih. Perangkat ini dirancang sedemikian rupa sehingga magnet mini di dalamnya digunakan untuk menutup dan membuka kontak.

Alat ini terdiri dari kumparan kawat tertutup yang melingkari pendorong yang terbuat dari besi. Pendorong tersebut juga memiliki kontak yang terpasang padanya.

Saat arus listrik dialirkan ke kumparan, kontak akan tertarik ke arah kumparan. Kontak solenoida akan ditutup dan dibuka dengan mekanisme ini.

Bila nilai arus terukur terlampaui, tuas trip dipicu oleh tarikan magnet yang sangat kuat. Hal ini membuka sirkuit dan dapat ditutup dengan menyetel ulang pegangan tuas trip setelah melepaskan kelebihan beban.

Pemutus Sirkuit Termal DC

Mekanisme ini menggunakan kait yang berisi strip bimetal yang terhubung dengannya. Strip bimetal bereaksi terhadap panas dengan memuainya dua komponen logam yang berbeda pada tingkat yang berbeda.

Rangkaian dibuka saat strip bimetalik tertekuk menjauh dari kontak. Pemanasan langsungnya berasal dari arus rangkaian dan secara tidak langsung dari suhu tinggi akibat arus rangkaian yang tinggi.

Untuk mereset pemutus sirkuit menggunakan tombol tekannya, Anda harus membiarkan strip bimetal mendingin. Hal ini terjadi pada suhu ruangan normal.

Pemutus Sirkuit Termal-Magnetik DC

Pemutus sirkuit ini menggunakan dua mekanisme. Proteksi kelebihan beban dicapai dengan pemutusan termal sementara pemutusan magnetik mencegah korsleting.

Kita juga dapat menyebutnya sebagai pemutus arus waktu terbalik. Sesuai namanya, kelebihan beban yang lebih tinggi akan memperpendek waktu pembukaan pemutus arus.

Panas dihasilkan oleh arus berlebih jika terjadi kelebihan beban. Elemen bimetalik menangkap arus ini dan pemutus arus akan aktif jika nilai arusnya terlampaui.

Jika terjadi korsleting, sensor elektromagnetik mendeteksi arus gangguan. Kemudian, sensor merespons dengan memutus sirkuit.

Pemutus Sirkuit DC Hibrida

Ini adalah Pemutus Arus Listrik DC yang memiliki tiga cabang terpisah yang dikonfigurasi secara paralel untuk menjalankan berbagai tugas pemutus arus. Cabang pertama memiliki sakelar mekanis yang digunakan untuk menyalurkan arus nominal.

Ia juga memiliki kontak yang terbuat dari logam yang berfungsi seperti pemutus sirkuit mekanis melalui kehilangan konduksi. Cabang kedua menjalankan operasi pengalihan yang efisien menggunakan semikonduktor.

Satu-satunya tujuan dari cabang ketiga adalah untuk menghambat tegangan transien. Itu terbuat dari varistor oksida logam (MOV) dan mereka juga mengambil energi magnetik sistem.

Jumlah Tiang

Pemutus Sirkuit DC 2 Kutub

Ia memiliki dua kutub dan melindungi sirkuit dari hubungan arus pendek dengan kemampuan mengisolasi beban. Ia umumnya digunakan dalam penyimpanan energi dan biasanya diposisikan di antara inverter dan baterai.

Pemutus Sirkuit DC 4 Kutub

Perangkat ini dirancang secara unik dengan satu kutub netral sementara kutub lainnya menyediakan perlindungan sirkuit. Perangkat ini akan langsung memutuskan semua kutub setelah mendeteksi arus yang tidak sesuai.

Tidak sensitif terhadap polaritas dengan aplikasi dalam distribusi kabel tiga dan empat fase. Hal ini penting di tempat-tempat yang menggunakan peralatan listrik seperti rumah sakit yang memerlukan perlindungan.

Pemutus Sirkuit Mini DC/Pemutus Sirkuit Miniatur DC

Desain DC MCB adalah pemutus sirkuit khusus yang menggunakan arus searah. Alat ini melindungi peralatan listrik dari hubungan arus pendek dan arus berlebih.

Perlu dicatat bahwa pengoperasian dan fungsinya mirip dengan MCB AC. Namun, bidang penerapannya berbeda.

Aplikasi MCB DC terutama pada sistem yang bekerja dengan arus searah seperti panel surya fotovoltaik (PV). Pemutus sirkuit beroperasi dalam rentang tegangan antara 12-500V.

Pemutus sirkuit memiliki simbol positif dan negatif yang ditandai di atasnya. Selain itu, arah arus juga ditunjukkan di sana.

Pemutus Sirkuit Kotak Cetakan DC

Kami sebagian besar menggunakan DC MCCB dalam aplikasi yang memerlukan penyimpanan energi. Mereka juga merupakan pilihan terbaik untuk digunakan dalam Sirkuit DC industri.

Pemutus Sirkuit Udara DC

Seperti halnya pemutus arus lainnya, pemutus arus ini memberikan perlindungan terhadap arus berlebih dan hubungan arus pendek pada perangkat listrik. Mekanisme perlindungan utamanya adalah dengan menggunakan semburan udara untuk membatasi efek lengkung arus.

Prinsip kerjanya tidak sama dengan pemutus arus biasa. Aneh, tetapi lihatlah ini, ia menghasilkan tegangan busur saat memutus busur alih-alih memberikan tegangan suplai.

Tegangan busur adalah tegangan minimum yang dibutuhkan untuk mempertahankan busur. Salah satu cara untuk meningkatkan tegangan adalah dengan membagi busur menjadi beberapa seri.

Hal ini juga dapat memperpanjang jalur busur sehingga meningkatkan resistansinya. Hal ini akan membutuhkan tegangan busur tambahan di sepanjang jalur sehingga tegangannya meningkat.

Pemutus sirkuit memiliki dua pasang kontak dengan kontak tembaga utama yang mengalirkan arus. Kontak lainnya terbuat dari karbon.

Kontak utama adalah yang pertama terbuka segera setelah pemutus arus terbuka sementara kontak busur tetap utuh. Busur arus dimulai segera setelah kontak dipisahkan.

Bagian-Bagian Circuit Breaker untuk Arus Searah

Komponen berbagai jenis pemutus arus pada dasarnya sama.

Mari kita lihat lebih detail:

Bingkai – biasanya sangat kuat dan kaku. Tujuan utamanya adalah untuk melindungi komponen internal terhadap kondisi lingkungan yang ekstrem. Ia juga memberikan isolasi.

Alihkan/Pegangan – biasanya digunakan untuk menutup atau membuka pemutus arus searah. Untuk pemutus arus yang lebih besar, operator dapat menggunakan proses 2 langkah untuk perlindungan.

Kontak – mereka bertanggung jawab atas aliran arus setelah terhubung. Pada pemutus arus untuk tegangan rendah, kontak terletak di ruang yang menampung pemutus busur.

Alat pemadam busur – saat pemutus arus putus karena kesalahan, pemutus arus akan memadamkan busur listrik yang dihasilkan. Karena kita tidak dapat mencegah terjadinya busur listrik, hal terbaik yang dapat dilakukan pemutus arus adalah mengendalikannya.

Unit Perjalanan – ketika hubungan arus pendek atau kelebihan beban berlangsung lama, mekanisme pengoperasian dibuka oleh unit trip. Unit trip dapat berupa elektronik atau beroperasi secara elektro-mekanis.

Prinsip Kerja Pemutus Sirkuit DC

Fungsi utama DC Breaker adalah melindungi sirkuit dari arus gangguan atau arus berlebih. Ia menggunakan mekanisme perlindungan termal atau magnetik untuk mencapainya.

Bila terjadi arus berlebih, Pemutus Arus Listrik (DC Breaker) akan terpicu oleh proteksi termal. Ini berarti arus listrik telah melampaui nilai pemutus arus terukur.

Ia memiliki strip bimetal yang terbuat dari dua logam berbeda yang memuai saat dipanaskan. Perbedaan pemuaian tersebut membuat strip bimetal membengkok dan memutus kontak dengan kontaktor.

Mekanisme proteksi termal hanya bekerja untuk arus kelebihan beban. Ini berarti arus melebihi arus operasi konvensional.

Proteksi magnetik digunakan saat terjadi arus gangguan yang besar di sirkuit. Proteksi ini akan mengaktifkan Pemutus Sirkuit DC dan tindakannya cepat dan instan.

Pemutus sirkuit dapat dihidupkan kembali menggunakan gagang atau sakelar. Ini harus dilakukan setelah memperbaiki kelebihan beban atau hubungan arus pendek.

Peringkat Pemutus Sirkuit DC

Bila Anda ingin menentukan Sirkuit DC yang tepat, Anda harus memperhitungkan total nilai tegangan sistem kelistrikan Anda. Anda dapat menghitung nilai tersebut dengan mengambil nilai tertinggi yang berlaku dari semua port.

Saat menghitung tegangan, Anda juga perlu mempertimbangkan bagaimana Anda akan mengintegrasikan pemutus arus dan distribusi tegangan. Nilai tegangan pemutus arus harus cukup memadai untuk menangani semua tuntutan aplikasi akhir.

Arus listrik pemutus juga sangat penting dalam penilaiannya. Berdasarkan persyaratan beban, pemutus harus beroperasi pada 100%.

Namun, Anda dapat mencapai operasi maksimum dengan memilih pemutus arus dengan arus beban 120%. Ini akan membantu meredam panas yang dipancarkan oleh sistem daya.

Ukuran Pemutus Sirkuit DC

Menentukan ukuran DC Circuit Breaker dapat menjadi tugas yang sangat sulit. Namun, itu bukanlah tugas yang mustahil.

Kami sepenuhnya menyadari bahwa ukuran pemutus arus harus cukup besar untuk mengakomodasi arus beban yang dibutuhkan. Ukuran pemutus arus yang terlalu kecil berarti Anda berisiko menyebabkan kebakaran listrik.

Jangan khawatir. Dengan beberapa aturan, Anda dapat mengukur DC Breaker dengan nyaman.

Mereka adalah:

Aturan Pemutus Sirkuit 80%

Aturan tersebut pada dasarnya menyatakan bahwa Anda hanya dapat memiliki arus terukur sebesar 80%. Mari kita ambil contoh pemutus arus 40A.

Arus maksimum paling aman yang dapat Anda izinkan adalah 32A. Tindakan pengamanan ini mencegah pemutus arus terbakar.

Menghitung Ampere dari Watt

Semua perangkat elektronik yang Anda gunakan memiliki nilai watt yang tertera. Mari kita ambil contoh pemanggang roti 2000W.

Karena ukuran pemutus arus bergantung pada Ampere, Anda perlu mengonversi watt ke Ampere. Dengan asumsi catu daya Anda 240V, arus akan menjadi 2000W/240V yang menghasilkan 8,33A.

Jika Anda setuju untuk mengikuti kedua aturan ini, maka menghitung ukuran pemutus arus akan sangat mudah. Sekarang saatnya menghitung ukuran pemutus arus dengan menggunakan contoh.

Mari kita ambil pemanggang roti 2000W yang menghasilkan 8,33A. Dengan menggunakan aturan pemutus arus 80%, kita memperoleh 8,33A.

Untuk mendapatkan ukuran pemutus arus, kita ambil faktor 1,25 dan kalikan dengan arus yang ditarik. Dengan demikian, ukuran pemutus arus minimum adalah 8,33A × 1,25 = 10,42 Ampere.

Karena kapasitas arus pemutus arus harus minimal 10,42, kita juga dapat menggunakan ukuran pemutus arus sebesar 15 Amp. Singkatnya, kita akan memerlukan pemutus arus 15 A untuk pemanggang roti 2000 W yang dipasok oleh 240 V.

Beginilah cara kita dapat menghitung ukuran pemutus arus secara manual. Namun, ada kalkulator dinamis modern yang jauh lebih cepat dan mudah.

Jika Anda menggunakan arus yang lebih besar, Anda dapat memasang beberapa pemutus arus 30 atau 50A secara paralel. Ini akan meningkatkan kapasitas arus pemutus arus secara keseluruhan.

Tripping Magnetik Termal pada Circuit Breaker untuk DC

Jika nilai arus terukur terlampaui dalam sirkuit listrik, pemutus arus akan terpicu oleh proteksi termal. Pemutus arus termal memiliki strip bimetal yang memiliki dua logam yang memuai secara berbeda.

Panas dari arus berlebih membuat strip bimetalik tertekuk dan memutus kontak dengan kontaktor. Hal ini memutus sirkuit dengan memutus aliran arus.

Pemutus arus terjadi dengan cepat karena panas yang dihasilkan oleh arus terlalu besar untuk strip bimetal. Ini adalah mekanisme perlindungan pemutus arus terhadap arus lebih yang melebihi arus operasi.

Pemutus Sirkuit MCB DC vs Pemutus Sirkuit Kotak Cetakan (MCCB)

Singkatan-singkatan tersebut mungkin memiliki kemiripan yang mencolok, tetapi jangan sampai Anda tertipu. Mari kita lihat beberapa perbedaannya untuk lebih memahami penerapannya.

Pertama-tama, kapasitasnya adalah hal yang paling membedakannya. Nilai MCB saat ini kurang dari 100A, sedangkan nilai pemutusannya tidak melebihi 1800A.

Selain itu, kami kebanyakan menggunakannya di sirkuit rendah. Hal ini membuat kami tidak dapat menyesuaikan karakteristik trip-nya.

Di sisi lain, kita dapat dengan mudah menyesuaikan karakteristik trip MMCB. Karena kita sebagian besar menggunakannya dalam aplikasi sirkuit tinggi, MMCB memberikan rentang ampere sekitar 10-2500A tergantung pada aplikasinya.

Jangkauan arus pemutusnya cukup mengesankan, yakni antara 10.000-200.000 A. Mereka mudah merespons perintah jarak jauh untuk pengoperasian motor.

Pemutus Sirkuit DC dan AC

Baik arus searah maupun arus bolak-balik memiliki prinsip pengoperasian yang sama, perbedaannya terletak pada arus listriknya. Keduanya menggunakan teknik proteksi magnetik dan termal, tetapi pada arus searah dan arus bolak-balik.

Yang juga perlu diperhatikan adalah titik pemadaman busur pada keduanya yang lebih rendah pada pemutus arus bolak-balik. Hal ini karena tegangan kontinu pada arus searah memastikan busur konstan yang sulit diputus.

Akibatnya? Kami memiliki tindakan pemadaman busur listrik tambahan pada pemutus arus searah. Busur listrik diperpanjang dan diredakan untuk membuat pemutusan lebih mudah.

Sebaliknya, Pemutus Sirkuit AC sangat mudah mengatasi gangguan busur. Getaran amplitudo memastikan setiap siklus mencapai nol di mana gangguan mudah terjadi.

Aplikasi Circuit Breaker pada Sistem DC

· Circuit Breaker untuk Transmisi Daya DC

Pemutus arus DC tegangan tinggi memberikan perlindungan saat transmisi daya dilakukan dalam jarak jauh. Terminal yang dibutuhkan saat mengubah arus AC/DC atau DC/AC harganya mahal dan harus dilindungi. Arus gangguan dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan yang terhubung, oleh karena itu pemutus arus diperlukan.

· Pemutus Sirkuit Motor DC

Pemutus sirkuit melindungi motor listrik DC yang memiliki berbagai aplikasi. Sebagian besar di antaranya diotomatisasi dengan waktu respons cepat dengan sirkuit kontrol menggunakan DC. Semua ini memerlukan pemutus sirkuit DC untuk perlindungan.

· Pemutus Sirkuit Surya DC

Panel surya biasanya dirakit dalam rangkaian seri yang jumlahnya bisa beberapa. Semua rangkaian harus memiliki proteksi pemutus arus DC karena sangat penting dalam keseluruhan rangkaian.

Cara Memilih Circuit Breaker untuk Arus DC

Anda akan menemukan berbagai macam DC Circuit Breaker yang tersedia di pasaran. Dengan pilihan seperti itu, akan lebih mudah bagi Anda untuk menentukan pilihan.

Namun, tanyakan pada diri Anda beberapa pertanyaan ini sebelum memutuskan yang paling tepat:

1. Berapa peringkat perangkat yang Anda tuju saat ini?
2. Berapa banyak kutub yang Anda perlukan untuk pemutus arus Anda?

• Berapa tegangan yang dibutuhkan perangkat Anda?

1. Berapa arus total rangkaian Anda?
2. Apa saja kondisi operasi atipikal Anda?

Tanya Jawab Umum

· Dapatkah Pemutus Sirkuit AC digunakan dalam Sistem DC?

Bila kita mempertimbangkan sistem AC dan DC, kita dapat menyimpulkan bahwa efek pemanasan untuk keduanya adalah sama. Akan tetapi, nilai RMS yang sama, masih mengandung parameter yang bervariasi.

Mari kita ambil contoh arus bolak-balik dan tegangan. Efeknya pada rangkaian berbeda dengan suplai arus searah yang memiliki tegangan yang sama.

Oleh karena itu, penggunaan pemutus arus bolak-balik pada sirkuit semacam itu tidak praktis. Prinsip yang sama berlaku untuk penggunaan pemutus arus searah pada sirkuit arus bolak-balik.

Sekarang mari kita gali fakta-fakta yang ada di sini.

Selain itu, dengan mempertimbangkan pasokan tegangan yang sama, biasanya sistem AC akan membutuhkan isolasi yang lebih baik dibandingkan dengan DC.

Artinya – akan ada reaksi yang berbeda ketika mengevaluasi bahan isolasi, terutama pada paparan tegangan pengenal dan tegangan berlawanan.

Pemutus arus DC memiliki nilai arus konstan tanpa frekuensi.

Selanjutnya, arahnya tidak terpengaruh oleh arus atau tegangan. Akibatnya? Kontak pemutus arus akan meleleh lebih cepat saat pemutus arus searah digunakan dalam rangkaian arus bolak-balik.

· Arcing pada Pemutus Arus DC vs Pemutus Arus AC

Saat kita menerapkan Pemutus Arus Listrik (DC Breaker) untuk memutus sirkuit, kontak mengalami aliran elektron yang konstan. Hal ini diperkuat oleh dorongan maju dari tegangan yang diberikan.

Efeknya adalah pembentukan busur listrik. Momentum elektron membuat busur listrik ini lebih kuat dibandingkan dengan Pemutus Arus Listrik AC.

Selain itu, pasokan elektron pada pemutus arus AC memiliki aliran yang lancar. Anda harus mengingat kondisi arus dan tegangan yang tidak stabil.

Ini berarti bahwa mereka memiliki fluktuasi amplitudo dari puncak ke puncak. Puncaknya positif ke nol kemudian ke negatif dan kembali ke nol.

Hasilnya adalah pembentukan momentum yang disebabkan oleh distorsi getaran. Hal ini membuat busur yang dihasilkan pada pemutus arus bolak-balik lebih lemah daripada busur yang dihasilkan pada pemutus arus searah.

· Pemutus Sirkuit DC Terarah?

Biasanya, arus pada sirkuit DC mengalir hanya dalam satu arah. Ini berarti bahwa pemutus arus DC juga harus searah.

Hal ini memastikan bahwa pemutus arus hanya mengizinkan aliran muatan pada arah yang ditentukan. Jika kita membalik polaritasnya, kemungkinan besar kita akan merusak perangkat listrik dengan masalah keamanan yang serius.

Pemutus arus DC dirancang sedemikian rupa sehingga arus dapat diputus oleh tegangan busur. Hal ini terjadi saat arus rendah.