Prinsip Kerja Pemutus Tenaga (PMT)

Pemutus Tenaga (PMT)

PMT dibedakan menjadi empat jenis berdasarkan medianya dalam memadamkan busur api.

1.      Pemutus Tenaga (PMT) Dengan Media Minyak.

        Sakelar PMT ini dapat digunakan untuk memutus arus sampai 10 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 500 kV. Pada saat kontak dipisahkan, busur api akan terjadi didalam minyak, sehingga minyak menguap dan menimbulkan gelembung gas yang menyelubungi busur api, karena panas yang ditimbulkan busur api, minyak mengalami dekomposisi dan menghasilkan gas hydrogen yang bersifat menghambat produksi pasangan ion. Oleh karena itu, pemadaman busur api tergantung pada pemanjangan dan pendinginan busur api dan juga tergantung pada jenis gas hasil dekomposisi minyak.

Pemadaman Busur Api Media Minyak

Gas yang timbul karena dekomposisi minyak menimbulkan tekanan terhadap minyak, sehingga minyak terdorong ke bawah melalui leher bilik. Di leher bilik, minyak ini melakukan kontak yang intim dengan busur api. Hal ini akan menimbulkan pendinginanbusur api,mendorong proses rekombinasi dan menjauhkan partikel bermuatan dari lintasan busur api. Minyak yang berada diantara kontak sangat efektif memutuskan arus. Kelemahannya adalah minyak mudah terbakar dan kekentalan minyak memperlambat pemisahan kontak, sehingga tidak cocok untuk sistem yang membutuhkan pemutusan arus yang cepat.

Oil Circuit Breaker

PMT dengan media minyak terbagi menjadi dua jenis, yaitu :

a.       PMT dengan banyak menggunakan minyak (Bulk Oil Circuit Breaker), secara umum dipergunakan pada system tegangan sampai dengan 245 kv, pada tipe ini minyak berfungsi sebagai peredam loncatan bunga api listrik selama pemutusan kontak-kontak dan sebagai bahan isolasi antara bagian-bagian yang bertegangan dengan badan, PMT tipeiniada yang mempunyai alat pembatas busur api listrik dan ada pula yang tidak memakai.

b.      PMT dengan sedikit menggunakan minyak (Low oil Content Circuit Breaker), pada tipe ini minyak hanya dipergunakan sebagai peredam loncatan bunga api listrik, sedangkan sebagai bahan isolasi dari bagian-bagian yang bertegangan digunakan porselen atau material isolasi dari jenis organik.

            2.      PMT Dengan Media Udara (Air Blast Circuit Breaker)

                Sakelar PMTini dapat digunakan untuk memutus arus sampai 40 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 765 kV. PMT udara hembus dirancang untuk mengatasi kelemahan pada PMT minyak, yaitu dengan membuat media isolator kontak dari bahan yang tidak mudah terbakar dan tidak menghalangi pemisahan kontak, sehingga pemisahan kontak dapat dilaksanakan dalam waktu yang sangat cepat.

Saat busur api timbul, udara tekanan tinggidihembuskan kebusur api dipadamkan oleh hembusan udara tekanan tinggi itu dan juga menyingkirkan partikel-partikel bermuatan dariselakontak, udara ini juga berfungsiuntuk mencegah restriking voltage (tegangan pukul ulang).

Proses Pemadaman Busur Api Media Air Blast

Kontak pemutus ditempatkan didalam isolator, dan juga katup hembusan udara. Pada sakelar PMT kapasitas kecil, isolator ini merupakan satu kesatuan dengan PMT, tetapi untuk kapasitas besar tidak demikian halnya.

Air Blast Circuit Breaker

            3.      PMT Media Hampa Udara (Vacuum Circuit Breaker)

                   Sakelar PMTini dapat digunakan untuk memutus rangkaian bertegangan sampai 38 kV. Ruang hampa udara pada CB jenis ini mempunyai kekuatan dielektrik (dielektrik strength) yang tinggi dan sebagai media pemadam busur api yang baik.

Pada vacuum circuit breaker kontak ditempatkan pada suatu bilik vakum. Untuk mencegah udara masuk kedalam bilik, maka bilik ini harus ditutup rapat dan kontak bergeraknya diikat ketat dengan perapat logam.

Jika kontak dibuka, maka pada katoda kontak terjadi emisi thermis dan medan teganganyang tinggi yang memproduksi elektron-elektron bebas.Elektron hasil emisi ini bergerak menujuanoda, elektron-elektron bebasinitidak bertemu dengan molekul udarasehinggatidak terjadi proses ionisasi. Akibatnya, tidak ada  penambahan elektron bebas yang mengawali pembentukan busur api. Dengan kata lain, busur api dapat dipadamkan.

Ruang kontak utama (breaking chambers) dibuat dari bahan antara lain porcelain, kaca atau plat baja yang kedap udara. Ruang kontak utamanya tidak dapat dipelihara dan umur kontak utama sekitar 20 tahun. Karena kemampuan ketegangan dielektrikum yang tinggi maka bentuk pisik PMT jenis ini relatif kecil.

Proses Pemadaman Busur Api Media Vakum

Prinsip kerjanya berbeda dengan dasar prinsip lain kerena tidak terdapat gas yang dapat berionisasi bilamana kontak - kontak terbuka, ketika kontak pemutus dibuka dalam ruang hampa maka akan timbul percikan busur api, elektron dan ion saat pelepasan walaupun hanya sesaat maka dengan cepat diredam karena percikan busur api, elektron dan ion yang dihasilkan pada saat pemutusan akan segera mengembun pada ruangan hampa, kemampuannya terbatas hingga kirakira 30 kV. untuk tegangan yang lebih tinggi pemutus ini dapat di pasang seri.

Vacuum Circuit Breaker

            4.      PMT Media Gas SF6 (SF6 Circuit Breaker)

            Sakelar PMT ini dapat digunakan untuk memutus arus sampai 40 kA dan pada rangkaian bertegangan sampai 765 kV. Media gas yang digunakan pada tipe ini adalah gas SF6 (Sulphur hexafluoride).

Sifat-sifatt gas SF6 murni ialah tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun dan tidak mudah terbakar. Pada temperature diatas 150º C gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak metal,plastik dan bermacam-macam bahan yang umumnya digunakandalam pemutus tenaga tegangan tinggi. Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan tekanan. Sifat lain dari gasSF6 ialah mampu mengembalikan kekuatan dielektrik dengan cepat, tidak terjadi karbon selama terjadi busur api dan tidak menimbulkan bunyi pada saat pemutus tenaga menutup atau membuka.

Pemadaman Busur Api Pada SF6

Selama pengisian,gasSF6 akan menjadi dinginjika keluar dari tangki penyimpanan dan akan panas kembali jika dipompakan untuk pengisian kedalam bagian/ruang pemutus tenaga. Oleh karena itu gas SF6 perlu diadakan pengaturan tekanannya beberapajam setelah pengisian, pada saat gas SF6 pada suhu lingkungan.

SF6 Gas Circuit Breaker

Untuk pembahasan dasar mengenai PMT Klik Link dibawah 

"KLIK HERE"