Proses Terjadinya Busur Listrik Dalam Saklar

Proses Terjadinya Busur Listrik Dalam Saklar

            Gambar 2.12F menggambarkan kondisi kontak dari sebuah saklar dalam keadaan tertutup (a), mulai membuka (b) dan sudah terbuka lebar (c).

            Pada saklar pada umumnya terdapat kontak jalan (KJ) dan kontak tetap (KT). Pada keadaan (a), kontak-kontak tertutup, tidak ada beda potensial antara KJ dan KT. Kemudian kontak KJ digerakkan ke kiri sehingga ada celah antar KJ dan KT, terjadi beda potensial antara KJ dan KT. Beda potensial yang semula sama dengan nol saat KJ dan KT tertutup, naik menuju nilai tegangan operasi dari saklar, melalui perioda transien. Jika jarak antara KJ dan KT semakin besar, maka kuat medan listrik antar KJ dan KT semakin turun, kaeren kuat nedan listrik :

E = V/d

Dimana

V = beda potensial tegangan antara KJ dan KT

d = jarak antara KJ dan KT

          Pada nilai tertentu dari d, nilai e menjadi cukup kecil sehingga busur listrik padam. Tetapi bersamaan dengan membesarnya jarak  d, nilai V bisa naik, yaitu dalam periode transien. Kenaikan nilai V selama perioda transien ini tergantung pada nilai induktansi, kapasitansi dan resistansi dari sirkuit yang dibuka oleh saklar bersangkutan. Nilai tegangan transien ini bisa menyebabkan busur listrik tidak padam.

          Untuk menaikkan kemampuan saklar dalam memutus listrik busur maka, kecuali pada saklar vakum (hampa), digunakan media isolasi yang ditiupkan atau disemprotkan pada busur listrik yang terjadi. Media isolasi ini selain berfungsi sebagai bahan isolasi juga berfungsi sebagai bahan pendingin, mengingat listrik yang terjadi melepaskan banyak energi berbentuk panas. Panas ini menurunkan derajat isolasi bahan isolasi yang terletak diantara kontak-kontak saklar. Energi panas ini timbul  karena proses ionisasi bahan isolasi. Sewaktu kontak-kontak saklar berpisah terjadi beda potensial V antara kontak-kontak dan beda potensial inilah yang menimbulkan ionisasi, yaitu terurainya atom bahan isolasi menjadi ion yang bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negatif. Ion-ion yang bermuatan positif menuju kontak saklar yang bermuatan negative, sedangkan electron-elektron yang bermuatan negative menuju ke kontak saklar yang bermuatan positif.

          Aliran ion-ion yang bermuatan positif dan electron-elektron yang bermuatan negatif  tersebut di atas menghasilkan busur listrik yang terdiri dari inti busur, plasma, dan gas panas seperti digambarkan oleh Gambar 2.12F.

          Apabila yang diputus oleh saklar adalah arus bolak-balik maka arah aliran ion dan electron tersebut di atas akan bolak-balik

Transistor

TRANSISTOR

            I.  TEORI DASAR TRANSISTOR

Komponen elektronika merupakan sebuah alat yang menjadi pendukung atau bagian dari rangkaian elektronik yang bisa bekerja sesuai dengan fungsinya..

Komponen elektronika terdiri dari satu atau lebih bahan elektronika yang terdiri dari satu atau lebih bahan-bahan elektronika yang disatukan.

Transistor merupakan salah satu komponen elektronika, karena sebagian besar komponen rangkaian elektronik memiliki transistor maka dari itu seorang yang belajar ilmu elektronika harus mempelajari terlebih dahulu komponen-komponen elektronika salah satunya adalah transistor.

Transistor ditemukan pertama kali oleh William Shockley, John Barden, dan W. H Brattain pada tahun 1948. Mulai dipakai secara nyata dalam praktek mereka pada tahun 1958. Sebelum transistor ditemukan, teknologi pada masa itu menggunakan sebuah alat berbentuk tabung berukuran ibu jari tangan orang dewasa yang di dalamnya terdapat ruang vakum yang disebut dengan vacum tubes. Teknologi tersebut sudah dipergunakan pada komputer pertama di dunia.

Pengertian Transistor

Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya.

Transistor terdiri dari dua macam dioda, dan banyak dibuat dari bahan-bahan seperti germanium, silikon dan garnium arsenide. Kemasan dari transistor itu sendiri biasanya terbuat dari Plastik, Metal, Surface Mount, dan ada juga beberapa transistor yang dikemas dalam satu wadah yang disebut IC (Intregeted Circuit).

Di kehidupan nyata transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Pada rangkaian analog, transistor digunakan dalam amplifier (penguat). Rangkaian analog dapat berupa pengeras suara, sumber listrik stabil, dan penguat sinyal radio. Pada rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi dan beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, dan memori.

Instalasi Listrik Dari Pusat Listrik

INSTALASI LISTRIK DARI PUSAT LISTRIK

2.1     Instalasi Listrik Generator

                        Generator yang umumnya digunakan dalam pusat listrik adalah generator sinkron tiga fasa. Ujung-ujung kumparan stator dari generator sinkron dihubungkan pada jepitan generator sehingga ada enam jepitan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1. jepitan-jepitan ini umumnya diberikan kode R, S, T dan U, V, W. Jepitan R dan U merupakan ujung-ujung kumparan pertama, jepitan S dan V dari kumparan ke-2, sedangkan dari kumparan ke-3 adalah T dan W. Karena umumnya generator sinkron dihubuungkan dalam hubungan Y, maka ketiga jepitan U V W dihubungkan jadi satu sebagai titik netral, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.

                        Tegangan generator maksimum saat ini adalah 23 kV. Tegangan generator yang lebih tinggi masih dalam taraf uji coba. Generator-generator dengan daya diatas 10 MVA umumnya mempunyai transformator penaik tegangan yang merupakan satu kesatuan dengan generatornya seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.1B. Transformator penaik tegangan umumnya mempunyai hubungan segi3-Y. Energi listrik yang dibangkitkan generator setelah tegangannya dinaikkan oleh transformator penaik tegangan disalurkan melalui pemutus tenaga (PMT) ke rel (busbar) seperti terlihat pada Gambar 2.1B. Penyaluran daya dari generator sampai ke transformator penaik tegangan dilakukan menggunakan kabel yang dilakukan pada saluran tanah dan saluran diatas tanah (cable duct). Setelah keluar dari sisi tegangan tinggi transformator tersebut, energi disalurkan melalui konduktor tanpa isolasi ke PMT dan dari PMT ke rel yang juga melalui konduktor tanpa isolasi, seperti terlihat pada Gambar 2.3A dan B di mana rel (busbar) umumnya berupa konduktor tanpa isolasi.

                        Saluran tenaga listrik dari generator sampai dengan rel harus rapi dan bersih agar tidak menimbulkan gangguan. Gangguan di bagian ini akan menimbulkan arus hubung singkat yang relatif besar dan mempunyai resiko terganggunya pasokan tenaga listrik dari  pusat listrik ke sistem, bahkan apabila generator yang digunakan dalam sistem berukuran besar, maka ada kemungkinan seluruh sistem menjadi terganggu.

                        Bagian lain dari instalasi listrik generator adalah instalasi arus (medan) penguat (yang akan dijelaskan lebih rinci pada Subbab 2.10 mengenai sistem eksitasi). Arus penguat ini didapat dari generator arus searah yang umunya terpasang satu poros dengan generator utama. Hubungan listrik antara generator utama dengan generator arus penguat dilakukan melalui cincin geser dan pengatur tegangan otomatis. Pengatur tegangan otomatis generator yang berfungsi mengatur besarnya arus medan magnet agar besarnya tegangan generator utama konstan. Pada generator yang besar, diatas 100 MVA, seringkali digunakan generator penguat secara bertingkat. Ada generator penguat pilot (pilot exciter) dan generator penguat utama (main exciter). Generator penguat utama cenderung berkembang menjadi generator arus bolak-balik yang dihubungkan ke generator sinkron melalui penyearah yang berputar di poros generator sehingga tidak diperlukan cincin geser.

                        Gambar-gambar 2.2A, 2.2B, dan 2.2C berturut-turut menunjukkan potongan memanjang sebuah generator sinkron berkutub dua (turbo generator), rotor berkutub dua, dan rotor berkutub banyak. PLTU dan PLTG, karena memerlukan putaran tinggi, umumnya menggunakan generator berkutub dua. Seedangkan PLTA, karena memerlukan putaran rendah, menggunakan generator berkutub banyak.

                        Titik netral generator kebanyakan tidak ditanahkan. Apabila ditanahkan umumnya melalui impedansi untuk membatasi besarnya arus gangguan hubung tanah agar cukup untuk menggerakkan relai proteksi.  

2.2     Rel (Busbar)

     Semua generator dalam pusat listrik menyalurkan energinya ke rel pusat listrik. Demikian pula semua saluran yang mengambil maupun yang mengirim energi dihubungkan ke rel ini.

            Berbagai susunan rel digambarkan oleh Gambar 2.3, yaitu :

a.       Rel Tunggal (Gambar 2.3A)

Ini adalah susunan rel yang paling sederhana dan paling murah. Keandalan serta fleksibilitas operasinya sangat terbatas. Apabila ada kerusakan di rel, maka seluruh pusat listrik harus dipadamkan untuk dapat melakukan perbaikan. Oleh sebab itu, rel tunggal sebaiknya hanya digunakan pada pusat listrik yang tidak begitu penting peranannya dalam sistem.

Untuk menaikkan keandalan rel tunggal, PMS seksi dapat dipasang yang membagi rel dalam 2 kelompok, yaitu kelompok kiri dan kelompok kanan dari rel. unit pembangkit dan bebean sebagian dihubungkan ke kelompok kiri dan sebagian lagi dihubungkan ke kelompok kanan dari rel. apabila ada kerusakan pada rel yang perbaikannnya perlu dilakukan pemaddaman, maka seksi rel yang memerlukan perbaikan bias dipadamkan dengan membuka PMS seksi ini sehingga seksi rel yang sebelahnya tetap bias dioperasikan/dinyalakan.

b.      Rel Ganda dengan Satu PMT (Gambar 2.3B)

Rel ganda yang diperlihatkan pada gambar 2.3B adalah rel ganda dengan satPMT, selanjutnya hubungan ke rel 1 atau rel 2 dilakukan melalui PMS. Rel ganda pada umumnya dilengkapi dengan PMT beserta PMS-nya yang berfungsi untuk menghubungkan rel 1 dan rel 2 seperti ditunjukkan oleh Gambar 2.3B. PMT ini disebut sebagai PMT kopel. Dengan rel ganda, sebagian instalasi dapat dihubungkan ke rel 1 dan sebagian lagi ke rel 2. Kedua rel tersebut (rel 1 daan rel 2) dapat dihubungkan parallel atau terpisah dengan cara menutup atau membuka PMT kopel. Dengan cara ini fleksibilitas operasi akan bertambah terutama sewaktu menghadapi gangguan yang terjadi dalam sistem.

Sebagian dari unit pembangkit au beban dapat dihubungkan ke rel 1 dan lainnya ke rel 2. Apabila salah satu unit pembangkit atau salah satu beban akan pindah ke rel, maka terlebih dahulu PMT harus dibuka, kemudian disusul dengan pembukaan PMS rel yang akan ditinggalkan, baru diikuti pemasukan PMS rel yang dituju; urutannya tidak boleh dibalik. Apabila terbalik, maka akan terjadi hubungan parallel antara rel 1 dan rel 2 yang belum tentu sama tegangannya dan hal demikian adalah berbahaya. Setelah selesai melakukan pemindahan posisi PMS, barulah PMT dimasukkan. Untuk unit pembangkit, pemasukan PMT harus melalui proses sinkronisasi.

Dari uraian tersebut tampak bahwa proses pemindahan beban dari rel satu ke rel lainnya memerlukan pemadaman, yaitu saat PMT dibuka. Pemindahan beban atau unit pembangkit dari salah satu rel ke rel lainnya dalam praktek dapat terjadi, misalnya karena ada kerusakan yang memerlukan pemadaman rel saat perbaikan.

c.       Rel Ganda dengan Dua PMT (Gambar 2.3C)

Rel ganda dengan dua PMT ini sama seperti rel  ganda dengan satu PMT hanya saja di sini semua unsur dapat dihubungklan ke rel 1 atau rel 2 atau dua-duanya melalui PMT sehingga fleksibilitas manuver menjadi lebih baik (lihat Gambar 2.3C di bawah  ini). Pemindahan beban dari rel 1 ke rel 2 dapat dilakukan tanpa pemadaman, tidak seperti pada rel ganda dengan satu PMT, seperti diuraikan pada butir b di atas. Hal ini dapat terjadi karena dengan adanya 2 buah PMT (masing-masing satu PMT untuk setiap rel) pemindahan beban dilakukan dengan menutup terlebih dahulu PMT rel yang dituju, kemudian membuka PMT rel yang ditinggalkan. Sebelum melakukan manuver ini, harus diyakini terlebih dahulu bahwa rel 1 dan rel 2 tegangganya sama, baik besarnya maupun fasanya. Oleh karena itu, PMT harus masuk.

d.      Rel dengan PMT 1½ (Gambar 2.3D)

Pada dasarnya rel dengan PMT 1½ adalah rel ganda dengan 3 buah PMT di antara dua rel tersebut. Jika rel-rel ini  diberi identifikasi sebagai rel A dan rel B, maka PMT yang dekat dengan rel A diberi identifikasi sebagai PMT A1, PMT A2, dan seterusnya. Sedangkan yang dekat rel B diberi identifikasi sebagai PMT B1, PMT B2, dan seterusnya. PMT yang ditengah disebut PMT diameter dan diberi identifikasi sebagai PMT AB1, PMT AB2, dan seterusnya.

Bagian-bagian dari instalasi dihubungkan pada titik-titik yang letaknya antar PMT A dengan PMT AB dan pada titik-titik yang leteknya antara PMT B dengan PMT AB seperti terlihat pada Gambar 2.3D.

Dibandingkan dengan rel-rel pada butir-butir A, B, dan C tersebut diatas, rel dengan PMT 1½ ini mempunyai keandalan yang paling tinggi. Hal dapat dilihat sebagai berikut :

·                     Apabila Rel A mengalami gangguan.

Dengan membuka semua PMT bernomor A beserta PMS-nya, daya tetap bias disalurkan secara penuh.

·                     Apabila Rel B mengalami gangguan.

Dengan membuka semua PMT bernomor B beserta PMS-nya, daya tetap bisa disalurkan secara penuh.

·                     Apabila Rel A dan Rel B mengalami gangguan.

Dengan membuka semua PMT bernomor A dan PMT bernomor B beserta PMS-nya, daya tetap bias disalurkan walaupun dengan fleksibilitas pembebanan yang berkurang.

Pembebanan tegangan sebuah (bagian) instalasi yang terhubung ke rel dengan PMT 1½ menghasuskan pembukaan dua buah PMT beserta PMS-nya, yaitu PMT rel dan PMT diameternya. Misalnya untuk unit pembangkit No.1 yang terhubung ke rel B melalui PMT B1, maka untuk pembebasan teganggannya, yang harus dibuka adalah PMT B1 dan PMT AB1 beserta PMS-PMS-nya.

Pada pusat-pusat listrik kecil (sampai dengan daya ±50 MW) yang menggunakan tegangan rel di bawah 70 kV, umumnya digunakan rel dalam bangunan rel gedung tertutup atau dalam rel yang disebut kubikel. Pada pusat-pusat listrik besar (diatas 50 MW), rel umumnya dipasang di ruangan terbuka.

Apabila pusat listrik terpaksa di buat di dalam kota dimana tanah mahal, maka untuk menghemat pemakaian tanah, dapat digunakan rel dalam tabung gas SF₆ sehingga jarak-jarak konduktor rel dapat diperkecil untuk menghemat pemakaian tanah.

Karena semua generator dan saluran yang ada dalam pusat listrik dihubungkan ke rel, maka gangguan di rel akan luas akibatnya. Oleh  sebab itu, konstruksi rel harus mendapat perhatian khusus agar kecil kemungkinannya mengalami gangguan.

2.3     Saluran Kabel antara Generator dan Rel

                   Hubungan antara generator dengan rel umumnya dilakukan dengan menggunakan kabel yang diletakkan pada saluran khusus dalam tanah dan apabila berada di atas tanah diletakkan pada rak penyangga kabel yang melindungi kabel secara mekanis. Kabel ini, sebelum menuju ke rel, terlebih dahulu melalui transformator penaik tegangan seperti umumnya terjadi pada generator yang dihubungkan dengan rel yang memiliki tegangan diatas 6 kV.

Perlindungan mekanis tersebut di atas dimaksudkan untuk mencegah kerusakan kabel yang dapat menimbulkan gangguan. Gangguan pada kabel antara generator dengan rel dapat merusak generator. Kerusakan generator sangat dihindari karena karusakan generator memerlukan biaya perbaikan yang mahal dan juga waktu perbaikannya lama sehingga dapat menimbulkan pemadaman pasokan daya listrik.

Gambar 2.4 menggambarkan bagaimana generator ke rel dilakukan, yaitu dengan menggunakan kabel. Pada bagian ini umumnya terdapat transformator arus dan transformator tegangan untuk keperluan pengukuran data proteksi. Sesudah melalui transformator arus dan transformator tegangan, kabel dihubungkan ke saklar tenaga (PMT) dan saklar pemisah (PMS) sebelum dihubungkan ke rel.

Kabel yang digunakan sebaiknya kabel 1 fasa sehingga didapat 3 buah kabel untuk 3 fasa. Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan pemasangan, terutama dengan adanya transformator arus dan transformator tegangan serta untuk memudahkan perbaikan apabila terjadi kerusakan pada kabel tersebut.titik netral dari generator umumnya dihubungkan sehingga terbentuk hubungan bintang. Untuk generator kecil dengan kapasitas di bawah 5 MVA, umumnya titik netral generator tidak ditanahkan. Untuk generator yang lebih dari 5 MVA, seringkali diinginkan mentanahkan titik netral generator melalui tahanan, kumparan, atau transformator kecil (transformator distribusi). Hal ini dilakukan untuk keperluan proteksi, seperti disebutkan dalam Subbab 2.1. Untuk melaksanakan pentanahan ini, digunakan kabel serupa dengan kabel yang menghubungkan generator dengan rel.

Dalam praktek, khususnya pada generator besar (di atas 10 MVA), seringkali dilakukan pencabangan untuk memberi daya ke transformator pemakaian sendiri (lihat Gambar 2.14C).

Sesungguhnya melakukan pencabangan pada saluran antara generator dan rel harus dihindari, namun jika itu diperlukan, caranya adalah dengan membuat rel kecil dalam ruang khusus. Pencabangan akan menambah resiko terjadinya gangguan, oleh karena itu hal ini  sebisa mungkin harus dihindari. Gangguan di daerah ini akan menghasilkan arus gangguan yang besar mengingat letaknya yang dekat dengan generator. Apabila terjadi di daerah gangguan di daerah ini dan gangguan ini menimbulkan kerusakan, akibatnya fatal karena generator tidak bisa berproduksi.

2.4     Jenis-jenis Saklar

                        Saklar berfungsi memutus rangkaian listrik. Semakin tinggi tegangan yang digunakan, semakin sulit proses pemutusan rangkaian listrik yang dihadapi. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi tegangan yang digunakan, maka semakin tinggi tegangan transien yang terjadi sewaktu rangkaian diputus. Tegangan transien ini dapat menyalakan kembali arus listrik yang telah diputus. Konstruksi saklar harus memperhitungkan hal ini. Semakin kapasitif rangkaian listrik yang diputus, semakin besar pula kemungkinan terjadinya penyalaan kembali. Hal ini terjadi karena rangkaian kapasitif mempunyai kemampuan menyimpan mutan listrik yang besar yang dapat timbul kembali sewaktu rangkaian diputus.

Pada sewaktu rangkaian listrik diputus oleh kontak-kontak saklar akan timbul busur listrik. Busur listrik ini menyebabkan material kontak saklar teroksidasi sehingga daya hantarnya berkurang sewaktu kontak-kontak saklar menutup kembali. Untuk mengurangi hasil oksidasi ini, gerakan kontak-kontak saklar harus bersifat membersihkan dirinya sendiri (self cleaning).

Dalam rangkaian listrik dengan tegangan di atas 1,5 kV, saklar dibedakan menjadi tiga jenis :

1.      Pemutus Tenaga (PMT)

Pemutus tenaga dalam bahasa inggris disebut circuit breaker (CB). Pemutus tenaga (PMT) adalah saklar yang mampu memutus arus gangguan (hubung singkat).

2.      Pemutus Beban (PMB)

Pemutus beban dalam bahasa inggris disebut load break switch (lLBS). Pemutus beban (LSB) adalah saklar yang hanya mampu memutus arus sebessar arus beban.

3.      Pemisah (PMS)

Pemisah dalam bahas inggris disebut insulating (disconnecting) switch. Pemisah (PMS) hanya boleh dioperasikan tanpa arus. Posisi pisau-pisau PMS harus dapat dilihat secara visual kedudukannya, baik dalam kondisi tertutup atau terbuka. Hal ini diperlukan untuk keselamatan kerja.

Dalam praktek, sebuah PMT umumnya dikombinasikan dengan tiga PMS seperti terlihat pada Gambar 2.5, yaitu dua buah PMS masing-masing di depan dan di belakang PMT, dan sebuah PMS tanah yang digunakan untuk pelaksanaan pekerjaan perbaikan atau pemeliharaan.

Konstruksi saklar khususnya pemutus tenaga tegangan tinggi mengandung tekniik pemutusan busur listrik dan teknik pembersihan kontak-kontaknya sendiri.

2.4     Jenis-jenis Saklar

                        Saklar berfungsi memutus rangkaian listrik. Semakin tinggi tegangan yang digunakan, semakin sulit proses pemutusan rangkaian listrik yang dihadapi. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi tegangan yang digunakan, maka semakin tinggi tegangan transien yang terjadi sewaktu rangkaian diputus. Tegangan transien ini dapat menyalakan kembali arus listrik yang telah diputus. Konstruksi saklar harus memperhitungkan hal ini. Semakin kapasitif rangkaian listrik yang diputus, semakin besar pula kemungkinan terjadinya penyalaan kembali. Hal ini terjadi karena rangkaian kapasitif mempunyai kemampuan menyimpan mutan listrik yang besar yang dapat timbul kembali sewaktu rangkaian diputus.

Pada sewaktu rangkaian listrik diputus oleh kontak-kontak saklar akan timbul busur listrik. Busur listrik ini menyebabkan material kontak saklar teroksidasi sehingga daya hantarnya berkurang sewaktu kontak-kontak saklar menutup kembali. Untuk mengurangi hasil oksidasi ini, gerakan kontak-kontak saklar harus bersifat membersihkan dirinya sendiri (self cleaning).

Dalam rangkaian listrik dengan tegangan di atas 1,5 kV, saklar dibedakan menjadi tiga jenis :

1.      Pemutus Tenaga (PMT)

Pemutus tenaga dalam bahasa inggris disebut circuit breaker (CB). Pemutus tenaga (PMT) adalah saklar yang mampu memutus arus gangguan (hubung singkat).

2.      Pemutus Beban (PMB)

Pemutus beban dalam bahasa inggris disebut load break switch (lLBS). Pemutus beban (LSB) adalah saklar yang hanya mampu memutus arus sebessar arus beban.

3.      Pemisah (PMS)

Pemisah dalam bahas inggris disebut insulating (disconnecting) switch. Pemisah (PMS) hanya boleh dioperasikan tanpa arus. Posisi pisau-pisau PMS harus dapat dilihat secara visual kedudukannya, baik dalam kondisi tertutup atau terbuka. Hal ini diperlukan untuk keselamatan kerja.

Dalam praktek, sebuah PMT umumnya dikombinasikan dengan tiga PMS seperti terlihat pada Gambar 2.5, yaitu dua buah PMS masing-masing di depan dan di belakang PMT, dan sebuah PMS tanah yang digunakan untuk pelaksanaan pekerjaan perbaikan atau pemeliharaan.

Konstruksi saklar khususnya pemutus tenaga tegangan tinggi mengandung tekniik pemutusan busur listrik dan teknik pembersihan kontak-kontaknya sendiri.

Perkembangan konstruksi pemutus tenaga adalah sebagai berikut :

1.    Pemutus Tenaga Udara (Gambar 2.6)

Bentuknya runcing, busur listrik akan timbul (meloncat) pada bagian yang runcing terlebih dahulu pada saat kontak-kontak saklar berpisah. Karena berat jenis busur listrik lebih kecil daripada berat jenis udara, maka busur listrik ini akan mengapung ke atas sehingga busur listrik tersebut memanjang dan akhirnya putus. Ini adalah salah satu teknik memutus busur listrik dengan memanjangkannya terlebih dahulu.

2.    Pemutus Tenaga Minyak Banyak (Gambar 2.7A, B, C, dan D)

Pemutus tenaga (PMT) minyak banyak dalam bahasa inggris

disebut bulk oil circuit breaker. Kontak-kontak saklar direndam dalam minyak yang berfungsi sebagai media pemutus busur listrik. Minyak diletakkan dalam tangki sehingga dimensi pemutus tenaga tenaga minyak banyak menjadi besar.

3.    Pemutus Tenaga Minyak Sedikit (Gambar 2.8A, B, dan C)

Pemutus tenaga (PMT) minyak sedikit dalam bahasa inggrisdisebut low oil content circuit breaker. Media pemutus busur yang digunakan adalah minyak seperti pada PMT minyak banyak, hanya saja pada PMT ini ada bagian PMT yang menghasilkan minyak bertekanan untuk disemprotkan pada busur listrik yang terjadi, baik pada waktu PMT dibuka maupun pada waktu PMT ditutup. Cengan memakai minyak bertekanan, maka dimensi PMT minyak sedikit menjadi lebih kecil. Dibandingkan dengan dimensi PMT minyak banyak. Pada PMT minyak sedikit, kualitas minyak PMT perlu diawasi secara teliti, terutama setelah PMT bekerja akibat gangguan. Pada saat memutus busur listrik arus gangguan, minyak yang menyemprot busur listrik yang besar karena gangguan akan mengalami karboonisasi yang besar pula. Karbon tidak bersifat isolasi. Oleh karena itu, harus dilakukan penggantian minyak PMT apabila minyaknya sudah terlihat hitam oleh karbon. Selain menggandalkan penyemprotan minyak untuk memutus busur listrik yang terjadi, teknik memanjangkan busur listrik juga terjadi disini, yaitu dengan meruncingkan bentuk kontak jantan dan kontak betinanya.

4.    Pemutus Tenaga Gas SF₆  (Gambar 2.9A, B, C, dan D)

Pemutus tenaga gas SF₆ prinsip kerjanya serupa dengan prinsip kerja PMT minyak sedikit, bedanya teletak pada media pemutus busur yang digunakan, yaitu Gas SF₆. Gas SF₆ mempunyai sifat isolasi yang baik selain  sifatnya sebagai pendingin yang baik. Pada PMT gas SF₆ timbul masaslah perapat (sealing) antara bagian PMT yang bergerak dengan yang diam karena gas dapat menyelinap (bocor) diantara 2 bagian yang bergeseran ini. Untuk itu, diperlukan perapat (sealing) yang baik agar dapat meminimalisir  kebocoran gas SF₆. Pada PMT gas SF₆ terdapat pengukur tekanan gas sehingga apabila tekanan gas SF₆ sudah berkurang_,, maka dapat dilakukan pengisian pengisian gas SF₆ kembali. Diabandingkan dengan PMT minyak sedikit, PMT gas SF₆ mempunyai dimensi yang kira-kira sama tetap pemeliharaanya lebih mudah.

5.    Pemutus Tenaga Vakum (Gambar 2.10A, B, C, D, dan E)

Pemutus tenaga (PMT) vakum merupakan PMT yang menggunakan teknologi mutakhir. Dalam PMT vakum tidak ada media pemutus busur listrik. Oleh sebab itu, teknik memutus busur listrik dalam PMT vakum semata-mata tergantung kepada teknik memperpanjang busur listrik. Pelaksanaan memperpanjang busur listrik ini dilakukan dengan cara membuat berbagai bentuk kontak dimana setiap pabrik membuat bentuk kontaknya masing-masing. Berbeda dengan PMT gas SF₆, apabila terjadi kebocoran PMT vakum, maka tidak dapat dilakukuan “pengisian” kembali karena proses membuat vakum tidak dapat dilakukan di lapangan. Oleh karena itu, sangat tidak dikehendaki terjadinya kebocoran yang dapat mengurangi nilai kevakuman. Konstruksi PMT vakum meenghindari adanya celah udara sehingga pergeseran bagian yang bergerak dengan bagian yang tetap (statis) yang dapat menimbulkan celah udara dapat dihindari dan sebagai gantinya digunakan logam fleksibel berbentuk gelombang yang dapat diperpanjang dan diperpendek. Fleksibilitas logam merupakan salah satu kendala bagi perkembangan PMT vakum. Hal ini disebabkan karena jarak antara kontak-kontak PMT vakum menjadi terbatas sehingga tegangan operasinya juga menjadi terbatas. Sampai saat ini PMT vakum baru bias dibuat untuk tegangan operasi 38 kV. Dibandingkan dengan Pmt gas SF₆, PMT vakum memiliki dimensi yang lebih kecil dan pemeliharaan yang sedikit diantara semua macam PMT.

          Pada celah di antara kedua kontak timbul arus bentuk loop (lingkaran). Kemudian dibangkitkan suatu medan magnetic radial (busur listrik berputar tegak lurus arah kontak). Bersamaan dengan arus yang mengalir melalui busur listrik, timbul suatu gaya (relasi) Lorentz yang menarik busur listrik ke luar kontak. Gaya tersebut membuat busur listrik berputar pada ring kontak dan tertarik keluar sampai akhirnya putus/padam. Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 2.10E.1.

          Untuk mengatasi arus hubung singkat terbesar yang sering ditemukan dalam praktek, maka digunakan metode lain. Pada celah di antar kedua kontak, timbul arus bentuk coil (kumparan). Ini membangkitkan medan magnetic aksial (busur listrik tersebar) yang menjaga busur listrik tetap tersebar bahkan dalam arus yang sangat besar. Busurlistrik didistribusikan secara merata sepanjaang pernukaan kontak sehingga tidak ada tekanan lokal. Jadi, tekniknya kebalikan dari yang menggunakan medan magnetic radial. Di sini busur listrik yang berbentuk coil tersebut tersebar merata dan memanjang saat pembukaan kontak kemudian ditarik kea rah pusat kontak sampai akhirnya padam. Untuk lebih jelasnya, lihat Gambar 2.10E.2.