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