Fungsi Utama Sakelar Pembumian dan Mengapa Penggunaannya Diwajibkan pada Rangkaian Tegangan Tinggi

Pertama, titik orientasi dasar: tergantung pada aplikasinya, sakelar pembumian dibagi menjadi dua kategori — sakelar pembumian pemeliharaan dan sakelar pembumian aksi cepat (FES). Yang pertama menangani pembumian pemeliharaan rutin.

Selain pembumian pemeliharaan, dapat menahan dan menutup arus hubung singkat, dan pada saluran tegangan ekstra tinggi/ultra tinggi (EHV/UHV) juga memikul tugas menghilangkan arus busur sekunder. Dari lima fungsi yang dijelaskan di bawah, tiga pertama dimiliki oleh kedua jenis, sedangkan dua terakhir dilakukan oleh sakelar pembumian aksi cepat.

Sakelar Pembumian Tegangan Tinggi Dalam Ruangan dengan Keandalan Tinggi

1. Fungsi Inti Sakelar Pembumian

Fungsi-fungsi ini diuraikan secara rinci di bawah ini.

1. Pembumian aman untuk pemeliharaan: ketika peralatan atau saluran dide-energisasi untuk pemeliharaan, sakelar pembumian secara andal menghubungkan peralatan atau sirkuit yang terisolasi ke bumi, menciptakan titik pembumian mekanis yang terlihat. Hal ini tidak hanya secara efektif mencegah pengaktifan kembali secara tiba-tiba yang disebabkan oleh kesalahan operasi, tetapi juga dengan kuat membumikan titik pemeliharaan, menghilangkan atau sangat melemahkan ancaman tegangan induksi dari saluran bertegangan di sekitarnya — melindungi personel pemeliharaan.

2. Mengosongkan muatan statis residual: setelah peralatan tegangan tinggi (misalnya, kabel dan kapasitor) dide-energisasi, sejumlah besar muatan statis mungkin masih tertinggal di dalamnya. Sakelar pembumian mengosongkannya dengan cepat ke bumi, menghilangkan tegangan residual dan melindungi personel dari sengatan listrik saat mereka menyentuh peralatan.

3. Mengalihkan arus induksi: pada saluran transmisi udara paralel, ketika satu sirkuit dide-energisasi untuk pemeliharaan, induksi elektromagnetik dan elektrostatik menghasilkan tegangan dan arus induksi pada sirkuit yang dide-energisasi, yang dapat menyebabkan percikan api saat kabel pembumian sementara dihubungkan atau dilepas. Sakelar pembumian menutup dan membuka arus induksi tersebut dengan aman dalam kondisi tanpa beban atau arus rendah.

4. Menutup arus hubung singkat (khusus untuk sakelar pembumian aksi cepat): dalam kondisi abnormal (misalnya, hubung singkat saluran), sakelar pembumian aksi cepat dengan kemampuan penutupan hubung singkat nominal dapat menahan dan menutup arus hubung singkat, mengubah gangguan menjadi gangguan jenis pembumian untuk pembersihan yang cepat dan dengan demikian melindungi baik peralatan maupun personel. Sakelar pembumian pemeliharaan biasa tidak memiliki kemampuan ini.

5. Menghilangkan arus busur sekunder (sakelar pembumian aksi cepat, untuk saluran EHV/UHV): secara sederhana, setelah gangguan satu fase diatasi, meskipun fase yang terganggu diisolasi dari sumber, fase bertegangan di sekitarnya terus menyuntikkan energi ke dalamnya melalui kapasitansi antar-fase dan kopling elektromagnetik, membuat busur di titik gangguan sulit padam dengan sendirinya — inilah "arus busur sekunder". Sakelar pembumian aksi cepat menutup secara otomatis dan cepat, mengosongkan arus busur sekunder dan membantu busur di titik gangguan untuk padam, sehingga secara signifikan meningkatkan tingkat keberhasilan penutupan ulang otomatis.

2. Mengapa Sirkuit Tegangan Tinggi Harus Dilengkapi dengan Sakelar Pembumian

Ada empat alasan utama:

1. Melindungi nyawa personel (inti dari "Lima Pencegahan"): tegangan tinggi sangat berbahaya. Sakelar pembumian adalah komponen inti dari fungsi interlocking "Lima Pencegahan" pada peralatan sakelar tegangan tinggi — yaitu, mencegah penutupan dan pembukaan pemutus sirkuit yang salah; mencegah pembukaan/penutupan diskonektor di bawah beban; mencegah penyambungan ke bumi atau penutupan sakelar pembumian saat bertegangan; mencegah penutupan pada sistem yang telah dibumikan; dan mencegah masuk ke kompartemen bertegangan.

Melalui interlocking mekanis dan elektris, sakelar pembumian hanya dapat ditutup setelah pemutus sirkuit dibuka dan diskonektor telah dibuka, secara mendasar mencegah kesalahan operasi fatal seperti pembumian saat bertegangan atau pengaktifan dengan bumi tersambung — penghalang keselamatan terakhir bagi personel pemeliharaan.

2. Mengganti sambungan pembumian sementara manual: sebelum pemeliharaan yang dide-energisasi, kabel pembumian sementara yang dihubungkan secara manual juga dapat memberikan pengosongan dan pembumian, tetapi prosesnya rumit dan tidak dapat di-interlock terhadap kesalahan operasi, sehingga keamanannya lebih buruk. Sakelar pembumian dapat mengintegrasikan interlocking elektris untuk operasi yang terstandarisasi, aman, dan andal — langkah keselamatan standar untuk sistem tegangan tinggi.

3. Mencegah cedera akibat tegangan induksi dan tegangan sisa: setelah saluran tegangan tinggi (misalnya kabel panjang dan bank kapasitor) dinon-energikan, efek kapasitif dapat menjaga konduktor pada potensial tinggi untuk waktu yang lama. Tanpa pengosongan menyeluruh dan pembumian yang kuat melalui sakelar pembumian, personel pemeliharaan dapat dengan mudah mengalami sengatan listrik serius saat menyentuh peralatan.

4. Meningkatkan stabilitas operasi sistem: pada jaringan transmisi EHV, mengonfigurasi sakelar pembumian aksi cepat bersama dengan proteksi relai secara efektif menyelesaikan masalah arus lengkung sekunder setelah gangguan fase-ke-tanah, menghindari kegagalan penutupan ulang, dan dengan demikian memastikan keandalan dan stabilitas keseluruhan jaringan.

3. Ringkasan

Secara keseluruhan, sakelar pembumian memainkan peran "penjaga keselamatan" yang vital dalam sistem tenaga tegangan tinggi, dan setiap fungsinya yang dijelaskan di atas menjawab kebutuhan nyata untuk sirkuit tegangan tinggi. Pembumian pemeliharaan yang aman dan pengosongan muatan statis membentuk garis pertahanan fisik terakhir yang melindungi personel pemeliharaan dari sengatan listrik; penguncian listrik yang andal adalah sarana inti untuk menerapkan persyaratan "Lima Pencegahan" dan mencegah kesalahan operasi yang serius.

Dan kemampuan penutupan sirkuit pendek dan penghilangan lengkung sekunder dari sakelar pembumian aksi cepat memberikan dukungan untuk proteksi gangguan dan operasi jaringan yang stabil. Sirkuit tegangan tinggi oleh karena itu harus dilengkapi dengan sakelar pembumian — sebuah persyaratan wajib untuk melindungi personel dan peralatan, serta pilihan yang diperlukan untuk mempertahankan operasi stabil sistem tenaga.

Diedit Dari: Garca