Cincin Grading Arrester

I. "Ambang Batas Tegangan": Kapan Kita Mulai Menggunakannya?

Konfigurasi cincin grading untuk Arrester Oksida Logam (MOA) mengikuti standar teknik yang ketat berdasarkan tingkat tegangan dan tinggi fisik:

1. $\le 35\text{kV}$: Jarang Digunakan. Tinggi fisik arrester kecil (biasanya $<1\text{m}$), dan dampak kapasitansi stray pada distribusi potensial dapat diabaikan.
2. $66\text{kV}$: Tingkat Transisi. Tidak standar untuk semua aplikasi, tetapi dapat digunakan di daerah dataran tinggi atau area yang sangat tercemar untuk menekan korona.
3. $110\text{kV}$: Ambang Batas Kritis. Ini adalah titik balik teknik. Tinggi arrester meningkat secara signifikan, dan distribusi potensial aksial menjadi tidak merata. Cincin grading wajib digunakan mulai dari 110kV dan seterusnya.
4. $220\text{kV}$ hingga $1000\text{kV}$ (UHV): Konfigurasi Wajib Standar. Seiring dengan meningkatnya tegangan, cincin grading berevolusi menjadi struktur yang kompleks (cincin ganda, cincin elips, atau tipe sangkar) untuk menangani distorsi medan listrik yang ekstrem.

II. Tiga Pilar Fungsi

1. Optimasi Distribusi Potensial Aksial

Arrester lonjakan terdiri dari tumpukan ratusan varistor Oksida Seng (ZnO). Idealnya, setiap varistor harus membagi tegangan secara merata. Namun, pada tegangan tinggi, kapasitansi stray (CgCg) antara fitting atas dan tanah menyebabkan "kebocoran arus" ke udara.

• Masalahnya: Tanpa cincin, 20% varistor teratas menanggung hampir 50% dari total tegangan, yang menyebabkan panas berlebih secara lokal dan penuaan dini.
• Solusinya: Cincin grading menyediakan kapasitansi kompensasi yang melawan kapasitansi stray, memaksa tegangan untuk terdistribusi secara linear di sepanjang tumpukan.

2. Penekanan Korona

Bagian logam yang tajam (baut, tepi flensa) di bagian atas arrester memiliki jari-jari kelengkungan ($R$) yang sangat kecil. Menurut rumus $E=V/R$, jari-jari yang kecil menyebabkan intensitas medan listrik ($E$) yang sangat tinggi.

• Masalah: Ketika $E$ melebihi $30\text{kV/cm}$, udara terionisasi, menyebabkan lucutan korona, yang menghasilkan ozon yang mengkorosi segel dan menyebabkan EMI (Interferensi Elektromagnetik).
• Solusi: Cincin grading, dengan diameter tabung yang besar, meningkatkan jari-jari kelengkungan di ujung tegangan tinggi, mendorong medan intensitas tinggi menjauh dari permukaan logam dan secara efektif "memperhalus" medan tersebut.

3. Evolusi Struktural di Berbagai Tingkat Tegangan

Seiring dengan meningkatnya tegangan sistem, cincin grading berevolusi dari lingkaran logam sederhana menjadi sistem multi-tahap yang kompleks:

1. $110\text{kV}-220\text{kV}$ (Cincin Tunggal): Terutama untuk distribusi potensial. Diameter tabung biasanya $40\text{mm}-60\text{mm}$.
2. $500\text{kV}$ (Cincin Besar/Eliptikal): Arrester dapat memiliki ketinggian lebih dari 5 meter. Cincin berdiameter besar atau elips digunakan untuk memastikan cakupan sambil mempertahankan jarak bebas fase.
3. $750\text{kV}-1000\text{kV}$ (Cincin Multi-tahap/Sangkar): Sistem UHV menggunakan "Cincin Ganda" atau "Cincin Sangkar". Cincin ini secara presisi menyetel potensial untuk setiap bagian dari tumpukan varistor untuk mencegah kegagalan termal dalam medan listrik yang ekstrem.

Daftar Periksa Teknik untuk Pemeliharaan

Saat melakukan inspeksi di lapangan, perhatikan Tips Ahli berikut ini:

1. Verifikasi 110kV: Jika Anda menemukan arrester $110\text{kV}$ tanpa cincin grading, atau jika cincin tersebut miring secara parah, hal tersebut harus segera diperbaiki. Varistor bagian atas kemungkinan besar akan mengalami penurunan kualitas dalam waktu $2-3$ tahun.
2. Presisi Ketinggian Pemasangan: Bidang tengah cincin harus sejajar dengan tengah bagian varistor pertama. Kesalahan vertikal $>50\text{mm}$ mengurangi efisiensi grading hingga lebih dari $15\%$.
3. Benda Asing: Jangan pernah membiarkan sarang burung atau kabel yang longgar menggantung pada cincin. Benda-benda ini merusak keseimbangan "jari-jari kelengkungan" dan dapat langsung menyebabkan hubungan pendek antar fase.

Catatan Teknik ROCKWILL: Untuk proyek EHV/UHV, selalu gunakan cincin grading yang telah diverifikasi melalui Simulasi Medan Listrik (FEA) yang presisi untuk memastikan stabilitas siklus hidup peralatan selama $50\text{-year}$.

Hubungi kami:

• Web: www.rockwill.com

Disunting dari：Dyson