Mengapa Kontak Selalu Rusak? Perlindungan Beban Lebih dan Arus Pendek Harus Diterapkan Secara Bersamaan

Kontaktor digunakan untuk menutup dan membuka beban yang memerlukan operasi tersebut selama penggunaan normal, terutama untuk aktivitas khusus seperti penerangan publik tegangan menengah dan motor listrik industri.

Kombinasi kontak tor + fusel kontrol (F-C) tegangan menengah dapat mengontrol motor hingga 12 kV. Namun, kontrol tegangan menengah juga cocok sebagai feeder untuk jenis beban lainnya, terutama transformator. Untuk beban semacam itu, kontak tor biasanya dimodifikasi untuk mencakup penguncian mekanis, sehingga kontak tor tidak akan terbuka secara otomatis ketika tegangan sistem runtuh.

Kontak tor dengan penguncian mekanis pada dasarnya memiliki struktur yang sama dengan kontak tor yang dipegang secara elektromagnetik. Namun, alih-alih mengandalkan gulungan utama yang terus menerus diberi energi untuk menjaga kontak tor tertutup, kontak tor dengan penguncian mekanis menggunakan penguncian mekanis untuk mempertahankan keadaan tertutup. Secara esensial, kontak tor dengan penguncian mekanis mensimulasikan pemutus sirkuit tegangan menengah. Namun, perlu diingat bahwa ada perbedaan yang jelas antara kontak tor dan pemutus sirkuit.

Pertimbangan untuk Sirkuit Kontrol

Setelah kontak tor yang dipegang secara elektromagnetik ditutup, ia tetap tertutup selama gulungan utama diberi energi. Paling umum, sumber daya kontrol untuk sirkuit gulungan utama adalah transformator daya kontrol, yang merupakan bagian integral dari seluruh kontrol. Oleh karena itu, untuk beban motor, ketika tegangan sistem runtuh, motor akan terputus secara otomatis, sehingga mencegah kerusakan pada motor.

Sebaliknya, kontak tor dengan penguncian mekanis tetap tertutup ketika tegangan sistem runtuh. Ini sangat diperlukan ketika beban adalah tipe yang perlu diberi energi kembali secara otomatis ketika tegangan sistem dipulihkan, seperti transformator penerangan.

Kontak tor yang dipegang secara elektromagnetik terbuka ketika kontak dalam sirkuit kontrol gulungan utama terbuka. Di sisi lain, kontak tor dengan penguncian mekanis dibuka oleh penutupan kontak dalam sirkuit penguncian, memungkinkan kontak tor untuk terbuka. Dengan demikian, kontrol yang diperlukan untuk kontak tor dengan penguncian mekanis sedikit mirip dengan pemutus sirkuit tegangan menengah.

Kontak tor dengan penguncian mekanis memerlukan sumber daya kontrol yang andal untuk tripping. Sumber daya arus searah (baterai) lebih disukai, tetapi jika sumber daya kontrol satu-satunya adalah transformator daya kontrol yang terhubung ke sumber tegangan primer, perangkat tripping kapasitor arus bolak-balik cocok untuk digunakan.

Sirkuit penutupan harus menggunakan tombol kontak momen sehingga gulungan utama hanya diberi energi selama periode penutupan. Demikian pula, sirkuit tripping (pelepasan pengunci) harus menggunakan tombol kontak momen. Untuk tripping otomatis relai pelindung, kontak biasa terbuka harus dihubungkan dalam sirkuit tripping (pelepasan pengunci), dan kontak biasa tertutup dari relai pelindung harus dihubungkan dalam sirkuit penutupan. Tujuan kontak relai biasa tertutup dalam sirkuit penutupan adalah untuk memastikan bahwa sirkuit gulungan utama tidak diberi energi selama tripping. Juga diinginkan untuk menyertakan fungsi relai pengunci (86), baik melalui fungsi 86 dalam beberapa relai mikroprosesor multifungsi atau melalui relai pengunci terpisah.

Penting, sirkuit kontrol eksternal pengguna tidak boleh mencakup kontak holding dalam sirkuit penutupan. Kontak tor dengan penguncian mekanis beroperasi dengan cara yang sama seperti kontak tor yang dipegang secara elektromagnetik, dengan tambahan pengunci mekanis. Jika sirkuit gulungan utama diberi energi secara terus menerus, kontak tor akan tetap tertutup bahkan jika pengunci tripping dioperasikan.

Sumber bervariasi dalam perkiraan jumlah waktu yang harus diberikan antara pemutusan kesalahan dan re-energizing berikutnya. Sebagian besar sumber menunjukkan bahwa setidaknya harus ada enam siklus antara pemutusan busur (ketika membuka) dan penutupan kontak dalam operasi penutupan berikutnya.

Pertimbangan Arus Pendek dan Overload

Kontak tor yang digunakan untuk mensuplai daya ke transformator berbeda dari yang digunakan untuk mensuplai daya ke motor hanya dalam karakteristik fuses pembatas arus. Fuses yang digunakan untuk melindungi sirkuit motor adalah fuses Kelas M, yang karakteristik perlindungannya sesuai dengan persyaratan aplikasi motor. Untuk feeder transformator, fuses haruslah fuses Kelas T, yang dirancang untuk memberikan perlindungan yang tepat untuk transformator.

Kontak tor tanpa fuses hanya memiliki kapasitas pemutusan yang terbatas. Oleh karena itu, kontak tor harus selalu digunakan dalam kombinasi dengan fuses pembatas arus. Kombinasi kontak tor (yang memutus arus beban normal dan arus overload moderat) dan fuses pembatas arus (yang memutus arus yang melebihi kapasitas kontak tor sendiri) memberikan kapasitas pemutusan overcurrent dan arus pendek yang lengkap.

Relai overcurrent harus digunakan untuk memberikan perlindungan terhadap arus overload moderat, sehingga menghindari operasi fuses yang tidak perlu. Perlindungan ini harus disesuaikan dengan kapasitas arus terus-menerus dari kombinasi fuse-kontak tor. Karena fuses menghasilkan panas yang signifikan, tidak jarang fuses diberi ukuran sedikit lebih besar dari yang direkomendasikan untuk arus terus-menerus. Oleh karena itu, relai overcurrent memberikan perlindungan overload tidak hanya untuk transformator tetapi juga untuk kombinasi fuse-kontak tor. Ini tepat karena fungsi fuses adalah untuk memberikan perlindungan arus pendek, bukan perlindungan overload.

Perlindungan Satu Fase

Perangkat perlindungan overload motor modern biasanya mencakup fungsi perlindungan untuk secara otomatis memutus motor ketika salah satu fase daya input hilang. Namun, untuk feeder non-motor, "perlindungan satu fase" ini mungkin tidak perlu atau diinginkan. Misalnya, beban kapasitor atau penerangan biasanya tidak rusak oleh kondisi satu fase. Namun, pengguna harus mempertimbangkan apakah perlindungan satu fase tepat. Metode paling umum untuk menerapkan fungsi ini adalah dengan menyediakan aksesori trip fuse, yang diaktifkan secara mekanis oleh plunger pada fuse pembatas arus. Dengan opsi ini, ketika salah satu fuse pembatas arus primer beroperasi, plunger indikator pada fuse mengaktifkan tuas trip, menyebabkan kontak tor terbuka.

Pertimbangan Aplikasi Lainnya

Kontak tor dengan penguncian mekanis berbagi banyak karakteristik aplikasi dengan kontak tor yang dipegang secara elektromagnetik. Berbeda dengan pemutus sirkuit, kontak tor dirancang untuk operasi sering, dengan 200.000 operasi listrik. Ukuran transformator yang dapat ditenagai dari kontak tor tentu saja dibatasi oleh fuses yang tersedia (terutama pada 7,2 kV) dan kapasitas arus terus-menerus kontak tor.

Kontak tor dirancang untuk memiliki persyaratan daya kontrol energi rendah. Oleh karena itu, kecepatan penutupan dan pembukaannya mungkin relatif lambat. Waktu penutupan tipikal adalah 40 ms untuk 400 A dan 70 ms untuk 720 A, sementara waktu pembukaan adalah 90 ms untuk 400 A dan 35 ms untuk 720 A. Meskipun waktu-waktu ini jauh lebih lama dari waktu operasi pemutus sirkuit, biasanya tidak memerlukan pertimbangan khusus untuk sirkuit kontrol atau prosedur operasi sistem. Kontak tor dengan penguncian telah diintegrasikan ke dalam desain kontrol tegangan menengah, menghilangkan bagian transisi dan lemari switchgear besar yang diperlukan untuk pemutus sirkuit. Karena kontak tor dengan penguncian menggunakan fuses untuk perlindungan arus pendek, fuses mungkin beroperasi dalam kasus gangguan parah. Jika ini terjadi, downtime yang terkait dengan penggantian fuses lebih lama daripada yang diperlukan saat menggunakan pemutus sirkuit. Namun, pengalaman menunjukkan bahwa gangguan parah relatif jarang, sehingga ini kemungkinan besar bukan masalah utama.

Ringkasan

Kontak tor telah digunakan untuk mensuplai daya ke transformator dan beban non-motor lainnya selama beberapa dekade, dan penggunaannya meningkat signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Penggunaan kontak tor dengan penguncian mekanis sangat tepat ketika transformator ditenagai oleh kontak tor tegangan menengah.