Kegagalan Tanah vs Kegagalan Bumi: Memahami Perbedaan dan Metode Perlindungan
Apa itu Kegagalan Tanah dan Kegagalan Bumi?
Kegagalan Tanah:
Kegagalan tanah terjadi ketika terbentuk koneksi yang tidak disengaja (gagal) antara konduktor hidup dengan tanah atau titik netral. Dalam kegagalan ini, arus mengalir langsung ke tanah. Hal ini dapat terjadi dalam berbagai bentuk, seperti kegagalan satu jalur-ke-tanah (L-G), kegagalan dua jalur-ke-tanah (LL-G), atau kegagalan tiga jalur-ke-tanah (LLL-G).
Kegagalan tanah sangat serius karena dapat menghasilkan arus gagal yang besar. Jika tidak segera diatasi dalam waktu yang ditentukan, arus tinggi ini dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada peralatan sistem tenaga listrik, termasuk transformator, kabel, dan switchgear. Oleh karena itu, deteksi dan isolasi cepat kegagalan tanah sangat penting untuk perlindungan dan keselamatan sistem.
Catatan:
Titik tanah harus dihubungkan dengan benar ke sumber dan ditanahkan secara efektif. Selain itu, ketika konduktor hidup bersentuhan dengan tanah (misalnya, jatuh ke bumi), hal ini menciptakan jalur yang tidak disengaja ke tanah. Kondisi ini biasanya disebut sebagai kegagalan bumi—jenis kegagalan sirkuit terbuka atau kebocoran di mana arus mengalir dari konduktor ke bumi.
Penyebab Kegagalan Tanah:
Gagal isolasi: Degradasi atau hilangnya sifat dielektrik pada isolasi akibat penuaan, panas berlebih, atau kontaminasi.
Kerusakan fisik pada kabel bawah tanah: Kerusakan mekanis selama penggalian atau konstruksi, atau masuknya air ke dalam parit kabel, yang menyebabkan kerusakan isolasi.
Overload kabel: Arus berlebih yang menyebabkan panas berlebih, yang mungkin meleleh atau memotong konduktor, memungkinkannya bersentuhan dengan tanah.
Gangguan alam:
Pohon jatuh ke kabel listrik.
Akumulasi atau aliran air di atas isolator, menyebabkan flashover.
Hewan atau burung secara bersamaan menyentuh konduktor hidup dan struktur yang ditanahkan, menciptakan jalur konduktif.
Perlindungan Terhadap Kegagalan Tanah:
Untuk melindungi sistem tenaga listrik, relai pelindung digunakan untuk mendeteksi kondisi abnormal dan memulai pemutusan sirkuit breaker yang terkait.
Trafo instrumen—seperti Trafo Arus (CTs) dan Trafo Potensial (PTs)—digunakan untuk mengukur arus dan tegangan sistem, masing-masing. Sinyal-sinyal ini dikirim ke relai pelindung, yang membandingkan nilai-nilai yang diukur terhadap ambang batas yang telah ditetapkan.
Jika arus atau tegangan melebihi batas yang ditetapkan, relai akan aktif, mengirim sinyal pemutusan ke sirkuit breaker untuk mengisolasi bagian yang rusak dan membersihkan kegagalan.
Relai umum yang digunakan untuk perlindungan kegagalan tanah termasuk:
Relai berbasis arus:
Relai Overcurrent
Relai Overcurrent Instan
Relai Kegagalan Tanah
Relai berbasis tegangan:
Relai Overvoltage
Relai Overfluxing
Kegagalan Bumi:
Kegagalan bumi adalah jenis kegagalan sirkuit terbuka yang terjadi ketika kabel atau konduktor yang membawa arus putus dan bersentuhan dengan bumi atau dengan material konduktif yang bersentuhan dengan bumi. Dalam skenario tersebut, di bawah kondisi aliran daya radial, ujung beban sistem menjadi terputus dari sumber.
