Penelitian Aplikasi Peralatan Beban 10kV dalam Jaringan Distribusi

Sebagai pekerja garis depan dalam operasi dan pemeliharaan distribusi listrik, saya berurusan dengan saklar beban setiap hari—mereka adalah “pembuka pintu” sistem distribusi tegangan menengah, memastikan pasokan listrik yang stabil bagi pengguna. Dengan perkembangan ekonomi yang cepat, permintaan akan keamanan dan keandalan sistem listrik terus meningkat. Sistem distribusi tegangan menengah sangat penting untuk stabilitas jaringan, dan saklar beban (sebagai peralatan kunci yang dipasang di jalur) memainkan peran yang sangat penting. Fungsi utamanya termasuk: ① Menutup arus beban dari jalur utama dan cabang selama pemeliharaan atau transfer beban; ② Menciptakan titik putus yang terlihat untuk keselamatan personel selama perbaikan jalur; ③ Membantu dalam penanaman tanah untuk pemeliharaan. Selain fungsionalitas, mereka juga harus mudah dipasang, andal dalam operasi, rendah pemeliharaan, dan ekonomis.

Saklar beban adalah peralatan switchgear dengan perangkat pemadam busur sederhana. Dari segi struktur, mereka harus memenuhi: celah yang terlihat pada posisi terbuka (menghilangkan kebutuhan untuk disconnector seri); ketahanan tinggi untuk operasi switching tanpa perawatan kontak/ruang busur yang sering; dan kemampuan untuk menutup arus pendek (memenuhi persyaratan stabilitas dinamis/termal, bahkan jika mereka tidak membuka arus pendek).

1. Klasifikasi dan Perbandingan Saklar Beban
1.1 Klasifikasi Berdasarkan Media Pemadam Busur

Saklar beban dikategorikan menjadi lima jenis berdasarkan media pemadam busur: minyak mineral, udara bertekanan, gas organik yang menghasilkan, gas SF₆, dan saklar beban vakum. Secara fungsional, mereka mencakup tipe umum, khusus, dan aplikasi spesifik (misalnya, motor-operasi, kapasitor bank dengan disconnector, operasi sering, dan saklar back-to-back).

1.2 Evolusi Teknologi dan Keunggulan Saklar Beban Vakum

Dengan kemajuan teknologi, saklar beban tradisional (minyak mineral, udara bertekanan, gas yang menghasilkan) sedang digantikan oleh saklar SF₆ dan saklar beban vakum—terutama yang terakhir, yang sekarang banyak digunakan. Uji coba menunjukkan bahwa saklar vakum unggul dalam banyak aspek dibandingkan tipe tradisional:

• Pemadaman Busur Cepat: Busur vakum padam saat arus nol (karena difusi uap logam), dengan pemulihan isolasi lebih cepat daripada di udara atau SF₆. Ideal untuk switching transformator tanpa beban, kabel, dan jalur overhead.

• Aman dan Bersih: Busur tidak menyemprot, mencegah kontaminasi/kerusakan komponen kabinet.

• Umur Panjang: Jarak busur yang lebih kecil, tegangan busur yang lebih rendah, dan aus kontak yang lebih sedikit berarti lebih banyak siklus switching dan pemeliharaan minimal.

• Operasi Efisien: Energi penutupan rendah untuk mekanisme operasi, struktur sederhana, dan mudah diminiaturisasi.

• Resistansi Kontak Stabil: Tidak ada oksidasi dalam vakum, memastikan resistansi kontak rendah jangka panjang.

2. Jenis Baru Saklar Beban Gabungan Isolasi
2.1 Keterbatasan Konfigurasi Tradisional

Saklar beban konvensional memiliki perangkat pemadam busur yang diseri dengan sirkuit utama. Stabilitas dinamis/termal mereka terbatas oleh desain/bahan ruang busur, sehingga tidak cocok untuk sistem kapasitas besar. Menggabungkannya dengan disconnector menambah kompleksitas: pemeliharaan yang canggung, pemulihan yang lambat, perawatan sering, dan biaya awal yang tinggi.

2.2 Pengenalan Saklar Beban Gabungan Isolasi Fla15/97

Saklar beban gabungan isolasi luar ruangan Fla15/97 mengatasi masalah-masalah ini dan banyak digunakan dalam jaringan Eropa.

2.2.1 Fungsi Utama

Ini mengintegrasikan fungsi saklar beban vakum, disconnector, dan saklar grounding—perangkat multifungsi yang dioptimalkan untuk keseimbangan antara kinerja teknis dan efisiensi ekonomi.

2.2.2 Fitur Produk

• Komprehensif dan Maju: Ruang busur vakum hanya menangani switching sirkuit (tidak ada arus beban/pendek saat tertutup). Pemulihan isolasi cepat, aus kontak minimal, umur panjang, resistansi kontak rendah, dan tidak ada kerusakan busur pada kontak utama. Stroke operasi pendek, kompatibel dengan aktuator kecil.

• Pemasangan dan Pemeliharaan Mudah: Operasi terkunci antara saklar vakum dan disconnector memungkinkan pembukaan/penutupan satu langkah, mencegah kesalahan operasi.

• Rendah Pemeliharaan: Struktur sederhana dengan umur ruang busur vakum 5.000 operasi dan komponen lainnya 30.000 operasi. Aktuator bawaan menggunakan teknologi paten dari Drees Jerman.

2.2.3 Sorotan Teknis

• Desain Switching Inovatif: Switching seri-paralel ruang busur vakum (sistem pemadam busur bantu) memastikan tidak ada dampak busur pada kontak utama.

• Aktuator Terisolasi Bawaan: Pemisahan jelas antara kontak utama dan bantu, dengan pemulihan isolasi lebih cepat setelah dibuka.

• Isolasi Andal: Sabuk geser tembaga mempertahankan jarak isolasi.

• Operasi Kompak: Stroke pendek, kompatibel dengan aktuator kecil.

• Umur Listrik Panjang: Aus kontak utama minimal.

3. Kesimpulan

Seiring industri listrik berkembang untuk memenuhi pertumbuhan ekonomi yang cepat, jaringan distribusi membutuhkan solusi yang sederhana, andal, aman, dan ekonomis. Konfigurasi “sirkuit breaker + disconnector” atau “drop-out fuse” tradisional hanya sebagian memenuhi kebutuhan ini. Saklar beban isolasi luar ruangan (seperti Fla15/97) menawarkan keseimbangan yang lebih baik antara fungsionalitas dan ekonomi.

Data menunjukkan bahwa saklar beban digunakan 10 kali lebih banyak daripada sirkuit breaker untuk cabang jalur distribusi di Eropa dan Amerika. Dengan integrasi dengan teknologi lain, mereka juga banyak diterapkan dalam jaringan distribusi perkotaan (misalnya, unit ring main, cabang kabel, dan jalur layanan pelanggan).

Bagi operator garis depan seperti saya, mempromosikan peralatan canggih semacam itu bukan hanya tentang peningkatan teknis—itu tentang memastikan stabilitas jaringan, mengurangi beban pemeliharaan, dan memberikan pasokan listrik yang andal kepada pengguna. Seiring evolusi jaringan distribusi, saklar beban cerdas dan efisien ini akan menjadi semakin tak terpisahkan.