Penyelidikan tentang Aplikasi Peralatan Beban 10kV dalam Rangkaian Pengagihan

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

Saklar beban adalah peralatan switchgear dengan perangkat pemadam busur sederhana. Secara struktural, mereka harus memenuhi: celah yang terlihat dalam posisi terbuka (menghilangkan kebutuhan untuk disconnector seri); ketahanan tinggi untuk operasi switching tanpa pemeliharaan kontak/perangkat busur yang sering; dan kemampuan untuk menutup arus pendek (memenuhi persyaratan stabilitas dinamis/termal, bahkan jika 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 penghasil, SF₆ gas, dan saklar beban vakum. Secara fungsional, mereka mencakup tipe umum, khusus, dan aplikasi tertentu (misalnya, motor-operated, disconnector-backed capacitor-bank, operasi sering, dan saklar back-to-back).

1.2 Evolusi Teknologi dan Keuntungan Saklar Beban Vakum

Dengan kemajuan teknologi, saklar beban tradisional (minyak mineral, udara bertekanan, gas penghasil) 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:

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

• 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 siklus switching lebih banyak 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 Isolasi Gabungan
2.1 Keterbatasan Konfigurasi Tradisional

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

2.2 Pengenalan Saklar Beban Isolasi Gabungan Fla15/97

Saklar beban isolasi gabungan luar ruangan Fla15/97 mengatasi 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 dalam posisi tertutup). Pemulihan isolasi cepat, aus kontak minimal, umur panjang, resistansi kontak rendah, dan tidak ada kerusakan busur pada kontak utama. Langkah operasi pendek, kompatibel dengan aktuator kecil.

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

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

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 tekanan tembaga menjaga jarak isolasi.

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

• Umur Listrik Panjang: Aus kontak utama minimal.

3. Kesimpulan

Seiring industri tenaga berkembang untuk memenuhi pertumbuhan ekonomi yang cepat, jaringan distribusi membutuhkan solusi yang sederhana, andal, aman, dan ekonomis. Konfigurasi tradisional “sirkuit breaker + disconnector” atau “drop-out fuse” 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 seperti ini bukan hanya tentang peningkatan teknis—itu tentang memastikan stabilitas jaringan, mengurangi beban pemeliharaan, dan memberikan pasokan tenaga yang andal kepada pengguna. Seiring evolusi jaringan distribusi, saklar beban cerdas dan efisien ini akan menjadi semakin tak terpisahkan.