Bagaimana Teknologi Vakum Menggantikan SF6 dalam Ring Main Units Modern

Unit-unit ring (RMU) digunakan dalam distribusi listrik sekunder, langsung terhubung ke pengguna akhir seperti komunitas perumahan, lokasi konstruksi, bangunan komersial, jalan raya, dll.

Dalam substasi perumahan, RMU memperkenalkan tegangan menengah 12 kV, yang kemudian diturunkan menjadi tegangan rendah 380 V melalui transformator. Perangkat switchgear tegangan rendah mendistribusikan energi listrik ke berbagai unit pengguna. Untuk transformator distribusi 1250 kVA di komunitas perumahan, unit ring main menengah biasanya mengadopsi konfigurasi dua feeder masuk dan satu feeder keluar, atau dua feeder masuk dengan beberapa feeder keluar, dengan setiap sirkuit keluar terhubung ke sebuah transformator. Untuk transformator 1250 kVA, arus pada sisi unit ring main 12 kV adalah 60 A. Unit kombinasi switchgear dengan pemutus sirkuit (FR unit), yang terdiri dari saklar putus beban dan pemutus sirkuit, digunakan. Pemutus sirkuit 100 A digunakan, di mana saklar putus beban mengontrol penyaluran atau pemutusan daya transformator, dan pemutus sirkuit memberikan perlindungan sirkuit pendek untuk transformator. Transformator 1250 kVA mengeluarkan arus tegangan rendah 380 V sebesar 2500 A, yang didistribusikan melalui switchgear tegangan rendah standarisasi dari State Grid.

RMU isolasi gas SF6 memiliki ukuran yang compact, dan desain tangki umum bahkan lebih kecil dan hemat biaya. Berkat sifat insulasi dan pemadam busur yang luar biasa dari gas SF6, saklar putus beban di dalam switchgear menggunakan gas SF6 untuk pemadam busur, mampu memutuskan arus isolasi dan arus beban aktif hingga 630 A.

Untuk RMU isolasi gas ramah lingkungan, karena kurangnya gas alternatif ramah lingkungan yang setara dengan SF6 dalam hal insulasi dan kinerja pemadam busur, dan karena disconnector tidak dapat memutuskan arus beban, kombinasi disconnector dan saklar putus beban vakum sering digunakan untuk memenuhi fungsi yang sebelumnya hanya memerlukan satu saklar.

Baris atas pada gambar di bawah ini menunjukkan skema rangkaian primer dari RMU SF6 konvensional, sementara baris bawah menunjukkan skema rangkaian primer dari RMU isolasi gas ramah lingkungan.

Dapat dilihat bahwa untuk lemari tipe F dengan saklar putus beban ring-in dan ring-out, diperlukan isolasi plus saklar vakum; untuk lemari FR outgoing transformator, juga diperlukan isolasi plus saklar vakum plus pemutus sirkuit, membuat konfigurasi switching lebih kompleks.

Parameter elektrik saklar putus beban unit ring main adalah sebagai berikut:
• Arus nominal: 630 A
• Arus tahan singkat nominal: 20/4 (25/4*) kA/4 s
• Arus tutup sirkuit pendek nominal: 50 (63*) kA
• Ketahanan mekanis saklar putus beban: Kelas M1, 5000 operasi
• Ketahanan mekanis saklar grounding: Kelas M1, 3000 operasi
• Ketahanan elektrik saklar putus beban: Kelas E3, 200 operasi

Oleh karena itu, Schneider telah memperkenalkan metode pemadam busur vakum paralel, yaitu dengan menginstal interrupter vakum secara paralel di dalam switch. Selama proses pembukaan, tautan kontak gerak interrupter vakum dipicu secara sinkron, mentransfer busur ke dalam interrupter vakum tempat busur dipadamkan.

Setelah pemadaman busur, kontak interrupter vakum kembali ke posisi tertutup, dan selama operasi penutupan switch berikutnya, interrupter vakum tidak beraksi.

Desain ini hanya memerlukan satu mekanisme operasi, dibandingkan dengan dua struktur terpisah dari disconnector dan saklar vakum, menghasilkan ukuran yang lebih kecil dan biaya yang lebih rendah. Namun, dibandingkan dengan dua saklar independen, mekanisme switching paralel menuntut persyaratan yang lebih tinggi dalam hal desain, proses manufaktur, dan keandalan untuk memastikan operasi switch yang akurat.

Jenis saklar putus beban interrupter vakum paralel ini datang dalam bentuk struktural yang berbeda, tetapi prinsip dasarnya sama.

Interrupter vakum miniatur diintegrasikan dengan kontak saklar utama, hanya berfungsi untuk memutuskan arus kecil hingga 630 A.

Sesuai dengan tujuan "Dual Carbon", switchgear isolasi gas ramah lingkungan merupakan tren yang tidak terelakkan. Tanpa adanya kemajuan teknologi, hanya menumpuk komponen akan menyebabkan peningkatan konsumsi material dan sumber daya, kerugian yang lebih besar, dan menghambat perkembangan berkelanjutan. Sambil meneliti gas alternatif baru dan metode pemadam busur, mengejar solusi yang menyederhanakan mekanisme, memudahkan operasi, dan meningkatkan keandalan merupakan jalur yang layak bagi produsen dan produk peralatan canggih. Pelanggan juga harus memilih produk alternatif teknologi maju untuk membantu mencapai tujuan Dual Carbon lebih cepat.