Rotor dari sebuah alternator dibungkus oleh gulungan medan. Satu kesalahan tanah yang terjadi pada gulungan medan atau sirkuit penggerak tidak menjadi masalah besar bagi mesin. Namun, jika lebih dari satu kesalahan tanah terjadi, mungkin ada kemungkinan terjadinya hubungan singkat antara titik-titik yang bermasalah pada gulungan. Bagian yang tersingkat ini dari gulungan dapat menyebabkan ketidakseimbangan medan magnet dan akibatnya kerusakan mekanis mungkin terjadi pada bantalan mesin karena rotasi yang tidak seimbang.
Oleh karena itu, selalu penting untuk mendeteksi kesalahan tanah yang terjadi pada sirkuit gulungan medan rotor dan memperbaikinya untuk operasi normal mesin. Ada berbagai metode yang tersedia untuk mendeteksi kesalahan tanah rotor alternator atau generator. Tetapi prinsip dasar semua metode adalah sama, yaitu menutup rangkaian relai melalui jalur kesalahan tanah.
Secara umum, ada tiga jenis pelindung kesalahan tanah rotor yang digunakan untuk tujuan ini.
Metode potensiometer
Metode injeksi AC
Metode injeksi DC
Mari kita bahas metode-metode tersebut satu per satu.
Skema ini sangat sederhana. Di sini, satu resistor dengan nilai yang sesuai dihubungkan di seberang gulungan medan serta penggerak. Resistor ini dipusatkan dan dihubungkan ke tanah melalui relai sensitif tegangan.
Seperti yang terlihat pada gambar di bawah, setiap kesalahan tanah pada gulungan medan maupun sirkuit penggerak akan menutup rangkaian relai melalui jalur yang ditanahkan. Pada saat yang sama, tegangan muncul di seberang relai karena aksi potensiometer dari resistor.
Metode sederhana ini dari pelindung kesalahan tanah rotor alternator memiliki kelemahan besar. Penataan ini hanya dapat mendeteksi kesalahan tanah yang terjadi di titik manapun kecuali pusat gulungan medan.
Dari rangkaian juga jelas bahwa dalam kasus kesalahan tanah pada pusat sirkuit medan tidak akan menyebabkan tegangan muncul di seberang relai. Itu berarti metode potensiometer sederhana dari pelindung kesalahan tanah rotor, buta terhadap kesalahan di pusat gulungan medan. Kesulitan ini dapat diminimalisir dengan menggunakan tap lain pada resistor di tempat lain dari pusat resistor melalui tombol push. Jika tombol ini ditekan, tap pusat akan bergeser dan tegangan akan muncul di seberang relai bahkan jika terjadi kesalahan busur sentral pada gulungan medan.
Di sini, satu relai sensitif tegangan dihubungkan di titik mana pun pada sirkuit medan dan penggerak. Terminal lain dari relai sensitif tegangan dihubungkan ke tanah oleh kapasitor dan sekunder dari satu transformer bantu seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Di sini, jika ada kesalahan tanah yang terjadi pada gulungan medan atau sirkuit penggerak, rangkaian relai akan tertutup melalui jalur yang ditanahkan dan oleh karena itu tegangan sekunder dari transformer bantu akan muncul di seberang relai sensitif tegangan dan relai akan dioperasikan.
Kelemahan utama dari sistem ini adalah, selalu ada kemungkinan adanya arus bocor melalui kapasitor ke sirkuit penggerak dan medan. Ini dapat menyebabkan ketidakseimbangan medan magnet dan oleh karena itu stres mekanis pada bantalan mesin.
Kelemahan lain dari skema ini adalah, karena ada sumber tegangan yang berbeda untuk operasi relai, maka perlindungan rotor tidak aktif ketika ada kegagalan pasokan pada sirkuit AC skema tersebut.
Kekurangan arus bocor dari metode injeksi AC dapat dihilangkan dalam Metode Injeksi DC. Di sini, satu terminal relai sensitif tegangan DC dihubungkan dengan terminal positif penggerak dan terminal lain dari relai dihubungkan dengan terminal negatif sumber DC eksternal. Sumber DC eksternal diperoleh dari transformer bantu dengan rectifier jembatan. Di sini, terminal positif rectifier jembatan di-ground.
Juga terlihat dari gambar di bawah bahwa pada saat terjadi kesalahan tanah medan atau penggerak, potensial positif dari sumber DC eksternal akan muncul di terminal relai yang dihubungkan ke terminal positif penggerak. Dengan cara ini, tegangan output rectifier muncul di seberang relai tegangan dan oleh karena itu dioperasikan.
Pernyataan: Hormati aslinya, artikel bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk dihapus.