Perangkat pengalihan tegangan tinggi

Sistem tenaga listrik yang berurusan dengan tegangan di atas 36KV, disebut sebagai perangkat pemutus tegangan tinggi. Karena tingkat tegangan tinggi, busur api yang dihasilkan selama operasi pemutusan juga sangat tinggi. Jadi, perhatian khusus harus diberikan selama perancangan perangkat pemutus tegangan tinggi. Pemutus sirkuit tegangan tinggi (CB) adalah komponen utama dari perangkat pemutus tegangan tinggi (HV switchgear), oleh karena itu pemutus sirkuit tegangan tinggi (CB) harus memiliki fitur khusus untuk operasi yang aman dan dapat diandalkan. Gangguan tripping dan operasi pemutusan sirkuit tegangan tinggi sangat jarang terjadi. Sebagian besar waktu, pemutus sirkuit ini tetap dalam kondisi ON, dan mungkin dioperasikan setelah periode waktu yang lama. Jadi, CB harus cukup andal untuk memastikan operasi yang aman, ketika dibutuhkan. Teknologi pemutus sirkuit tegangan tinggi telah berubah secara radikal dalam 15 tahun terakhir. Pemutus sirkuit minyak minimal (MOCB), pemutus sirkuit aliran udara, dan pemutus sirkuit SF6 paling banyak digunakan untuk perangkat pemutus tegangan tinggi.

Pemutus sirkuit vakum jarang digunakan untuk tujuan ini karena hingga saat ini teknologi vakum belum cukup untuk memutus arus pendek tegangan sangat tinggi. Ada dua jenis pemutus sirkuit SF6, yaitu pemutus sirkuit SF6 tekanan tunggal dan pemutus sirkuit SF6 dua tekanan. Sistem tekanan tunggal merupakan standar untuk sistem perangkat pemutus tegangan tinggi pada saat ini. Saat ini gas SF6 sebagai media pemadam busur, telah menjadi yang paling populer untuk sistem tenaga listrik tegangan tinggi dan sangat tinggi. Meskipun, gas SF6 berkontribusi pada efek rumah kaca. Dampaknya 23 kali lebih kuat pada efek rumah kaca dibandingkan CO2. Oleh karena itu, kebocoran gas SF6 selama masa layanan pemutus sirkuit harus dicegah. Untuk meminimalkan emisi gas SF6, campuran gas N2 – SF6 dan CF4 – SF6 mungkin akan digunakan di pemutus sirkuit di masa depan, sebagai pengganti gas SF6 murni. Harus selalu diperhatikan bahwa tidak ada gas SF6 yang keluar ke atmosfer selama perawatan CB.

Di sisi lain, pemutus sirkuit SF6 memiliki keuntungan utama yaitu perawatan rendah.
Perangkat pemutus tegangan tinggi dikategorikan sebagai,

1. Tipe Indoor Isolasi Gas (GIS),

2. Tipe Outdoor Isolasi Udara.

Kembali lagi, pemutus sirkuit tipe outdoor isolasi udara diklasifikasikan sebagai,

1. Pemutus Sirkuit Tipe Tank Mati

2. Pemutus Sirkuit Tipe Tank Hidup

Dalam pemutus sirkuit tipe tank mati, perangkat pemutusan (rakit interuptr) ditempatkan, dengan dukungan insulator yang sesuai di dalam wadah logam (wadah-wadah) potensial tanah, yang diisi dengan medium isolasi. Dalam pemutus sirkuit tipe tank hidup, perangkat pemutusan (rakit interuptr) ditempatkan pada bushing isolasi, pada potensial sistem. Pemutus sirkuit tipe tank hidup lebih murah dan membutuhkan ruang pemasangan yang lebih sedikit.

Ada tiga jenis pemutus sirkuit, seperti yang telah kami sebutkan sebelumnya, yang digunakan dalam sistem perangkat pemutus tegangan tinggi yaitu pemutus sirkuit aliran udara, pemutus sirkuit SF6, pemutus sirkuit minyak, dan pemutus sirkuit vakum jarang digunakan.

Pemutus Sirkuit Aliran Udara

Dalam desain ini, semburan udara bertekanan tinggi digunakan untuk memadamkan busur antara dua kontak yang terpisah, ketika ionisasi kolom busur (arc column) paling rendah pada saat arus nol.

Pemutus Sirkuit Minyak

Ini lebih lanjut diklasifikasikan sebagai pemutus sirkuit minyak bulk (BOCB) dan pemutus sirkuit minyak minimal (MOCB). Dalam BOCB, unit interupsi ditempatkan di dalam tangki minyak potensial tanah. Di sini, minyak digunakan sebagai medium isolasi dan interupsi. Dalam MOCB, di sisi lain, kebutuhan minyak isolasi dapat diminimalisir dengan menempatkan unit-unit interupsi di dalam ruang isolasi pada potensial hidup di tiang insulator.

Pemutus Sirkuit SF6

Gas SF6 secara luas digunakan sebagai medium pemadam busur dalam aplikasi tegangan tinggi hari ini. Gas heksafluorida sulfur adalah gas yang sangat elektro-negatif dengan sifat dielektrik dan pemadam busur yang sangat baik. Sifat dielektrik dan isolasi yang tinggi dari SF6, membuatnya mungkin untuk merancang pemutus sirkuit tegangan tinggi dengan dimensi keseluruhan yang lebih kecil, jarak kontak yang lebih pendek. Sifat isolasi yang luar biasa membantu dalam merancang dan membangun perangkat pemutus indoor dalam sistem tegangan tinggi.

Pemutus Sirkuit Vakum

Dalam vakum, tidak ada ionisasi lebih lanjut antara dua kontak penghantar arus yang terpisah, setelah arus nol. Busur awal yang disebabkannya akan mati segera setelah penyeberangan nol berikutnya, tetapi karena tidak ada penyediaan ionisasi lebih lanjut setelah arus melewati nol pertama, pemadam busur selesai. Meskipun metode pemadam busur sangat cepat dalam VCB, namun hingga saat ini bukan solusi yang cocok untuk perangkat pemutus tegangan tinggi, karena VCB yang dibuat untuk level tegangan sangat tinggi sama sekali tidak ekonomis.

Ciri-ciri Esensial Pemutus Sirkuit Tegangan Tinggi

Ciri-ciri esensial yang harus disediakan dalam pemutus sirkuit tegangan tinggi, untuk memastikan operasi yang aman dan andal, pemutus sirkuit yang digunakan dalam perangkat pemutus tegangan tinggi, harus mampu dioperasikan dengan aman untuk,

1. Kerusakan terminal.

2. Kerusakan garis pendek.

3. Arus magnetisasi transformator atau reaktor.

4. Menyalakan garis transmisi panjang.

5. Pengisian bank kapasitor.

6. Pengoperasian urutan fase yang tidak sinkron.

Kerusakan Terminal

Secara umum beban yang terhubung ke sistem tenaga listrik bersifat induktif. Karena induktansi