Cara Menginstal dan Menyusun GW4 Isolator

Di substation, jumlah saklar pemutus biasanya 2 hingga 4 kali lebih banyak dari pemutus sirkuit. Karena jumlahnya yang besar, beban kerja untuk pemasangan dan komisioning cukup signifikan. Untuk tingkat tegangan di bawah 110 kV, saklar pemutus tipe GW4 menjadi peralatan dominan. Jika pekerjaan pemasangan dan penyesuaian dimensi mekanis saklar pemutus tidak memenuhi persyaratan, masalah seperti pembukaan/penutupan yang tidak lengkap, kontak yang terlalu panas, atau bahkan patah insulator porcelen dapat terjadi. Oleh karena itu, sangat diperlukan untuk merangkum metode pemasangan dan komisioning saklar pemutus. Berdasarkan pengalaman praktis penulis, prosedur pemasangan dan komisioning untuk jenis saklar pemutus ini dirangkum di bawah ini sebagai referensi bagi rekan sejawat.

1.Struktur dan Prinsip Kerja Saklar Pemutus Tipe GW4
Untuk menguasai teknik pemasangan dan metode komisioning, penting untuk memiliki pemahaman yang cukup tentang struktur dan prinsip kerja saklar tersebut.

1.1 Struktur Saklar Pemutus

1.1.1 Struktur Saklar Pemutus
Saklar pemutus tipe GW4 memiliki struktur berputar horizontal dengan dua tiang, terdiri dari tiga unit fase tunggal. Setiap unit fase tunggal terdiri dari dasar, tiang isolasi, dan bagian konduktif, dan dilengkapi dengan mekanisme operasi manual atau listrik.

1.1.2 Struktur Saklar Penyambung ke Tanah
Saklar penyambung ke tanah terdiri dari kontak stasioner yang dipasang pada tabung konduktif saklar pemutus dan batang kontak gerak yang dipasang pada dasar.

1.1.3 Struktur Mekanisme Operasi Manual
Mekanisme operasi manual mencakup pegangan operasi yang berputar 90° (atau 180°) dalam bidang horizontal (atau vertikal), tutup pelindung hujan, dan saklar bantu yang terpasang di dalamnya.

1.1.4 Mekanisme Operasi Listrik
Komponen utama mekanisme operasi listrik termasuk motor listrik, pengurang gigi, saklar bantu, sakelar batas, sakelar pilih, kontaktor, dan pemutus sirkuit.

1.2 Prinsip Kerja Saklar Pemutus

1.2.1 Prinsip Kerja Saklar Pemutus
Ketika poros output mekanisme operasi berputar 90° (atau 180°), ia mendorong tabung vertikal → poros operasi berputar 90° (atau 180°) → lengan operasi → kutub aktif fase yang dioperasikan berputar 90° → batang penghubung horizontal → kutub aktif fase lainnya berputar 90° → batang penghubung silang → kutub yang didorong berputar berlawanan 90°, mencapai operasi interlock tiga kutub.

1.2.2 Prinsip Kerja Saklar Penyambung ke Tanah
Mekanisme operasi mendorong poros transmisi dan batang penghubung horizontal untuk memutar poros putaran saklar penyambung ke tanah dengan sudut tertentu, sehingga mencapai pembukaan atau penutupan.

1.2.3 Prinsip Kerja Mekanisme Operasi Manual
Ketika pegangan dioperasikan, poros output mekanisme berputar, mendorong saklar bantu yang terhubung ke poros utama. Selama operasi pembukaan atau penutupan, kontak yang sesuai dibuka atau ditutup untuk mengirim sinyal buka/tutup yang sesuai.

1.2.4 Prinsip Kerja Mekanisme Operasi Listrik
Motor dimulai, mendorong unit pengurang gigi ulir; poros utama berputar, mengaktifkan saklar pemutus yang terhubung untuk membuka atau menutup.

2.Pemasangan Saklar Pemutus

2.1 Prinsip Pemasangan
Pemasangan dan komisioning yang tepat adalah prasyarat untuk operasi normal saklar pemutus. Dalam arti tertentu, pemasangan yang baik merupakan setengah dari komisioning yang sukses. Oleh karena itu, selama pemasangan, prinsip "rata horizontal dan tegak vertikal" harus diikuti secara ketat.

(1) Dasar dari ketiga fase harus sejajar vertikal—yaitu, berada dalam bidang horizontal yang sama—untuk memastikan batang penghubung horizontal tetap sebidang.

(2) Dasar dari ketiga fase harus rata depan-belakang—yaitu, kutub yang didorong dan yang mendorong dari setiap fase harus masing-masing berada dalam bidang vertikal yang sama—untuk memastikan batang penghubung horizontal tetap sebidang.

(3) Dasar dari ketiga fase harus sejajar kiri-kanan untuk memastikan koordinasi panjang batang penghubung horizontal yang tepat.

(4) Insulator porcelen dari ketiga fase harus sempurna vertikal—untuk menjaga batang penghubung horizontal sebidang dan memastikan permukaan kontak yang baik.

(5) Poros output mekanisme operasi harus sepusat dengan poros operasi fase yang dioperasikan—untuk meminimalkan torsi operasi yang diperlukan.

2.2 Persyaratan Pemasangan Komponen Individual

(1) Bagian isolasi—harus utuh dan memenuhi spesifikasi.
(2) Bagian berputar (transmisi)—harus dilumasi, fleksibel, dan bebas dari ikatan; jika tidak, gunakan MoS₂ atau pelumas serupa.
(3) Bagian tetap—harus dipasang dengan kuat tanpa kendur.

2.3 Perhatian Selama Pemasangan

(1) Arus nominal harus mematuhi persyaratan desain.
(2) Arah pemasangan saklar penyambung ke tanah harus memenuhi persyaratan. Untuk penyambungan ke tanah satu sisi, bisa disambung ke kiri atau kanan; biasanya, saklar penyambung ke tanah terletak di sisi saklar.
(3) Arah pembukaan saklar pemutus harus memenuhi persyaratan. Ketika menghadap mekanisme operasi, arah pembukaan saklar pemutus harus sejajar dengan garis pandang pengamat.
(4) Posisi kontak kiri dan kanan harus dipasang dengan benar: kontak kiri (sisi jari kontak) dipasang di sisi kutub mendorong, dan kontak kanan (sisi kepala kontak) di sisi kutub yang didorong.
(5) Mekanisme operasi bilah utama biasanya dipasang di bawah poros operasi fase A.
(6) Jarak antar fase: tidak kurang dari 2 m untuk 110 kV, dan tidak kurang dari 1,2 m untuk 35 kV.

3.Komisioning Saklar Pemutus

3.1 Esensi Komisi
Esensi komisi adalah, berdasarkan pemasangan yang benar dan wajar, menyesuaikan semua dimensi mekanis dan sudut untuk memenuhi persyaratan standar.

3.2 Prosedur Komisi (dari bawah ke atas)

3.2.1 Penyesuaian Dasar

(1) Sesuaikan ketinggian dasar.

(2) Panjang dan sudut Lengan Engkol 1 (terhubung ke batang penghubung horizontal) dan Lengan Engkol 2 (terhubung ke batang penghubung silang) harus konsisten di semua tiga fase. Lengan Engkol 3 (terhubung ke lengan engkol operasi bilah utama) bervariasi tergantung produsen: beberapa menginstalnya pada poros dasar (seperti ditunjukkan pada Gambar 1); yang lain memerlukan penyambungan di tempat ke batang penghubung horizontal. Jika dokumentasi produk memberikan instruksi penyesuaian, ikuti instruksinya; jika tidak, sesuaikan sehingga setelah mekanisme terhubung ke badan saklar, sudut buka/tutup dan sinkronisasi sesuai. (Jika Lengan Engkol 1 dan 2 disambungkan ke poros, sudut dan panjangnya tidak dapat disesuaikan.)

(3) Sesuaikan sekrup posisi sehingga jarak antara sekrup dan plat stop posisi adalah 1–3 mm.

3.2.2 Penyesuaian Isolator Porselen

Penyesuaian dapat dilakukan menggunakan sisi, tetapi perhatikan bahwa ketebalan sisi yang ditambahkan di lokasi manapun tidak boleh melebihi 3 mm, dan semua sisi yang ditambahkan di lokasi yang sama harus disambung.

(1) Vertikalitas isolator porselen harus memenuhi persyaratan.
(2) Ketinggian dua isolator porselen pada tiang tunggal harus identik.

3.2.3 Penyesuaian Kontak Konduktif
Kendurkan sekrup pada blok terminal yang mengamankan batang konduktif, kemudian putar atau geser batang konduktif untuk mencapai penyetaraan yang tepat.

(1) Dua batang konduktif (kiri dan kanan) pada tiang tunggal harus selaras—yaitu, ketinggiannya harus konsisten, dengan perbedaan ketinggian vertikal kurang dari 5 mm, dan harus berada dalam garis horizontal lurus, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
(2) Panjang batang konduktif kiri dan kanan di semua tiga fase harus identik.
(3) Kedalaman penetrasi jari kontak ke dalam kontak harus sama di semua tiga fase. Jika manual produsen menentukan nilai numerik, sesuaikan sesuai nilai tersebut; jika tidak ada nilai yang diberikan tetapi Gambar 3 tersedia, sesuaikan sesuai Gambar 3; jika tidak ada nilai numerik maupun Gambar 3, sesuaikan berdasarkan pengalaman. Jika penetrasi terlalu dangkal, area kontak setelah tertutup akan tidak cukup; jika terlalu dalam, gaya dampak yang berlebihan saat tertutup dapat merusak isolator. Oleh karena itu, setelah tertutup, jarak (margin) 4–6 mm harus dipertahankan antara jari kontak dan dasar kontak, dan kedalaman penetrasi jari kontak saat tertutup tidak boleh kurang dari 90% dari total kedalaman kontak.

3.2.4 Penyesuaian Tiang Operasi

(1) Penyesuaian Jarak Buka:
Setelah saklar pemisah dibuka, sudut antara batang konduktif dan garis tengah dasar harus dalam rentang 90°–92°. Jika sulit untuk mengukur sudut dengan akurat, metode sederhana adalah menggunakan pita ukur untuk memeriksa apakah batang konduktif kiri dan kanan sejajar di kedua ujungnya. Perbedaan ±10 mm antara jarak di kedua ujungnya dapat diterima.

(2) Penyesuaian Antara Tiang Operasi dan Mekanisme Operasi:
Letakkan tubuh tiang operasi dan mekanismenya dalam posisi tertutup, kemudian hubungkan mereka (jika menggunakan sambungan fleksibel). Jika sambungan rigid, las sementara sambungan tersebut terlebih dahulu (lakukan pengelasan penuh hanya setelah semua penyesuaian selesai). Lakukan satu siklus buka-tutup penuh dan amati apakah tiang operasi mencapai posisi buka atau tutup penuh.

• Jika tiang gagal tertutup sepenuhnya, sesuaikan panjang batang penghubung silang: "panjangkan jika penutupan kurang; pendekkan jika terlalu tertutup."

• Jika tiang gagal terbuka sepenuhnya, sesuaikan panjang lengan engkol operasi (yaitu, Lengan Engkol 3 pada Gambar 1): "pendekkan jika sudut buka terlalu kecil; panjangkan jika terlalu besar."

Catatan: "Pendekkan untuk bukaan kurang" dapat dicapai dengan dua cara: baik dengan memperpanjang lengan engkol operasi atau dengan meningkatkan sudut yang dibentuknya; sebaliknya, "panjangkan" dapat dilakukan dengan mengurangi sudut atau memendekkan lengan.

Selain itu, perjalanan sudut tubuh tiang dan mekanisme harus konsisten. Oleh karena itu, saat menyesuaikan lengan engkol operasi, sudut buka dan perjalanan sudut mekanisme harus dipertimbangkan secara bersamaan.

• Jika tubuh tiang telah mencapai posisi buka/tutup yang tepat tetapi mekanisme belum, ini menunjukkan perjalanan (atau sudut) mekanisme kurang dari tubuh. Dalam hal ini, kurangi perjalanan yang diperlukan oleh tubuh tiang dengan memendekkan lengan engkol operasi.

• Sebaliknya, jika mekanisme mencapai posisi tetapi tubuh tiang tidak, panjangkan lengan engkol operasi.

3.2.5 Penyesuaian Penguncian Tiga Tiang

Penyesuaian penguncian tiga tiang harus dilakukan dengan kondisi bahwa semua pelat terminal saklar pemisah dikenakan tegangan bus normal. Jika tidak, penyesuaian ulang akan diperlukan setelah bus terhubung.

Setelah tiang operasi (misalnya, Fase A) disesuaikan dengan tepat, letakkan ketiga tiang dalam posisi tertutup, pasang batang penghubung horizontal, dan lakukan satu siklus buka-tutup penuh. Amati apakah dua tiang lainnya mencapai posisi buka/tutup yang tepat.

Standar untuk sinkronisasi tiga kutub didasarkan pada pengaitan kontak secara bersamaan. Selama penyesuaian, ketika kontak dari salah satu kutub baru saja menyentuh jari-jemari kontaknya, ukur celah antara kontak dan jari-jemari kontak dari dua kutub lainnya, dan sesuaikan celah ini dengan memodifikasi panjang batang penghubung silang.

Jika setelah mencapai sinkronisasi, posisi buka/tutup masih belum sepenuhnya tercapai, gunakan "metode kompromi": ambil titik tengah antara nilai over-travel dan under-travel, dan sesuaikan ke arah median ini—sambil memastikan patuh terhadap toleransi sinkronisasi yang ditentukan oleh produsen.

Skenario umum (dengan asumsi Fase A adalah kutub operasional):

(1) Ketiga kutub sinkron tetapi tidak mencapai posisi buka/tutup penuh → sesuaikan sedikit panjang lengan engkol operasional.
(2) Ketiga kutub mencapai posisi buka/tutup yang tepat tetapi tidak sinkron → gunakan metode kompromi pada batang penghubung silang untuk memenuhi standar sinkronisasi.
(3) Fase A dan B sinkron, tetapi Fase C tidak (meskipun semuanya beroperasi dengan benar) → sesuaikan batang penghubung silang Fase C.
(4) Fase B dan C sinkron, tetapi Fase A tidak → sesuaikan batang penghubung silang Fase A.
(5) Fase A dan C sinkron, tetapi Fase B tidak → sesuaikan batang penghubung silang Fase B.

(6) Ketiga kutub sinkron, tetapi Fase A dan B tidak mencapai posisi tertutup/buka penuh → sesuaikan batang penghubung horizontal antara Fase A dan B untuk membawanya ke posisi yang tepat, atau sesuaikan batang penghubung silang Fase C sehingga perjalanan yang tidak lengkapnya cocok dengan Fase A dan B, lalu sesuaikan kembali panjang lengan engkol operasional.

(7) Ketiga kutub sinkron, tetapi Fase B dan C tidak mencapai posisi tertutup/buka penuh → sesuaikan batang penghubung horizontal antara Fase B dan C, atau sesuaikan batang penghubung silang Fase A untuk mencocokkan perjalanan yang tidak lengkap Fase B dan C, lalu sesuaikan panjang lengan engkol.

(8) Ketiga kutub sinkron, tetapi Fase A dan C tidak mencapai posisi tertutup/buka penuh → sesuaikan kedua batang penghubung horizontal AB dan BC, atau sesuaikan batang penghubung silang Fase B untuk mencocokkan perjalanan yang tidak lengkap Fase A dan C, lalu sesuaikan panjang lengan engkol.

(9) Skenario terburuk: ketiga kutub tidak sinkron dan perjalanan tidak lengkap → sesuaikan secara komprehensif penghubungan horizontal, penghubungan silang, dan lengan engkol operasional menggunakan metode kompromi untuk memenuhi spesifikasi yang diperlukan.

Dengan demikian, prinsip penyesuaian interlocking tiga kutub adalah: sinkronisasi harus memenuhi spesifikasi, penutupan harus tepat, dan pembukaan harus memenuhi jarak celah kontak yang diperlukan. Secara umum, jika terjadi konflik di antara tiga kriteria ini, jarak celah pembukaan mendapat prioritas, dan pengorbanan kecil jarak pembukaan mungkin dapat diterima jika diperlukan.
(Catatan: Untuk batang penghubung silang dan horizontal dengan ujung sekrup berlawanan, coba pertahankan panjang sekrup yang terpapar sama di kedua sisi selama penyesuaian.)

3.2.6 Penyesuaian Sekrup Posisi Buka/Tutup

Setelah menyelesaikan penyesuaian interlocking tiga kutub, kencangkan mur pengunci pada batang penghubung silang dan horizontal. Kemudian sesuaikan celah antara sekrup posisi buka/tutup dan plat stop menjadi 1–3 mm.

3.3 Komisioning Sakelar Penyambung Tanah

Komisioning sakelar penyambung tanah dilakukan setelah sakelar pemisah utama telah sepenuhnya dikomisioning. Metodenya serupa, tetapi beberapa poin berikut perlu diperhatikan:

(1) Batang penghubung horizontal sakelar penyambung tanah sebagian besar terhubung melalui klamp pipa. Oleh karena itu, saat mengencangkan baut, aplikasikan torsi secara silang, simetris, merata, dan bertahap; jika tidak, mungkin terjadi kesalahan posisi antara batang konduktif penyambung tanah dan kontak stasioner.

(2) Kontak antara batang konduktif penyambung tanah dan kontak stasioner harus baik. Idealnya, batang konduktif harus menonjol 3–10 mm di luar kontak stasioner—meskipun nilai spesifik bervariasi menurut produsen dan harus mengikuti manual. Secara umum, karena penghubungan horizontal sakelar utama dipasang di sisi kutub penggerak, untuk sakelar penyambung tanah tipe internal dengan grounding di sisi kanan, tonjolan tidak boleh berlebihan; jika tidak, ketika sakelar pemisah utama terbuka, pisau penyambung tanah mungkin gagal menutup karena gangguan mekanis antara ujung batang penyambung tanah dan penghubungan horizontal sakelar utama.

(3) Dalam posisi terbuka, batang konduktif penyambung tanah harus tetap horizontal. Gunakan level air jika perlu untuk memastikan jarak isolasi yang diperlukan dipertahankan setelah dibuka.

3.4 Penyesuaian Interlock Mekanis

Setelah mengkomisioning sakelar pemisah dan sakelar penyambung tanah, sesuaikan interlock mekanis—ini menandai penyelesaian komisioning seluruh kelompok sakelar pemisah.

Sesuaikan posisi relatif pelat sektor dan pelat berbentuk busur pada dasar sehingga:

• Ketika sakelar pemisah tertutup, sakelar penyambung tanah tidak dapat dibuka;

• Ketika sakelar penyambung tanah tertutup, sakelar pemisah tidak dapat dibuka.

3.5 Komisioning Mekanisme Operasi Manual

Mekanisme operasi manual disesuaikan secara bersamaan dengan badan utama. Selama penyesuaian, juga verifikasi:

(1) Rotasi mekanisme yang lancar—gaya operasi pada pegangan tidak boleh melebihi 1 kgf.
(2) Penggantian switch bantu yang benar—standarnya adalah bahwa switch bantu beroperasi secara andal pada sekitar 4/5 perjalanan menuju posisi batas selama pergerakan mekanisme.

3.6 Komisioning Mekanisme Operasi Elektrik

Komisioning mekanisme elektrik lebih kompleks daripada tipe manual. Item inspeksi kunci termasuk:

(1) Semua komponen utuh.
(2) Kawat telah dihubungkan dengan benar; lakukan beberapa operasi manual/elektrik dan lokal/jarak jauh untuk mengonfirmasi tindakan yang benar.
(3) Sebelum menghidupkan untuk uji operasi, letakkan mekanisme pada posisi tengah antara terbuka dan tertutup, lalu operasikan.
(4) Arah putaran motor harus sesuai dengan arah buka/tutup yang diperlukan oleh badan utama.
(5) Kedua saklar batas listrik dan mekanis harus disesuaikan dengan tepat dan sejajar dengan posisi akhir buka/tutup badan utama.

4. Kesimpulan

Karena saklar pemutus telah lama dianggap sebagai perangkat listrik sederhana, cacat operasional seperti ikatan mekanis dan panas berlebih dalam rangkaian konduktif sering terjadi, sering kali memaksa terjadinya pemadaman tidak terencana dan sangat mempengaruhi keandalan pasokan listrik.

Keakraban dengan struktur, prinsip kerja, dan metode pemasangan/komisioning saklar pemutus dapat secara efektif mencegah pemadaman terpaksa dan operasi yang tidak andal, meningkatkan efisiensi pekerjaan lapangan, dan menyelesaikan kontradiksi antara kinerja peralatan yang tidak andal dan permintaan keandalan tinggi dari sistem tenaga listrik modern.