Peralatan pemutus tegangan tinggi sangat luas digunakan, dan oleh itu orang sangat memperhatikan masalah potensial yang mungkin timbul darinya. Di antara berbagai kerusakan, korosi peralatan pemutus tegangan tinggi adalah kekhawatiran utama. Dalam situasi ini, artikel ini menganalisis komposisi peralatan pemutus tegangan tinggi, jenis korosi, dan kerusakan yang disebabkan oleh korosi. Artikel ini juga menyelidiki penyebab korosi pemutus dan mempelajari dasar teori serta teknik praktis untuk perlindungan terhadap korosi.
1.Pemutus Tegangan Tinggi dan Analisis Korosi
1.1 Komposisi Struktural Pemutus Tegangan Tinggi
Pemutus tegangan tinggi terdiri dari lima bagian: dasar penyangga, bagian konduktif, isolator, mekanisme transmisi, dan mekanisme operasi. Dasar penyangga membentuk dasar struktural pemutus, menopang dan mengikat semua komponen lainnya sebagai satu unit. Bagian konduktif memastikan penghantaran arus listrik yang efisien dalam rangkaian. Isolator memberikan isolasi listrik antara bagian hidup dan bagian yang di-ground. Mekanisme transmisi bekerja melalui isolator untuk mentransfer gerakan ke kontak, memungkinkan operasi buka-tutup pemutus.
Untuk memastikan keselamatan, pemutus harus memiliki celah terbuka yang jelas terlihat, dan isolasi yang andal harus ada antara semua titik putus. Pemutus luar ruangan harus dapat melakukan operasi buka-tutup dengan andal dalam berbagai kondisi lingkungan seperti angin, hujan, salju, debu, dan polusi udara. Selain itu, kunci mekanis yang andal harus dipasang antara pemutus dan saklar grounding untuk memastikan operator mengikuti urutan operasi yang aman.
Sebagai contoh, pemutus tegangan tinggi tidak memerlukan operasi cepat saat buka atau tutup, sehingga mereka dapat didorong langsung oleh motor. Sebaliknya, pemutus sirkuit (tegangan tinggi atau rendah) dirancang untuk menghubungkan atau memutuskan rangkaian di bawah beban dan harus beroperasi dengan cepat—pembukaan atau penutupan yang lambat atau bertahap akan menyebabkan busur api. Oleh karena itu, pemutus sirkuit menggunakan motor penyimpan energi yang dikombinasikan dengan pegas untuk menyimpan energi kinetik, yang dilepaskan seketika saat diperlukan.
1.2 Klasifikasi Korosi Pemutus
Berdasarkan laporan, korosi pemutus tegangan tinggi umumnya dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban, polutan atmosfer dan debu, sifat material komponen, dan proses manufaktur. Logam bereaksi dengan air dan oksigen di atmosfer, dan suhu tinggi atau variasi suhu harian yang besar mempercepat reaksi ini. Kelembaban dan suhu tinggi secara signifikan memperburuk korosi logam, membuat korosi menjadi sangat parah di wilayah tersebut.
Polutan atmosfer mengandung zat-zat yang sangat korosif yang bergabung dengan kelembaban pada permukaan logam untuk membentuk elektrolit asam, sehingga mempercepat korosi elektrokimia. Dengan perkembangan cepat industri energi-intensif di China, polusi atmosfer semakin memburuk, hujan asam menjadi lebih parah, dan tingkat polutan meningkat, menciptakan siklus yang semakin memperburuk korosi komponen logam.
Material itu sendiri adalah faktor lain yang sangat mempengaruhi korosi. Beberapa logam tahan korosi, sementara yang lain mudah mengalami korosi akibat kelembaban; oleh karena itu, pemilihan material secara langsung menentukan kerentanan terhadap korosi. Selama proses manufaktur, tekanan atau panas yang tidak merata dapat menyebabkan potensial elektrode yang tidak seragam, yang lebih lanjut mempercepat korosi. Misalnya, balok dasar pemutus sering dibuat menggunakan galvanisasi celup panas, namun karat pada balok-balok ini umum terjadi—terkait dengan kondisi operasional lingkungan dan kualitas manufaktur di pabrik.
Komponen-komponen berkualitas buruk mungkin mengalami reaksi elektrokimia ketika terkena hujan asam atau semprotan garam selama operasi, menjadi rapuh dan retak di bawah stres eksternal, yang berpotensi menyebabkan patah total.
1.3 Kerusakan yang Disebabkan oleh Korosi Komponen Pemutus
Dari sudut pandang minor, korosi pertama kali mempengaruhi penampilan produk. Karat yang parah adalah masalah yang paling sering dilaporkan oleh pengguna, karena tampilan luar yang berkarat menciptakan kesan psikologis ketidakamanan. Selain itu, korosi dapat menyebabkan deformasi dimensi atau penurunan ukuran komponen logam, yang mengarah ke kerusakan atau patah.
Bagian-bagian berputar dan rantai transmisi mungkin mengalami hambatan; setiap penyumbatan dalam mekanisme dapat menyebabkan seluruh perangkat macet, menjadi tidak berfungsi dalam kasus yang parah atau bahkan menyebabkan patah penghubung.
Korosi juga meningkatkan resistansi kontak dalam batas tertentu. Resistansi kontak yang lebih tinggi menyebabkan pemanasan pada titik kontak, yang lebih lanjut mempercepat oksidasi logam dan meningkatkan risiko kegagalan konduksi listrik. Penghantar energi yang lama dalam kondisi ini dapat menyebabkan pembakaran parah pada rangkaian pemutus tegangan tinggi, yang berpotensi memicu kecelakaan keselamatan listrik dengan konsekuensi yang tidak dapat diperbaiki.
2.Analisis Teoretis dan Praktis Pemutus Tegangan Tinggi
2.1 Analisis Korosi Komponen
Karena komponen utama pemutus adalah logam, penyebab korosi pemutus dapat dipahami sebagai penyebab korosi logam. Korosi logam dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal.
Secara teoretis, suhu dan kelembaban lingkungan mempengaruhi laju korosi kimia logam. Selain itu, komposisi larutan yang bersentuhan dengan permukaan logam dan nilai pH larutan tersebut memainkan peran penting. Faktor-faktor ini terutama terkait dengan kontaminan dan partikel PM2.5 yang menempel pada permukaan logam dari atmosfer.
Faktor dalaman termasuk sifat fiziko-kimia dan mikrostruktur bahan logam itu sendiri. Jika komponen dibuat daripada bahan yang mudah berkarat, perlu diberi perhatian khusus dalam pemasangan dan penempatan pemutus litar, termasuk pemilihan lokasi pemasangannya dengan teliti. Logam reaktif mudah kehilangan elektron, menyebabkan hilangnya bahan atau pengaruh korosi galvanik. Oleh itu, korosi pada pemutus litar tegangan tinggi tidak dapat dielakkan—hanya boleh dikurangkan melalui langkah-langkah perlindungan maksimum.
Sebagai contoh, sambungan di kedua-dua sisi pemutus litar tegangan tinggi mesti kukuh dan boleh dipercayai untuk mencegah korosi komponen. Sambungan antara bahagian logam adalah asas dan penting serta memerlukan perhatian khusus.
2.2 Pendekatan Perlindungan Teori
Dari sudut pandangan dalaman, pemilihan bahan dengan ketahanan korosi yang lebih baik untuk komponen logam—sambil memenuhi keperluan prestasi lain—memberikan perlindungan asas terhadap korosi.
Dari sudut pandangan luaran, reka bentuk tahan air dan pembatasan paparan harus dilaksanakan untuk mengurangkan kontak antara bahagian logam dengan udara lembap atau faktor-faktor buruk lain, mengelakkan masalah seperti penumpukan air dan paparan atmosfer yang berlebihan.
Untuk pemutus litar secara keseluruhan, langkah-langkah penyegelan dan perlindungan harus dilaksanakan pada bantalan putaran dan transmisi untuk mencegah gangguan akibat keadaan cuaca atau masuknya air. Lapisan pelindung yang boleh dipercayai harus diterapkan pada permukaan; lapisan yang berbeza harus dipilih berdasarkan jenis logam, fungsi komponen, dan persekitaran aplikasi, sentiasa memberi keutamaan kepada keselamatan, kecekapan operasi, dan kebolehjadian ekonomi.
Bahan konduktif yang diterapkan luaran pada pemutus litar mesti memenuhi spesifikasi komponen untuk mencegah peningkatan rintangan. Apabila korosi secara keseluruhan menjadi serius, unit tersebut harus dilepas untuk pemeliharaan: permukaan kontak dibersihkan, mur disetel, dan bahagian yang rosak dibaiki atau digantikan.
Strategi perlindungan teori memberikan asas yang kukuh untuk pencegahan korosi praktikal, dengan teori dan amalan saling berkait rapat dan saling memperkuat satu sama lain.
2.3 Teknik Perlindungan Korosi Praktikal
Secara umumnya, kontak statik disambungkan ke sumber kuasa, dan kontak bergerak ke beban. Namun, untuk pemutus litar yang dipasang dalam kabinet penerimaan dengan bekalan kabel, sumber kuasa disambungkan ke sisi kontak bergerak—konfigurasi ini biasa dikenali sebagai "pengaliran songsang."
Semasa pemeliharaan rutin, pemeriksaan umum harus dilakukan secara berkala. Ini merupakan perbaikan minor atau ad-hoc, biasanya dilaksanakan melalui prinsip pengurusan dinamik dan pemeliharaan rutin, dengan perbaikan bertarget dijadualkan untuk cacat atau kerosakan yang dikenal pasti.
Semasa pembaikan besar, pemeliharaan berdasarkan pelepasan dilakukan, melibatkan pemeriksaan menyeluruh peralatan dengan fokus khusus pada bahagian logam yang mudah berkarat. Komponen yang rosak digantikan atau dibaiki menggunakan teknik yang sesuai.
Mekanisme dalaman harus diperiksa dan dibersihkan secara berkala. Tuas dan hubungan transmisi lainnya harus dibersihkan, dipolish, dan dilumasi. Lapisan pelindung harus diterapkan semula pada permukaan luar yang berkarat, dan pelumas tambahan serta peranti pelindung harus dipasang pada bantalan.
Prosedur pemeliharaan utama ini mesti mengikuti spesifikasi teknikal dan panduan pembuat dengan ketat untuk memastikan peralatan pulih ke prestasi teknikal asal selepas perkhidmatan. Berdasarkan penyebab korosi yang dibincangkan dalam kertas ini, pemeriksaan rutin harus dilakukan secara berkala pada kawasan yang rentan, dengan pembaikan besar dilakukan pada selang masa yang ditetapkan.
3.Kesimpulan
Pemutus litar tegangan tinggi memainkan peranan penting dalam kehidupan seharian dengan menyelesaikan masalah pemutusan litar. Walau bagaimanapun, korosi pada pemutus litar ini boleh menyebabkan kesan serius. Oleh itu, langkah-langkah perlindungan mesti dikembangkan melalui penyelidikan teori dan pelaksanaan praktikal untuk mempromosikan aplikasi pemutus litar tegangan tinggi yang selamat dan boleh dipercayai.