Panduan Recloser: Cara Kerjanya & Mengapa Perusahaan Listrik Menggunakannya

1. Apa itu Recloser?
Recloser adalah saklar listrik bertegangan tinggi otomatis. Sama seperti pemutus sirkuit dalam sistem listrik rumah tangga, ia memutus aliran listrik saat terjadi gangguan—seperti hubungan singkat. Namun, berbeda dengan pemutus sirkuit rumah tangga yang memerlukan reset manual, recloser secara otomatis memantau jalur dan menentukan apakah gangguan telah hilang. Jika gangguan bersifat sementara, recloser akan secara otomatis menutup kembali dan mengembalikan aliran listrik.

Recloser digunakan secara luas di seluruh sistem distribusi—dari substasi hingga tiang utilitas di daerah perumahan. Mereka tersedia dalam berbagai jenis, termasuk recloser fasa tunggal kompak untuk jalur fasa tunggal dan recloser tiga fasa yang lebih besar untuk substasi dan jalur distribusi bertegangan tinggi hingga 38 kV.

Desain dan kinerja recloser diatur oleh standar internasional seperti ANSI/IEEE C37.60 dan IEC 62271-111.

2. Mengapa Menggunakan Reclosers?

Pemutus sirkuit otomatis dipandang oleh perusahaan listrik di seluruh dunia sebagai perangkat penting untuk mencapai tujuan inti mereka: menyediakan pasokan listrik yang paling kontinyu dan andal kepada pelanggan dengan cara yang sederhana dan ekonomis.

Reclosers dapat mendeteksi dan memutus arus gangguan, kemudian secara otomatis mengembalikan aliran listrik setelah gangguan sementara hilang. Secara esensial, recloser adalah perangkat cerdas mandiri yang mampu mendeteksi arus berlebih, penjadwalan, memutus arus gangguan, dan secara otomatis menutup kembali untuk menghidupkan kembali jalur.

Jika gangguan bersifat permanen, recloser akan terkunci setelah jumlah operasi yang ditetapkan—biasanya tiga hingga empat kali upaya—sehingga memisahkan bagian yang bermasalah dari sisanya. Kemampuan ini menghemat waktu dan biaya operasional bagi perusahaan listrik, karena aliran listrik sering dikembalikan setelah hanya satu atau dua kali kedipan tegangan singkat, tanpa perlu intervensi lapangan.

Dalam kasus di mana pengiriman kru tidak dapat dihindari, reclosers membantu meminimalkan cakupan pemadaman dan membantu personel pemeliharaan untuk cepat menemukan gangguan dan mengembalikan layanan. Pelanggan rumah tangga, komersial, industri, dan institusional semua mendapatkan manfaat dari gangguan yang berkurang dan biaya terkait. Tanpa tingkat keandalan pasokan yang tinggi ini, banyak beban modern yang kritis—seperti komputer, pompa air, dan lini produksi otomatis—akan kesulitan beroperasi dengan andal.

3. Bagaimana Recloser Beroperasi?

Saat terjadi gangguan pada jalur, recloser mendeteksinya dan secara otomatis memutus aliran listrik. Setelah interval yang sangat singkat—sering kali begitu singkat sehingga hanya menyebabkan kedipan cahaya sebentar—recloser mencoba menutup kembali dan mengembalikan aliran listrik. Jika gangguan tetap ada, ia akan memutus kembali.

Setelah biasanya tiga kali upaya gagal, recloser mengklasifikasikan gangguan sebagai permanen dan tetap terbuka (terkunci). Pada titik ini, kru perusahaan listrik harus mengunjungi lokasi untuk memperbaiki infrastruktur yang rusak dan mereset recloser secara manual untuk mengembalikan aliran listrik.

Gangguan permanen umum termasuk:

• Kerusakan konduktor atau peralatan akibat petir

• Cabang pohon jatuh dan merusak jalur

• Tabrakan kendaraan dengan tiang atau peralatan

4. Apa Itu Gangguan Sementara?

Sebagian besar gangguan pada jalur distribusi udara bersifat sementara. Contohnya termasuk sambaran petir, konduktor yang ditiup angin, atau kontak sesaat yang disebabkan burung atau hewan kecil. Gangguan ini biasanya hilang sendiri setelah aliran listrik terputus dan tidak menyebabkan kerusakan permanen pada jalur.

Jenis gangguan sementara yang umum:

• Benturan konduktor akibat angin

• Flashover di permukaan isolator akibat overvoltage yang disebabkan petir

• Penyambungan sesaat antara konduktor hidup dan bagian yang di-ground oleh burung, hewan pengerat, atau hewan lainnya

• Cabang pohon yang sesaat menyentuh jalur yang dialiri listrik

• Lonjakan switching yang menyebabkan flashover isolator

Data operasional jangka panjang dan pengalaman lapangan jelas menunjukkan pentingnya fungsi "trip-and-reclose". Jika jalur dialiri listrik sesaat, sumber gangguan sering hilang—membuat penutupan kembali sangat mungkin berhasil. Dengan demikian, pemutus sirkuit otomatis hampir menghilangkan pemadaman jangka panjang yang disebabkan oleh gangguan sementara atau arus berlebih transien dalam sistem distribusi.

5. Jenis-jenis Recloser

5.1 Recloser fasa tunggal

Recloser fasa tunggal digunakan untuk melindungi sirkuit fasa tunggal, seperti cabang jalur atau percabangan dari feeder tiga fasa. Mereka juga dapat dikerahkan pada sirkuit tiga fasa di mana sebagian besar beban adalah fasa tunggal.

Dalam kasus terjadi gangguan fasa-ke-tanah permanen, hanya fasa yang terpengaruh yang terkunci, sementara dua pertiga sisa sistem terus menyediakan aliran listrik—meningkatkan kelangsungan layanan secara keseluruhan.

Karena beratnya lebih ringan dibandingkan dengan recloser tiga fasa yang lebih besar, unit fasa tunggal biasanya dipasang langsung ke tiang utilitas atau struktur baja substasi menggunakan braket pemasangan terintegrasi, menghilangkan kebutuhan untuk rangka dukungan tambahan.

Bergantung pada desain, pengunci ulang fasa tunggal mungkin dilengkapi dengan kontrol hidrolik (terintegrasi dalam tangki minyak pengunci ulang) atau kontrol elektronik (ditempatkan dalam kabinet kontrol terpisah).

Penting untuk dicatat, pengunci ulang fasa tunggal sekarang juga tersedia dalam format cutout, yang mewakili tingkat integrasi yang tinggi antara komponen primer dan sekunder. Pengunci ulang ini dapat dipasang langsung ke dasar pemasangan pemutus standar dan umumnya digunakan untuk perlindungan sirkuit cabang, dengan arus nominal hingga 200 A.

Sebuah produsen yang mewakili adalah S&C Electric Company (USA), produk TripSaver® II mereka merupakan contoh dari jenis ini, seperti ditunjukkan di bawah:

5.2 Pengunci Ulang Tiga Fasa

Pengunci ulang tiga fasa digunakan pada jalur distribusi tiga fasa untuk meningkatkan keandalan sistem. Jika terjadi kerusakan permanen, ketiga fasa akan dikunci secara simultan, sehingga mencegah risiko single-phasing bagi beban tiga fasa kritis—seperti motor tiga fasa besar—yang bisa rusak akibat suplai tegangan yang tidak seimbang atau tidak lengkap.

Pemilihan pengunci ulang tiga fasa didasarkan pada peringkat listrik yang diperlukan, medium pemutusan dan isolasi (misalnya, minyak, vakum, atau gas ramah lingkungan), dan pilihan antara kontrol hidrolik (terintegrasi dalam unit) atau kontrol elektronik (ditempatkan dalam kabinet kontrol terpisah).

5.3 Mode Operasi: Pemutusan Tiga Fasa dan Penguncian Tiga Fasa

Ini adalah mode operasi standar untuk pengunci ulang yang lebih besar. Terlepas dari apakah kerusakan tersebut adalah kerusakan fase-tunggal-ke-tanah, kerusakan fase-ke-fase, atau kerusakan tiga fasa, ketiga kutub akan memutus secara simultan selama setiap operasi. Pemutusan dan pengunci ulang ketiga fasa dihubungkan mekanis dan didorong oleh satu mekanisme operasi, memastikan kinerja yang sinkron.

Pengunci ulang tiga fasa mendukung berbagai konfigurasi pemasangan, termasuk:

• Rangka dipasang di tiang (untuk instalasi garis udara)

• Rangka pemasangan stasiun (untuk aplikasi stasiun atau pad-mounted)

5.4 Pengunci Ulang Triple-Single

Pengunci ulang triple-single dikendalikan secara elektronik dan menawarkan tiga mode operasi:

• Pemutusan tiga fasa dan penguncian tiga fasa
  Ketiga fasa memutus secara simultan karena arus berlebih, mengunci ulang secara simultan, dan beroperasi dalam urutan yang sama.

• Pemutusan fasa tunggal dan penguncian tiga fasa
  Setiap fase secara independen melakukan pemutusan arus berlebih dan pengunci ulang. Jika salah satu fase masuk ke urutan penguncian karena kerusakan permanen, atau jika perintah "penguncian" lokal/jarak jauh dikeluarkan, dua fase lainnya juga akan memutus dan masuk ke penguncian, sehingga mencegah single-phasing yang lama pada beban tiga fasa.

• Pemutusan fasa tunggal dan penguncian fasa tunggal
  Setiap fase memutus dan mengunci secara independen, tanpa mempengaruhi fase lainnya. Mode ini terutama digunakan untuk beban rumah tangga, atau dalam skenario di mana beban tiga fasa sudah dilindungi dari single-phasing melalui cara lain.

Pengunci ulang triple-single dapat dipasang di tiang menggunakan rangka pemasangan tiang, atau dipasang pada rangka stasiun atau langsung ke struktur baja stasiun.

6. Jenis Kontrol Pengunci Ulang

"Kecerdasan" yang memungkinkan pengunci ulang untuk mendeteksi arus berlebih, memilih karakteristik waktu-arus, melakukan operasi pemutusan dan pengunci ulang, dan akhirnya mengunci datang dari sistem kontrolnya. Ada dua jenis kontrol utama: kontrol hidrolik integral dan kontrol elektronik yang ditempatkan dalam kabinet kontrol terpisah.

Kontrol hidrolik

Kontrol hidrolik banyak digunakan pada sebagian besar pengunci ulang fasa tunggal dan beberapa pengunci ulang tiga fasa. Ini merupakan bagian integral dari pengunci ulang itu sendiri. Dengan metode kontrol ini, arus berlebih dideteksi oleh coil trip yang terhubung seri dengan garis. Ketika arus berlebih mengalir melalui coil trip, coil tersebut menarik plunger, menyebabkan kontak pengunci ulang terbuka. 

Operasi timing dan urutan dicapai oleh aliran minyak hidrolik melalui berbagai ruang hidrolik atau orifice. Pada pengunci ulang yang lebih kecil, energi yang diperlukan untuk pengunci ulang disediakan oleh pegas, yang diberi daya oleh plunger coil trip yang terhubung seri selama operasi perlindungan arus berlebih. Pada pengunci ulang yang lebih besar, penutupan dilakukan oleh solenoid penutupan terpisah yang diberi daya oleh tegangan garis dari sisi sumber pengunci ulang.

7. Kontrol berbasis mikroprosesor atau kontrol elektronik

Sistem kontrol pengunci ulang berbasis mikroprosesor atau kontrol elektronik biasanya dipasang dalam kabinet kontrol terpisah, memungkinkan parameter operasional untuk disesuaikan kapan saja. Mereka dapat dikombinasikan dengan berbagai aksesori untuk menyesuaikan fungsi dasar agar memenuhi berbagai persyaratan aplikasi. Dibandingkan dengan kontrol hidrolik, metode kontrol ini menawarkan fleksibilitas yang lebih besar, pemrograman dan penyesuaian parameter yang lebih mudah, serta kemampuan perlindungan, pengukuran, dan otomatisasi yang canggih. 

Kontrol berbasis mikroprosesor biasanya digunakan bersama dengan perangkat lunak antarmuka berbasis PC untuk mengonfigurasi pengaturan kontrol, mencatat data pengukuran, dan menetapkan parameter komunikasi. Sistem kontrol juga menyediakan berbagai alat analisis, termasuk penemuan kerusakan, perekaman peristiwa, dan fungsi osilograf. Kontrol elektronik telah diterapkan secara luas pada sebagian besar recloser tiga fasa sejak pertengahan tahun 1980-an, dan banyak unit ini masih beroperasi dengan andal hingga saat ini.

8. Media pemutus recloser

8.1 Pemutus minyak
Recloser yang menggunakan minyak untuk memutus arus menggunakan minyak yang sama sebagai media isolasi utama. Beberapa recloser dengan kontrol hidrolik juga menggunakan minyak yang sama ini untuk melakukan fungsi timing dan pencacahan.

8.2 Pemutus vakum
Pemutus vakum memungkinkan pemutusan busur listrik yang cepat dan rendah energi, serta menawarkan keuntungan seperti umur kontak dan pemutus yang panjang, stres mekanis rendah, dan tingkat keamanan operasional yang tinggi. Karena busur listrik dipadamkan dalam vakum, umur kontak dan pemutus jauh melebihi media pemutus lainnya. Bergantung pada modelnya, media isolasi untuk recloser vakum mungkin berupa minyak, udara, atau epoxy.