Apa itu tegangan lebih?

Inti dari tegangan berlebih adalah peningkatan tegangan abnormal secara instan atau jangka pendek, dan kriteria pengukuran utamanya adalah kelipatan dan bentuk gelombang.

 Kelipatan: Rasio amplitudo tegangan lebih dengan nilai puncak tegangan fase operasi tertinggi sistem. Misalnya, tegangan lebih berganda 2,0 berarti tegangan telah mencapai dua kali nilai puncak pengoperasian normal.

 Bentuk gelombang: Ini menentukan energi dan kekuatan destruktif tegangan lebih. Misalnya, gelombang impuls petir (dengan kemiringan curam dalam kisaran mikrodetik) menguji kemampuan insulasi untuk menahan tegangan impuls; sementara tegangan berlebih sementara (berlangsung dari milidetik hingga detik) menguji kemampuan insulasi untuk menahan tegangan tinggi dan stabilitas termal yang berkepanjangan.

Petir merupakan sumber tegangan lebih yang paling terkonsentrasi di alam, dengan arus mencapai puluhan hingga ratusan kiloamper.

1. Tegangan lebih petir langsung

◦ Kejadian: Petir langsung menyambar menara, konduktor petir atau konduktor saluran transmisi. Arus petir yang sangat besar memasuki tanah melalui impedansi, menghasilkan tegangan yang sangat tinggi pada titik sambaran.

Karakteristik: Amplitudo yang sangat tinggi, hingga beberapa ribu kilovolt; sangat curam, dengan waktu muka gelombang 1-4 mikrodetik, yang merupakan ancaman terbesar terhadap isolasi. Ini adalah fokus proteksi petir untuk saluran listrik.

2. Tegangan lebih petir yang diinduksi

◦ Kejadian: Petir tidak langsung menyambar saluran, namun menyambar ke tanah dekat saluran.

Mekanisme:

.Induksi elektrostatik: Selama tahap pemimpin awan petir, sejumlah besar muatan terikat yang polaritasnya berlawanan dengan awan petir akan diinduksi pada konduktor saluran. Ketika pelepasan utama terjadi, muatan terikat ini tiba-tiba dilepaskan, membentuk gelombang tegangan lebih yang merambat sepanjang konduktor.

.Induksi elektromagnetik: Arus petir yang kuat menghasilkan medan magnet yang berubah dengan cepat di sekitar saluran pelepasan. Medan magnet ini melewati loop konduktor, menginduksi gaya gerak listrik.

◦ Karakteristik: Amplitudo biasanya lebih rendah dibandingkan sambaran petir langsung (umumnya tidak melebihi 300-400 kV), namun menimbulkan ancaman signifikan terhadap jalur distribusi 35 kV ke bawah dan peralatan listrik yang lemah (seperti sistem komunikasi dan pemantauan) karena tingkat insulasinya relatif rendah.

Hal ini disebabkan oleh konversi energi internal atau perubahan parameter dalam sistem dan sebanding dengan tegangan pengenal sistem.

1. Mengalihkan tegangan lebih

◦ Pembangkitan: Karena pengoperasian pemutus sirkuit atau kesalahan sistem, keadaan sirkuit berubah secara tiba-tiba, menyebabkan osilasi energi elektromagnetik.

◦ Tipe utama:

▪ Tegangan lebih akibat mematikan saluran tanpa beban: Saat pemutus arus memutus arus kapasitif (seperti saluran panjang tanpa beban), terjadi "penyalaan kembali", menyebabkan osilasi elektromagnetik, dan tegangan dapat mencapai 3 hingga 4 kali lipat dari tingkat normal. Hal ini telah dikurangi secara signifikan dengan penerapan pemutus arus "tidak ada-pengapian kembali" di zaman modern.

▪ Tegangan berlebih karena penyalaan saluran-tanpa beban: Ketika saluran dengan muatan sisa ditutup, hal ini sama dengan mengisi daya kapasitor, yang dapat menghasilkan tegangan lebih dengan amplitudo-tinggi. Ini adalah salah satu faktor pengendali dalam desain isolasi untuk sistem tegangan ultra-tinggi dan ekstra-tinggi.

▪ Tegangan lebih akibat mematikan transformator tanpa beban: Ketika arus induktif kecil (arus magnetisasi) diputus, energi medan magnet diubah menjadi energi medan listrik, sehingga menghasilkan tegangan lebih pada kapasitansi setara peralatan. Arester surja biasanya digunakan untuk perlindungan.

▪ Tegangan lebih pembumian busur: Dalam sistem dengan titik netral yang tidak dibumikan, ketika terjadi gangguan bumi-fasa tunggal, busur pada titik gangguan berulang kali padam dan menyala kembali, yang mengakibatkan pertukaran energi antara kapasitansi dan induktansi sistem, sehingga mengakibatkan tegangan lebih di seluruh sistem, dengan amplitudo mencapai hingga 3,5 kali. Hal ini dapat ditekan dengan mengubah ke titik netral yang dibumikan melalui koil penekan busur atau resistor kecil.

2. Tegangan lebih sementara

◦ Kejadian: Tegangan lebih dengan frekuensi frekuensi daya atau mendekati frekuensi daya, dan durasi yang relatif lama (0,1 detik hingga beberapa detik).

◦ Tipe utama:

▪ Kenaikan tegangan frekuensi daya: seperti efek kapasitansi saluran panjang (tegangan di ujung saluran lebih tinggi daripada tegangan di awal), kenaikan tegangan fasa sehat yang disebabkan oleh hubung singkat asimetris, dan kenaikan tegangan yang disebabkan oleh pelepasan beban, dll. Ini adalah "tegangan dasar" dari tegangan lebih operasional, yang menentukan tegangan operasi kontinu dari arester surja.

▪ Tegangan lebih feroresonan: ketika sistem mengandung induktansi nonlinier (seperti inti transformator tegangan) dan kapasitansi (kapasitansi saluran-ke-tanah, kapasitansi seri, dll.), sistem tersebut mungkin tereksitasi untuk menghasilkan resonansi dengan amplitudo dan frekuensi sangat tinggi yang merupakan pecahan dari frekuensi daya (misalnya 1/2, 1/3, dll.) ketika diganggu (misalnya setelah pelepasan a kesalahan tanah-fase tunggal). Ini berlangsung lama dan sangat berbahaya.

1. Kerusakan langsung pada isolasi: Menyebabkan rusaknya isolasi padat, cair atau gas pada peralatan listrik, sehingga mengakibatkan korsleting.

2. Percepatan penuaan insulasi: Tegangan lebih terus menerus yang tidak mencapai nilai kerusakan akan mempercepat penuaan bahan insulasi dan memperpendek umur peralatan.

3. Kerusakan atau kegagalan tindakan perangkat proteksi: Dapat mengganggu pengoperasian normal perangkat proteksi relai dan peralatan otomasi.

4. "Kerusakan ringan" pada peralatan elektronik: Terutama sambaran petir, yang dapat menyebabkan penurunan kinerja sirkuit terpadu, kesalahan atau kehilangan data, dan kerusakan lain yang tidak terlihat.

Untuk berbagai jenis tegangan lebih, proteksi merupakan proyek sistematis:

1. Perlindungan terhadap sambaran petir langsung:

◦ Penangkal petir: Penangkal petir dan kabel petir (kabel ground di atas kepala) menarik petir ke dirinya sendiri.

Perangkat pentanahan yang baik: Dapat dengan cepat dan dengan impedansi rendah melepaskan arus petir ke bumi, sehingga mengurangi potensinya.

2. Perlindungan terhadap lonjakan petir dan tegangan lebih pengoperasian:

◦ Penahan Lonjakan Oksida Logam Tipe Katup/Gapless: Perangkat pelindung inti. Mereka menghadirkan resistansi tinggi dalam kondisi normal tetapi dengan cepat berubah menjadi resistansi rendah ketika terjadi tegangan berlebih, melepaskan energi tegangan lebih ke tanah dan menekan tegangan pada peralatan yang dilindungi di bawah tingkat aman (tingkat proteksi). Mereka adalah garis pertahanan terakhir dan paling kritis terhadap tegangan lebih eksternal dan internal.

Pelindung lonjakan arus: Digunakan untuk-perlindungan halus multi-level dalam-sistem distribusi tegangan rendah dan sistem informasi elektronik.

3. Penekanan tegangan lebih internal:

◦ Resistansi paralel pemutus arus: Masukkan resistor secara seri selama proses penutupan/pembukaan untuk meredam osilasi.

Memasang reaktor shunt: Mengkompensasi efek kapasitif saluran panjang, menekan kenaikan tegangan frekuensi daya dan tegangan lebih operasi.

Titik netral yang dibumikan melalui koil penekan busur / resistansi kecil: Menekan tegangan lebih pembumian busur.

Penggunaan arester seng oksida berkinerja tinggi adalah cara yang paling ekonomis dan efektif untuk membatasi berbagai jenis tegangan lebih internal.

Ringkasan: Tegangan lebih menimbulkan ancaman signifikan terhadap keselamatan pengoperasian sistem tenaga listrik. Sistem tenaga modern telah membentuk sistem pertahanan multi-tingkat dan mendalam mulai dari pembangkitan listrik, transmisi, transformasi hingga distribusi dan konsumsi melalui strategi komprehensif "pengalihan, pelepasan, penjepitan, dan redaman".

Pemutus sirkuit vakum VS1-12 adalah peralatan sakelar dalam ruangan dengan tegangan pengenal 12kV dan AC 50/60Hz. Ini mengadopsi mekanisme operasi kerangka terintegrasi dan cocok untuk berbagai perusahaan industri dan pertambangan, serta peralatan jaringan listrik. Ini dapat digunakan sebagai unit kereta tangan untuk digunakan dengan switchgear KYN28A-12, atau sebagai unit tetap dengan interlocking mekanis yang relevan, sehingga cocok untuk XGN2 dan kabinet tetap lainnya.

  Shaanxi West Power Tongzhong Listrik Co, Ltd.

Hubungi: Ny.Rahmat Liu(Direktur Departemen Penjualan)

Telp: +86 917 3661109 Faks: +86 917 6739416

Seluler: +86 18091765882(WhatsApp/Wechat/facebook )

Situs web:https://www.xdtzelectrical.com

Tambahkan: Desa Nanpo, Jalan Chencang Distrik Jintai Kota Baoji, Provinsi Shaanxi, Tiongkok.