Tujuan dan Jenis Busbar dalam Teknik Elektro

1. Apa fungsi dari busbar? Jenis apa saja yang biasa digunakan?

Busbar digunakan dalam koneksi perangkat distribusi tegangan di berbagai tingkat di gardu induk, serta koneksi peralatan listrik seperti transformator dan perangkat distribusi masing-masing.

Biasanya berupa kawat atau untaian telanjang dengan penampang persegi panjang atau melingkar. Fungsi busbar adalah untuk mengumpulkan, mendistribusikan, dan mentransmisikan energi listrik.

Karena sejumlah besar energi listrik melewati busbar selama operasi, busbar mengalami pemanasan yang signifikan dan efek elektromagnetik selama korsleting.

Oleh karena itu, penting untuk memilih bahan busbar, bentuk penampang, dan luasnya dengan tepat untuk memenuhi persyaratan operasi yang aman dan ekonomis.

Busbar dikategorikan berdasarkan strukturnya menjadi busbar keras dan lunak. Busbar keras dibagi lagi menjadi busbar persegi panjang dan tubular.

Busbar persegi panjang umumnya digunakan dari trafo utama ke dalam ruang distribusi daya. Busbar ini menguntungkan karena pemasangannya yang mudah, perubahan operasional yang minimal, kemampuan membawa arus yang besar, tetapi cenderung lebih mahal.

Busbar lunak digunakan di luar ruangan, di mana ruang yang besar memastikan bahwa ayunan kawat tidak akan menghasilkan jarak antargaris yang tidak memadai. Busbar lunak mudah dipasang dan relatif murah.

Dalam beberapa tahun terakhir, untuk busbar di atas 35kV dalam desain gardu induk, busbar tubular yang terbuat dari bahan paduan aluminium digunakan.

Jenis struktur busbar ini dapat mengurangi jarak antara busbar, menyediakan kabel yang jelas, mengurangi perawatan, tetapi perangkat keras pemasangan busbar agak rumit.

2. Mengapa perlu memasang perangkat kompensasi ekspansi untuk busbar keras?

Ketika arus melewati busbar, arus tersebut menghasilkan panas. Jumlah panas berbanding lurus dengan kuadrat arus yang melewati busbar. Ekspansi dan kontraksi termal dari busbar yang keras dapat menimbulkan tekanan berbahaya pada isolator busbar. Pemasangan kompensator busbar dapat secara efektif mengurangi tekanan ini.

Kompensator dapat dibuat dari lembaran tembaga atau aluminium 0,2 hingga 0,5 mm (untuk busbar aluminium), dan penampang totalnya tidak boleh kurang dari 1,2 kali lipat dari busbar asli.

Kompensator tidak boleh memiliki retakan, lipatan, atau fragmentasi, dan lapisan oksida harus dihilangkan di antara setiap bagian. Lembaran aluminium harus dilapisi dengan Vaseline netral atau pelumas komposit, dan lembaran tembaga harus dikalengkan.

3. Tindakan apa yang harus dilakukan untuk mencegah terbentuknya arus pusar pada penjepit isolator porselen penyangga busbar?

Jika penjepit busbar terbuat dari bahan besi, maka akan membentuk sirkuit magnetik tertutup. Di bawah aksi arus bolak-balik, arus induksi, atau arus eddy, akan dihasilkan di sirkuit tertutup, menyebabkan pemanasan lokal busbar dan meningkatkan kehilangan energi.

Semakin besar arus busbar, semakin parah efeknya. Oleh karena itu, penjepit busbar tidak boleh membentuk sirkuit magnetik tertutup.

4. Untuk mencegah timbulnya arus pusar, tindakan apa yang harus diambil?

Langkah-langkah berikut ini harus diterapkan pada klem fiksasi busbar:

1) Salah satu dari dua klem dapat dibuat dari besi, sedangkan yang lainnya terbuat dari aluminium atau tembaga.

2) Apabila kedua klem terbuat dari besi, salah satu dari keduanya baut pengikat harus terbuat dari besi, dan yang satunya lagi harus terbuat dari tembaga.

3) Bahan besi dapat digunakan untuk membuat klem terbuka untuk memperbaiki busbar.

5. Langkah-langkah proteksi tegangan lebih apa yang umumnya diadopsi untuk saluran udara tegangan tinggi?

Mengingat panjangnya saluran udara dan distribusinya di berbagai wilayah, kecelakaan petir relatif sering terjadi (terhitung lebih dari 90% kecelakaan petir jaringan listrik).

Oleh karena itu, tindakan perlindungan tegangan lebih yang ketat dan komprehensif harus dilakukan untuk saluran udara tegangan tinggi, terutama mencakup yang berikut ini:

1) Langkah-langkah pencegahan sambaran petir langsung, seperti pemasangan penangkal petir, penggunaan penangkal petir di beberapa area, dan penggunaan celah pelindung.

2) Perlindungan terhadap sambaran balik: Ketika bagian atas tiang atau konduktor petir disambar petir, karena induktansi menara tiang dan resistensi pentanahan, arus petir dapat menyebabkan potensi menara tiang mencapai nilai yang menyebabkan lonjakan arus balik (flashover discharge) pada saluran.

Umumnya, langkah-langkah seperti mengurangi resistensi arde, memperkuat insulasi, dan meningkatkan koefisien kopling dapat diadopsi untuk perlindungan.

3) Perlindungan terhadap terjadinya busur frekuensi daya kondisi tunak: Setelah insulasi saluran mengalami flashover impuls, selama busur frekuensi daya yang stabil tidak terjadi, saluran tidak akan mengalami trip.

Oleh karena itu, langkah-langkah seperti mengurangi gradien potensial pada isolasi, netral yang tidak diarde, atau pengardean melalui koil penekan busur harus dilakukan, sehingga sebagian besar busur flashover impuls menghilang dengan sendirinya, tanpa menyebabkan korsleting frekuensi daya.

4) Perlindungan terhadap gangguan catu daya, seperti menerapkan penutupan otomatis sebagai tindakan perlindungan perbaikan.

6. Apa saja persyaratan untuk proteksi petir pada pemutus sirkuit tiang saluran 10kV?

Persyaratan proteksi petir untuk pemutus sirkuit tiang saluran 10kV adalah sebagai berikut:

(1) Arester lonjakan oksida logam, arester tipe katup, arester tipe tabung, atau celah pelindung harus dipasang untuk perlindungan.

(2) Untuk pemutus sirkuit yang dipasang di tiang yang sering dimatikan namun tetap berenergi, arester surja harus dipasang di sisi aktif. Kabel arde harus disambungkan ke selubung logam pemutus sirkuit yang dipasang di tiang, dan resistansi arde tidak boleh melebihi 10Ω.

(3) Untuk pemutus sirkuit yang sering ditutup, arester surja hanya boleh dipasang di sisi catu daya; untuk pemutus sirkuit jalur interkoneksi yang sering dimatikan, arester surja harus dipasang di kedua sisi pemutus.

(4) Arester lonjakan harus dipasang sedekat mungkin dengan pemutus sirkuit yang dilindungi.

7. Mengapa kabel arde di atas kepala umumnya tidak dipasang pada jalur distribusi di bawah 10kV?

Kekuatan isolasi jalur distribusi di bawah 10kV umumnya tidak tinggi.

Jika kabel arde di atas kepala dipasang pada jalur tersebut dan petir menyambar kabel, petir dapat dengan mudah memulai "serangan balik" ke jalur distribusi dari kabel arde, tidak hanya gagal memberikan proteksi petir tetapi juga menyebabkan kerusakan petir.

Selain itu, biaya pemasangan kabel arde di atas kepala sangat besar, itulah sebabnya mengapa kabel ini umumnya tidak dipasang pada jalur distribusi.