2. www.themegallery.com
Contents
1 Jenis Peralatan Tegangan Tinggi
2 Spesifikasi Peralatan Tegangan Tinggi
Company Logo
3. www.themegallery.com
Jenis Peralatan Tegangan Tinggi
Peralatan Pengaman (Proteksi)
- Circuit Breaker
- Surge Protector (Arrester)
Isolator
Transformator
- Transformator Tenaga
- Instrument Transformer (CT dan PT)
Konduktor Tegangan Tinggi
Kapasitor Tegangan Tinggi
Company Logo
5. www.themegallery.com
Indoor vs Outdoor
Outdoor circuit breaker adalah CB
yang terpasang diluar ruangan.
Medium isolasinya adalah udara
terbuka yang diperoleh dengan
mengatur jarak antar celah
konektor.
Indoor circuit breaker adalah CB
yang terpasang didalam ruangan.
Medium isolasinya untuk
tegangan tinggi biasanya berupa
gas misalnya pada GIS.
Company Logo
6. www.themegallery.com
Dead Tank vs Live Tank
Pada dead tank CB, peralatan
switching terdapat didalam kontainer Pada live tank CB, interupter
metalik yang dipenuhi bahan isolator. (switching) terdapat didalam bushing
Konduktor terhubung ke peralatan yang terisolasi. Konduktor terhubung
switching melalui bushing yang ke peralatan switching melalui
dilengkapi dengan CT tegangan bushing tanpa dilengkapi CT.
rendah Company Logo
7. www.themegallery.com
Air Blast Circuit Breaker (ABCB)
Pada CB jenis ini interupsi
terjadi melalui mekanisme
pengaliran udara murni
bertekanan tinggi untuk
meredam busur arus yang
terbentuk antara kontak yang
dipisahkan. Udara bertekanan
tinggi masuk bersamaan
dengan pemisahan kontak yang
diikuti oleh pembukaan katup
pneumatik yang mengalirkan
udara bertekanan tinggi ke
dalam tangki interupter, udara
ini kemudian mendinginkan
udara terionisasi disekitar
kontak dan memutuskan aliran
busur arus ketika arus nol
pertama kali.
Company Logo
8. www.themegallery.com
Oil Circuit Breaker
Bulk Oil Minimum
Oil
Interupter unit ditempatkan pada Interupter unit ditempatkan dalam
tangki berisi minyak yang ruangan isolasi (insulating
berfungsi mengisolasi kontak chamber) pada potensial tinggi
sekaligus memadamkan busur diatas kolom yang berisolasi.
arus yang terbentuk. Kemampuan Dengan cara ini maka jumlah
interupsi ditentukan oleh minyak yang dibutuhkan untuk
kecepatan pemisahan kontak dan mengisolasi dan memadamkan
kemampuan minyak isolasi dalam busur arus yang terbentuk lebih
mendinginkan gas hidrogen yang sedikit. CB ini juga lebih handal,
terbentuk ketika interupsi terjadi. karena berkurangnya kualitas
Untuk itu CB ini dilengkapi nozzle minyak akibat switching berulang
yang akan mengalirkan gas keluar kali dapat dihindari dengan
tangki minyak. penggunaan sedikit minyak.
Company Logo
10. www.themegallery.com
Minimum Oil Circuit Breaker
One pole of a 12 kV minimum-oil circuit breaker.
1.vent; 2.air chamber; 3.upper main terminal;
4.tulip contact; 5.arc control chamber; 6.contact
rod; 7. contact roller; 8.lower main terminal;
9.crank housing; 10.oil level observation glass.
(Courtesy of Asea Brown BoverAi G, Switzerland).
Company Logo
11. www.themegallery.com
Vakum Circuit Breaker
Vakum circuit breaker memanfaatkan ruangan vakum untuk memadamkan busur arus
yang terbentuk. Busur arus yang terbentuk tidak akan dapat bertahan lama dalam
ruang vakum sehingga bisa hilang dengan sendirinya. Pemutusan dilakukan dengan
memisahkan kontak dalam ruang vakum, sehingga busur arus yang terbentuk
mengecil dan hilang. Ionisasi tidak akan terjadi dalam ruang vakum karena tidak
terdapat udara.
Ketika pemisahan kontak terjadi maka panas arus busur akan sedikit mengionisasi
permukaan logam kontak, sehingga mekanisme pemisahan dibantu dengan
menggunakan gaya magnet axial pada permukaan kontak yang dihasilkan segmen
spiral pada permukaan kontak ketika busur arus terjadi. Dinding ruang vakum dibuat
dari bahan isolator sebagian atau seluruhnya dan diberi shield untuk menghindari efek
panas yang dapat merusak isolasi dinding vakum ketika uap logam yang terionisasi
menempel pada dinding vakum.
Vakum circuit breaker efektif digunakan pada tegangan tinggi menengah tanpa butuh
Company Logo
perawatan selama 10 000 kali operasi beban normal.
12. www.themegallery.com
Vacuum Circuit Breaker
(a) Construction of 24 kV vacuum breaker. 1, upper breaker terminal; 2, fixed contact: 3,
moving contact: 4, interrupter body; 5, lower breaker terminal; 6, insulating coupler; 7,
contact pressure spring; 8, metal bellows.(Courtesy of Siemens.) (b) Details of the
contacts for the current I to produce an axial magnetic field in the vacuum.
13. www.themegallery.com
SF6 Circuit Breaker
SF6 merupakan gas elektronegatif yang memiliki kemampuan isolasi,
dielektrik dan peredaman busur arus yang sangat baik sehingga
banyak digunakan pada peralatan tegangan tinggi seperti pada GIS
(Gas Insulated Switchgear), kapasitor tegangan tinggi dan isolasi kabel
tegangan tinggi.
Pada SF6 CB, gas SF6 ditempatkan sebagai medium interupsi dalam
ruangan interupter. Gas SF6 yang memadamkan busur arus pada
suhu 1000 kemudian terdekomposisi menjadi gas SF4, SF2, S2, F2 , S
dan F yang bersifat racun dan dapat merusak logam pada kontak dan
dinding ruang interupter pada CB. Untuk menghindari hal ini maka sisa
dekomposisi SF6 harus dikeringkan dengan menggunakan campuran
kalsium soda (NaOH + CaO) dengan alumina aktif pada ruang
interupter.
Gas SF6 juga mengalami kondensasi pada suhu dibawah 00 C
sehingga apabila CB beroperasi pada kondisi ini, gas SF6 biasanya
dicampur dengan nitrogen atau diberi pemanas khusus.
Company Logo
16. www.themegallery.com
Puffer Type SF6 CB
Section through a puffer-type SF6 circuit
breaker. 1, current terminals; 2, main
contact, fixed; 3, main contact, moving as
a piston; 4, arcing contact, moving; 5,
arcing contact, fixed; 6, exhaust
compartment; 7, insulating nozzle; 8,
sheath seal; 9, transmission link; 10,
operating level; 11, lever fulcrum; 12,
compression cylinder; 13, insulating
cylindrical enclosure (.C ourtesy of Asea
Brown Boveri AG, Switzerland.)
Company Logo
17. www.themegallery.com
Surge Protector (Arrester)
Surge Arrester merupakan peralatan tegangan tinggi yang berfungsi
membatasi high transient voltage ( tegangan tinggi transient) yang
muncul ketika sistem mengalami gangguan tegangan lebih (surja dan
petir) dengan cara mengalirkan tegangan lebih ke terminal pembumian
dan mengurangi amplitudo tegangan lebih yang mengalir di sistem ke
level yang diperbolehkan dan aman bagi sistem yang dilindungi (lebih
kecil dari tegangan impulse yang dapat ditahan peralatan). Tingkat
kenaikan amplitudo tegangan (rrrv) lebih dalam selang waktu tertentu
akan sama jika arrester digunakan sehingga:
Vt1 Vt 2
=
t1 ' t1 ' '
Company Logo
19. www.themegallery.com
Jenis Surge Arrester
Arrester atau diverter umumnya terbagi atas dua jenis yang dapat
dipilih sesuai dengan karakteristik surja tegangan lebih, sistem
pentanahan dan power frekswensi tegangan sistem. Kedua jenis
arrester tersebut adalah:
• Arrester dengan celah udara (Gapped Arrester / Conventional)
Jenis Ekspulsi
Jenis Spark Gap
Jenis Katup ( Non Linear Resistor )
• Arrester tanpa celah udara / Metal Oxide (Gapless Arrester)
Company Logo
20. www.themegallery.com
Arrester Jenis Ekspulsi
Jenis ini menginterupsi arus yang mengalir dengan aksi
ekspulsi dan membatasi amplitudo tegangan surja ke level
yang diinginkan. Tegangan residu (Vrcs) yang dihasilkan
sangat rendah. Celah arrester ditempatkan pada ruang
semburan gas yang mengeluarkan gas ketika terjadi percikan.
Busur arus yang terbentuk disela celah kemudian
dipadamkan oleh tekanan gas yang terbentuk. Selubungnya
dirancang agar ketika busur dipadamkan, tekanan gas
dilepaskan ke atmosfer. Pelepasan gas mempegaruhi
peralatan yang ada disekitar arrester. Selubung penyembur
gas mengalami degradasi ketika beroperasi, sehingga
memiliki usia pakai yang terbatas. Arrester jenis ini juga
dibatasi sesuai dengan rating kerja tertentu. Jika tegangan
surja yang terjadi melebihi ratingnya maka arrester ini akan
gagal beroperasi. Kelemahan ini menyebabkan arrester ini
jarang digunakan dan digantikan dengan jenis lain.
Company Logo
21. www.themegallery.com
Arrester Jenis Celah Percikan
Arrester jenis ini memiliki sepasang tongkat konduktor dengan celah
yang dapat diatur, tergantung besarnya percikan tegangan lebih pada
arrester. Perlindungan yang sempurna tidak dapat dicapai karena
percikan tegangan lebih bervariasi sesuai dengan ketajaman
polaritas dan bentuk gelombang. Arrester jenis ini juga mulai
ketinggalan dan jarang digunakan.
Company Logo
22. www.themegallery.com
Arrester Jenis Katup (Non Linear Resistor)
Pada jenis ini, sebuah resistor non
linear SiC ditempatkan di sela celah
sehingga sistem bekerja seperti
katup yang disiapkan ketika arus
mengalir. Resistansi memiliki nilai
sangat rendah ketika tegangan
surja terjadi dan sangat tinggi ketika
operasi normal mendekati kondisi
rangkaian terbuka. Dengan cara ini,
aliran arus yang sangat besar ketika
terjadi tegangan lebih dapat
diinterupsi. Arrester tipe non linear
resistor umumnya menggunakan
terdiri atas tiga resistor non linear
(NR) yang terpasang seri dengan
celah seperti pada gambar. Bahan
resistor yang digunakan dapat
berupa Thyrite atau Metrosil.
Company Logo
24. www.themegallery.com
Arrester Tanpa Celah
Arrester jenis ini menggunakan
ZnO sebagai alternatif tahanan
non linear. ZnO merupakan
bahan semikonduktor berupa
resistor keramik yang terdiri atas
ZnO dan oksida logam lain
seperti bismuth, kobalt, antimoni
dan mangan atau disebut juga
metal oksida. Arrester jenis ini
tidak memiliki celah dan
mempunyai kapabilitas
penyerapan energi yang sangat
tinggi. Celah arrester digantikan
dengan tumpukan piringan ZnO
seperti pada gambar.
Company Logo
