Peralatan sakelar

Apa itu Switchgear?

Sirkuit listrik dirancang untuk menangani kapasitas beban yang telah ditentukan. Sirkuit tersebut harus diatur untuk mencegah arus berlebih yang dapat menyebabkan panas berlebih pada kabel dan membebani sistem secara berlebihan. Sistem yang kelebihan beban merupakan bahaya keselamatan yang dapat merusak komponen vital dan bahkan menyebabkan kebakaran listrik. Peralatan sakelar (switchgear) berfungsi untuk mengatur aset listrik dan memastikan pengoperasiannya yang aman dan efisien.

Komponen switchgear meliputi sakelar pemutus listrik, pemutus sirkuit, sekering, dan penangkal petir yang menghantarkan atau menghentikan arus listrik yang mengalir. Ketika terjadi lonjakan listrik, switchgear menghentikan aliran daya dan melindungi sistem listrik dari kerusakan akibat kelebihan beban energi.

Mengapa diperlukan peralatan sakelar?

Panel distribusi listrik dirancang untuk melindungi peralatan yang terhubung ke sumber daya listrik dari ancaman kelebihan beban listrik. Peralatan distribusi listrik melindungi mesin, peralatan rumah tangga, motor, dan sistem lain yang mengandung rangkaian listrik dengan mengendalikan dan mengatur aliran arus listrik.

Panel distribusi listrik juga melindungi spesialis perawatan dan perbaikan dari bahaya dengan memisahkan mereka dari sirkuit yang dialiri listrik. Teknisi listrik dan perusahaan utilitas mengandalkan panel distribusi listrik untuk mematikan peralatan agar dapat menguji sirkuit dengan aman, melakukan tugas perawatan, dan mengatasi gangguan di hilir.

Bagaimana cara kerja switchgear?

Peralatan switchgear mencegah kerusakan dan gangguan layanan dengan mengendalikan aliran daya dalam sistem listrik. Peralatan ini dapat mengisolasi sirkuit yang terpengaruh sekaligus memasok daya dari berbagai sumber ke beban. Ketika lonjakan listrik atau gangguan memicu pemutus sirkuit di dalam rakitan sakelar listrik, komponen pendukung akan memutus dan membuang arus dalam sirkuit yang kelebihan beban sambil tetap mempertahankan layanan ke sirkuit yang beroperasi.

Panel distribusi vs. Peralatan distribusi
Panel distribusi dan peralatan distribusi daya memiliki fungsi yang sangat berbeda. Keduanya memiliki komponen perangkat keras, tegangan, penggunaan, dan standar keselamatan yang berbeda. Panel distribusi adalah perangkat tegangan rendah yang digunakan di lingkungan komersial dan industri untuk mengirimkan, mengalihkan, dan mendistribusikan daya ke transformator individual, sistem kontrol, panel sirkuit, dan beban. Peralatan distribusi daya mengatur aliran arus listrik untuk mencegah lonjakan daya yang berbahaya.

Jenis-jenis peralatan sakelar
Di Amerika Utara, tiga jenis peralatan sakelar listrik diklasifikasikan menurut standar ANSI/IEEE dan NEC 2014 untuk sistem listrik yang memasok arus bolak-balik.

1. Peralatan sakelar listrik tegangan rendah digunakan untuk sistem yang beroperasi pada tegangan kurang dari 1 kilovolt (kV).

2. Peralatan sakelar listrik tegangan menengah beroperasi pada tegangan dari 1 kV hingga 75 kV.

3. Peralatan sakelar listrik tegangan tinggi beroperasi pada tegangan dari 75 kV hingga sekitar 230 kV.

Peralatan sakelar listrik harus ditempatkan dalam wadah berstandar NEMA yang sesuai saat digunakan di luar ruangan untuk melindunginya dari perusakan dan pengaruh cuaca.

● Peralatan sakelar tegangan rendah
Peralatan sakelar tegangan rendah berisi sakelar, pemutus sirkuit tegangan rendah, pemutus sirkuit kebocoran tanah, pemutus sirkuit miniatur (MCB), pemutus sirkuit kotak cetakan (MCCB), sekering kapasitas pemutusan tinggi (HRC), dan isolator listrik tanpa beban.

Peralatan ini dapat dikonfigurasi untuk penggunaan di dalam atau di luar ruangan dan dapat diberi peringkat untuk penggunaan pada tegangan 208 volt, 240 volt, 480 volt, dan 600 volt hingga 1000 volt. Fasilitas industri, kota, dan komersial umumnya menggunakan switchgear tegangan rendah untuk mengatur penyaluran daya ke HVAC, penerangan, dan sistem bangunan lainnya.

● Peralatan sakelar tegangan menengah
Peralatan sakelar tegangan menengah menggunakan isolator oli, gas, atau vakum dan pemutus sirkuit untuk menghentikan aliran arus jika terjadi lonjakan daya atau gangguan sistem. Isolator melindungi dan mendinginkan komponen di dalam peralatan sakelar listrik, sementara pemutus sirkuit memisahkan kontak sirkuit untuk membuang busur api.

Sistem dalam ruangan dan luar ruangan umumnya diberi peringkat 5 kV, 12 kV, 15 kV, dan 35 kV hingga 75 kV untuk menunjukkan tegangan maksimum yang dapat dilayaninya. Peralatan sakelar listrik ini umumnya digunakan di pembangkit listrik dan gardu transmisi. Selain itu, peralatan ini juga digunakan untuk mengontrol motor, sirkuit pengumpan, dan generator di fasilitas industri dan komersial.

● Peralatan sakelar tegangan tinggi
Peralatan sakelar tegangan tinggi mengontrol sistem daya yang beroperasi minimal 75 kV. Peralatan sakelar listrik ini menggunakan pemutus arus, sakelar pembumian, mekanisme sakelar arus tinggi, sekering, dan pemutus sirkuit untuk mengontrol, mengatur, mengganggu, mengisolasi, dan membuang arus.

Karena setiap gangguan listrik dapat menciptakan busur listrik yang sangat kuat, peralatan sakelar listrik tegangan tinggi perlu beroperasi terus menerus dan andal. Peralatan sakelar ini sangat penting untuk operasi yang mengalami insiden gangguan listrik yang tinggi dan perlu secara teratur memutus aliran listrik pada peralatan. Peralatan ini umumnya ditemukan dalam sistem transmisi dan distribusi listrik besar serta fasilitas komersial atau industri.

Jenis Isolasi Peralatan Sakelar
Dengan tegangan yang bervariasi, peralatan sakelar juga dapat menggunakan berbagai jenis isolasi untuk melindungi perangkat yang dialiri listrik dari gangguan listrik. Selubung peralatan sakelar menggunakan jenis isolasi berikut ini.

● Peralatan sakelar listrik berinsulasi gas
Peralatan sakelar berinsulasi gas (GIS) menggunakan pemutus sirkuit yang memanfaatkan gas sulfur heksafluorida (SF6) bertekanan untuk mengisolasi konduktor dan kontak serta memadamkan arus busur yang dihasilkan oleh gangguan listrik. Karbon dioksida (CO2) adalah alternatif ramah iklim untuk SF6. Mengganti SF6 dengan CO2 dapat mengurangi emisi gas rumah kaca hingga 10 ton selama siklus hidup peralatan.

● Peralatan sakelar listrik berinsulasi udara
Peralatan sakelar berinsulasi udara (AIS) menggunakan pemutus sirkuit yang memanfaatkan udara terkompresi atau gaya magnet untuk memperpanjang busur sehingga dapat memadamkan dirinya sendiri.

● Peralatan sakelar listrik berinsulasi oli
Peralatan sakelar berinsulasi oli menguapkan oli mineral di sepanjang jalur busur yang terbentuk ketika kontak penghantar arus terpisah dan mengelilinginya dengan gelembung gas hidrogen yang membuang arus dan mencegah busur menyala kembali.

● Peralatan sakelar listrik berinsulasi vakum
Peralatan sakelar berinsulasi vakum menghilangkan molekul yang dapat terionisasi oleh arus listrik. Setiap busur listrik akan meregang dan padam bahkan saat tegangan meningkat.

Instalasi Peralatan Sakelar
Pekerja yang memiliki lisensi yang sah harus memasang semua peralatan sakelar listrik sesuai dengan kode keselamatan yang berlaku, pedoman bangunan, dan instruksi pabrikan. Pemasangan yang benar memastikan keandalan operasional yang optimal.