Cara Mengatasi Cacat Pentanahan Catu Daya Kontrol Berdasarkan Pengurangan Isolasi dalam Desain PCB

Deskripsi Isolasi

Pada sistem distribusi AC 380V biasa, catu daya kontrol biasanya berasal dari sistem daya DC. Sebagai catu daya siaga kritis dan catu daya kontrol pembangkit listrik, cacat sistem DC yang paling umum dan berbahaya terletak pada cacat pentanahan DC. Berdasarkan kerusakan isolasi yang sering terjadi, artikel ini menemukan serangkaian penyebab yang menyebabkan pengurangan isolasi catu daya kontrol DC.

Pencarian Cacat dan Analisis Penyebab

• Pengenalan lingkaran

Sirkuit sekunder yang akan disebutkan di bagian berikut artikel ini terutama sesuai dengan sistem AC 380V. Pada rangkaian sekunder sakelar, catu daya kontrol berasal dari catu daya kontrol AC melalui terminal daya bantuan proteksi kebocoran pembumian di perangkat proteksi kebocoran pembumian dan bagian transformator arus. Terminal 5 dan 7 yang akan disebutkan pada bagian selanjutnya dari artikel ini masing-masing mengacu pada elektroda positif dan elektroda negatif dari terminal input pada catu daya DC kebocoran pembumian sedangkan terminal 8 dan 9 ke K dan L transformator arus.

• Pencarian penyebab cacat

sebuah. Kerusakan isolasi yang sering terjadi pada sistem AC

Tepat setelah pengoperasian tegangan rendah AC-DC selama sekitar satu tahun, alarm pembumian DC sering terjadi dan perangkat pemantauan insulasi memeriksa bahwa sistem AC di hilir mengontrol rangkaian cabang daya yang sesuai. Dikhawatirkan bahwa resistansi isolasi menurun dengan nilai alarm 7kΩ dan tegangan busbar DC 110V normal masing-masing adalah +55V dan -55V. Namun, busbar negatif DC praktis atau busbar positif saat mengkhawatirkan hampir 0V. Dalam kondisi ini, jika terjadi pentanahan DC lain di elektroda lain, loop akan terjadi antara elektroda positif dan negatif DC.

Dapat disimpulkan bahwa pada sistem AC, isolasi memenuhi syarat antara loop utama dan loop kontrol tanpa penetrasi DC ke AC atau pentanahan, sehingga masalah cacat hanya terjadi pada bagian kontrol DC dari loop AC. Setiap bagian harus diperiksa dalam loop kontrol dan masalah cacat terletak pada perlindungan kebocoran pembumian dan CT.

b. Pengurangan isolasi di dalam perlindungan kebocoran bumi

Berkenaan dengan cacat tersebut, jenis nomor proteksi kebocoran pembumian adalah *** M40 (110VDC) dan CT adalah trafo arus bocor pembumian dengan merek yang sama. Melalui pembongkaran perangkat proteksi kebocoran arde, dapat diketahui bahwa perangkat ini terdiri dari tiga papan sirkuit salah satunya adalah papan kontrol proteksi kebocoran arde. Setelah dilakukan pengukuran dari titik ke titik dapat diketahui:
1). Nilai isolasi antara Terminal 7 dan Terminal 9 adalah sekitar 5kΩ (kebanyakan lebih rendah dari 5 kΩ);
2). Nilai isolasi antara Terminal 5 dan Terminal 7 adalah 12.9kΩ;
3). Nilai isolasi antara Terminal 5 dan Terminal 8 adalah 18kΩ;
4). Nilai isolasi antara Terminal 8 dan Terminal 9 kira-kira 50kΩ.

Melalui perbandingan, tanpa penerapan pembebanan, nilai insulasi proteksi kebocoran pembumian antara Terminal 7 dan Terminal 9 kira-kira 150kΩ pada sakelar jenis truk sementara dengan penerapan pembebanan yang sering, nilai insulasi berkurang menjadi 5kΩ.

c. Landasan pelindung sisi sekunder CT

Karena arde pelindung diatur di CT dalam proses proteksi kebocoran arde dan disain dan perakitan CT, Terminal L koil 001TI menerapkan perakitan kebocoran arde. Perancangan ini bertujuan untuk menghentikan arus kumparan trafo dari loop yang akan menyebabkan penetrasi tegangan tinggi pertama ke loop sekunder dengan komponen rusak seperti perangkat proteksi kebocoran bumi yang terhubung langsung. Lebih buruk lagi, masalah isolasi antara Terminal 7 dan Terminal 9 mungkin menyebabkan penetrasi tegangan tinggi ke loop kontrol DC.

Meskipun demikian, karena titik pembumian dan pengurangan isolasi perlindungan kebocoran pembumian PCB, elektroda negatif daya dikendalikan oleh DC.

• Akibat cacat

Biasanya, masalah ini terjadi pada beberapa beban dalam sistem AC yang sama, yang berarti bahwa busbar negatif DC paralel dengan beberapa resistor 5 kΩ, yang akhirnya menyebabkan busbar dan tegangan negatif DC hampir nol.

Dalam proses pentanahan busbar negatif, jika pembumian busbar lain muncul di elektroda lain, korsleting akan terjadi antara elektroda positif dan negatif. Kawat sekering atau pemutus akan membuat loop putus sebagai akibat dari kelebihan beban dan perlindungan kesalahan. Selain itu, daya DC akan kehilangan listrik, yang menyebabkan matinya semua beban di hilir dan daya DC kehilangan beban utama, yang semuanya akan membahayakan kelancaran implementasi semua peralatan. Selain itu, pentanahan multi-titik dalam sistem DC menyebabkan banyak konsekuensi seperti kerusakan komponen, operasi resistan, dan kehilangan daya DC.

Skema Pemrosesan dan Analisis Prinsip

• Kosongkan titik arde koil CT

Berdasarkan desain loop CT, ada titik ground di sisi sekunder. Secara teoritis, tegangan tinggi dihasilkan oleh loop samping sekunder trafo arus, yang akan menghancurkan komponen lain di loop sekunder. Tegangan super tinggi bahkan akan merusak komponen. Pembumian di sini bertujuan untuk menghentikan produksi tegangan tinggi untuk melindungi loop sekunder.

Namun, berdasarkan analisis yang disebutkan di atas, ketika titik pentanahan dibatalkan, resistansi isolasi loop kontrol DC dapat dipastikan tidak berkurang sehingga dapat menghilangkan cacat pentanahan pada sistem DC. Oleh karena itu, jika titik pembumian dibatalkan, harus diuji apakah nilai tegangan loop sisi sekunder transformator arus tegangan rendah berada dalam kisaran yang dapat diterima. Dengan kata lain, risikonya harus lebih rendah daripada yang ditimbulkan oleh grounding sistem DC.

Untuk transformator arus tegangan rendah yang mirip dengan 0,5kV, tekanan tinggi mungkin tidak dihasilkan secara pasti oleh loop samping sekunder. Ketika satu sisi melewati arus pengenal dengan loop sisi sekunder yang ada, inti besi bisa jauh dari jenuh atau jauh dari terlalu jenuh, fluks inti dan gaya gerak listrik induksi pada dasarnya hanya memiliki gelombang fundamental dan sisi sekunder tidak akan menghasilkan tekanan tinggi, yang sepenuhnya menunjukkan bahwa inti trafo arus memiliki margin desain yang relatif besar, yaitu rasio tetsushige yang relatif tinggi. Akibatnya, beban hilir dioperasikan secara normal dengan arus lebih rendah dari arus pengenal, yang dapat diterima untuk membuat CT sedikit kosong.

Namun, untuk jenis CT loop sisi sekunder ini, jika arus besar terjadi pada beban hilir atau hubung singkat terjadi pada fase tunggal atau antar fase, inti besi pasti akan jenuh ketika tekanan tinggi akan dihasilkan di sisi sekunder. Oleh karena itu, apakah tegangan tinggi akan dihasilkan oleh CT pada loop sisi sekunder sepenuhnya tergantung pada tingkat kejenuhan inti besi. Kurva kenaikan nilai tegangan tergantung pada kurva saturasi CT. Dalam kondisi seperti itu, sedikit CT yang kosong sedikit berisiko. Namun demikian, berkat loop perlindungan, risiko kerusakan komponen akan relatif berkurang.

Jadi dengan mempertimbangkan struktur fisik CT sepenuhnya, perangkat distribusi listrik dioperasikan di lingkungan yang relatif baik dan koil pertama memiliki kemungkinan mati yang relatif rendah. Meskipun arus hilir terjadi dengan tindakan perlindungan lilitan dan potong kumparan memiliki penundaan yang relatif lama, tegangan tinggi sekunder akan menghancurkan komponen, yang memiliki kemungkinan sangat rendah. Oleh karena itu, skema pemrosesan kami untuk cacat ini terletak pada titik arde yang kosong.

• Penggantian perlindungan kebocoran pembumian yang sesuai

Meskipun titik pembumian perlindungan CT ini telah dihilangkan dan cacat DC dihilangkan, penyebab mendasar pembumian terletak pada PCB dari kebocoran pembumian. Di bawah hak istimewa tidak ada lembab atau korosi, nilai insulasi menurun dalam operasi satu hingga dua tahun.

Berdasarkan situasi pengukuran, sampai saat ini nilai isolasi hanya rendah antara elektroda tunggal dan ground dan nilai isolasi rendah tidak ditemukan antar elektroda sehingga tidak terjadi hubungan pendek antar elektroda. Kedepannya, item data ini dapat dicatat dalam pemeliharaan berkala. Jika nilai ini cenderung menurun atau loop satu kali terjadi pada CT di awal, pergantian harus dipertimbangkan untuk perlindungan kebocoran pembumian.

Sumber Bermanfaat:
• Analisis Strategi Anti-Interferensi dan Pentanahan untuk PCB
• Diskusi tentang Daya dan Ground dalam Kompatibilitas Elektromagnetik PCB
• Desain PCB Berdaya Tinggi di Lingkungan Bersuhu Tinggi
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa opsi Nilai tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah