Kontrol Tegangan Listrik pada Kabel, Sambungan &Pemutusan
Bagaimana Cara Mengontrol Tegangan Listrik pada Sambungan &Pemutusan Kabel?
Pendahuluan
Kabel daya sangat penting dalam sistem transmisi dan distribusi daya.
Terminasi dan sambungan adalah aksesori dasar kabel daya dan mereka diharuskan untuk membuat koneksi antar saluran atau ke peralatan listrik .
Berbagai aspek dipertimbangkan saat mendesain terminasi dan sambungan kabel karena mereka harus memiliki integritas yang sama sebagai kabel terkaitnya sambil membuat koneksi baik semua aplikasi indoor dan outdoor.
Aspek paling kritis dari penyambungan dan pemutusan kabel tegangan tinggi adalah kontrol tegangan dielektrik berasal dari titik penghentian layar –kontrol tegangan listrik .
Kontrol Tegangan &Tegangan Listrik
Terminal dan sambungan kabel tegangan tinggi dan menengah harus mengatur medan listrik di ujung . Saat pelindung isolasi dilepaskan dari kabel, gradien potensial tinggi terkonsentrasi pada titik potong , seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1.
- Baca Juga:Berbagai Jenis Sistem Pengkabelan dan Metode Pengkabelan &Kabel Listrik
Pada gambar ini terlihat bahwa pelindung pembumian kabel (0% ) adalah dipotong dari f, garis ekipotensial (dari 20% menjadi 80% ) berkonsentrasi di tepi dari elektroda bumi , menyebabkan tegangan listrik tinggi .
Peningkatan medan listrik pada titik ini dapat menghasilkan debit lokal yang dapat menyebabkan flash di sepanjang permukaan insulasi atau kerusakan dielektrik yang menyebabkan kegagalan kabel .
Dalam pemasangan kabel, kabel daya berpelindung memerlukan kontrol tegangan listrik saat dihentikan.
Pemutusan dan penyambungan kabel dirancang untuk menghilangkan konsentrasi tegangan pada penghentian layar untuk menghindari putusnya kabel – medan listrik harus dikendalikan dalam penghentian dan penyambungan kabel .
Distribusi stres pada sambungan konduktor sangat bervariasi karena perubahan profil yang disebabkan oleh penggunaan ferrule .
Tepi dan tonjolan yang tajam di bersama , jika tidak merasa lega juga mengakibatkan perubahan mendadak dari gradien tegangan .
Ini karena itu penting agar konduktor memiliki profil yang mulus sehingga tidak ada konsentrasi tegangan yang tidak semestinya .
Namun, aspek yang lebih penting dari kontrol stres berlaku untuk lokasi di mana layar insulasi dihentikan .
Harus dicatat bahwa tidak hanya tekanan dielektrik yang meningkat di wilayah penghentian , tetapi juga potensi gradien diatur di sepanjang antarmuka antara dielektrik dan media sekitarnya .
Tekanan dalam dielektrik di penghentian layar akan jauh di atas tekanan desain dan dapat menyebabkan kegagalan prematur .
- Pos terkait: Perlindungan Pengumpan Kabel, Jenis Kesalahan, Penyebab &Perlindungan Diferensial
Selain itu jika media sekitarnya adalah udara , atau ada kekosongan antara dielektrik dan media pengisi , lalu tekanan di area dapat menyebabkan udara memungkinkan pelepasan bahkan pada tegangan kerja .
Kertas agak tahan terhadap pelepasan ini , tetapi untuk isolasi polimer , seperti XLPE ( Polietilena ikat silang ), pelepasan tersebut akan dengan cepat mengikis dielektrik dan akhirnya mengakibatkan kegagalan.
Tanpa penerapan kontrol stres , pengeluaran akan terjadi , berdampak buruk pada kehidupan dari sambungan dan pemutusan .
Gambar 2 menunjukkan distribusi medan listrik tanpa dan dengan kontrol tegangan.
- Baca Juga:Pilihan Sistem Pengkabelan &Jenis Kabel yang Digunakan Pada Pengkabelan Internal
Penyebab
Kelemahan utama di area terminasi dan sambungan kabel tegangan tinggi dan menengah yang memerlukan kontrol tegangan adalah:
- Lug kompresi memungkinkan kelembapan menembus inti konduktor
- Gagal menghilangkan kantong udara
- Persimpangan inti yang mengakibatkan pelepasan sebagian
- Persiapan kabel yang buruk
- Penetrasi kelembapan
- Pembersihan fase-ke-fase dan fase-ke-bumi tidak memadai
- Pelacakan
- Petunjuk penyambungan yang buruk
Pos terkait Kabel Bawah Laut – Konstruksi, Karakteristik, Pemasangan &Sambungan Kabel
Metode Pengendalian Stres
Tidak ada penghentian atau sambungan universal. Ada berbagai jenis pemutusan dan sambungan yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.
Optimasi pemutusan kabel dicapai dengan menyelidiki berbagai konstruksi.
Metode penghentian yang tepat harus memberikan integritas listrik dan mekanik yang baik.
Untuk merancang terminasi yang tepat, analisis distribusi medan listrik harus dilakukan di daerah kritis .
- Pos terkait:Perhitungan Ukuran Kabel untuk Motor LT &HT
Metode Kerucut Stres
Metode umum yang digunakan untuk kontrol stres adalah penggunaan stress cone yang ditunjukkan pada Gambar 3 .
- Baca Juga:Bahan Isolasi Dan Dielektrik – Jenis, Sifat &Aplikasinya
The stress cone adalah cara mengendalikan kapasitansi di area penghentian layar , sehingga mengurangi tegangan dielektrik sepanjang gradien ke batas yang dapat ditoleransi pada titik penghentian .
The stress cone diperpanjang melampaui penghentian layar, sehingga gradien potensial pada permukaan dielektrik berkurang ke tingkat di mana pelepasan tidak akan terjadi.
Pada sambungan kabel kertas tegangan tinggi dan menengah , kerucut stres biasanya dibuat dengan kontur yang telah ditentukan dengan aplikasi pita kertas isolasi secara manual , sedangkan dalam penghentian kerucut tegangan adalah diterapkan dengan tangan atau dilakukan . Dengan perkembangan kabel polimer dan elastomer , dibentuk sebelumnya kerucut stres juga telah diperkenalkan.
- Pos terkait:Bagaimana Menemukan Kesalahan Pada Kabel? Kerusakan Kabel, Jenis & Penyebabnya
Sebelum stress cone diterapkan, perlu untuk mengurangi tegangan listrik di konduktor bersama , timbul dari alasan yang dijelaskan sebelumnya .
Konsep adalah untuk memberikan profil yang mulus sehingga stres menjadi seimbang . Ini diperoleh dengan 'melangkah' kertas kabel , yang dicapai dengan melepaskan insulasi kertas dalam serangkaian langkah , memiliki riser dan tapak dari permukaan konduktor bagian dalam ke permukaan insulasi luar .
Dengan kedua ujung kabel diperlakukan dan disatukan, pita kertas yang diresapi dengan tangan diterapkan di atas rakitan untuk membentuk dielektrik bersama.
- Artikel terkait:Kalkulator Ukuran Kawat &Kabel di AWG
Metode Tubing Kontrol Tekanan Panas Menyusut
Metode umum lainnya adalah pipa pengatur tegangan susut panas yang digunakan untuk mengendalikan tegangan listrik yang tinggi pada titik terminasi layar insulasi dalam tegangan menengah plastik dan kertas terisolasi sambungan kabel dan terminasi hingga 36 kV .
Mereka juga mengontrol tekanan tinggi atas konektor pada sambungan .
Tabung pengatur tegangan terbuat dari bahan polimer dengan permitivitas tinggi dan resistivitas tinggi yang distabilkan secara termal .
- Baca Juga:Resistansi Isolasi Kabel | Mengapa Kabel diisolasi?
Metode Lain untuk Mengontrol Stres
Metode lainnya adalah:
- Kaset atau pelapis dengan resistansi tinggi, dan material dengan lapisan resistansi non-linier, material dengan resistivitas permukaan konstan melewatkan arus kecil dan dengan demikian membentuk gradien tegangan linier sepanjang panjangnya. Distribusi tegangan yang lebih baik dicapai dengan menggunakan bahan resistivitas non-linier, yang juga memungkinkan arus kecil di lapisan meningkat, ketahanan jatuhnya material, dan gradien tegangan linier halus dicapai sepanjang panjang yang diterapkan.
- Bahan yang memiliki signifikansi permitivitas relatif lebih tinggi daripada dielektrik kabel. Metode ini didasarkan pada prinsip bahwa ketika bahan dengan permitivitas berbeda dikenai gradien potensial di seluruh ketebalan gabungannya, tegangan tertinggi dialami oleh bahan yang memiliki permitivitas terendah. Dapat dilihat dari diagram skematik bahwa garis ekuipotensial muncul secara bertahap dari dielektrik, sehingga menghasilkan gradien halus pada permukaan dielektrik.
Artikel Terkait:
- Mengapa Kabel Transmisi Daya & Garis Longgar pada Tiang Listrik & Menara Transmisi?
- Apa itu Silinder Kecil di Kabel &Kabel Listrik &Mengapa?
- Mengapa Kabel Coaxial Sangat Terisolasi?
Tentang Penulis:Manuel Bolotinha
-S1 Teknik Elektro – Energi dan Sistem Tenaga (1974 – Instituto Superior Técnico/University of Lisbon)
– Magister Teknik Elektro dan Komputer (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Nova University of Lisbon)
– Konsultan Senior di Gardu Induk dan Sistem Tenaga; Instruktur Profesional