Analisis Dampak Heat-Shrink Tubing terhadap Distribusi Medan Listrik di Switchgear

Dengan perluasan skala sistem tenaga listrik yang terus-menerus dan meningkatnya kebutuhan daya peralatan industri, persyaratan keandalan switchgear-tegangan tinggi dalam sistem jaringan listrik terus meningkat. Di antara persyaratan ini, kinerja insulasi merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi kestabilan pengoperasian peralatan. Pada switchgear tegangan- dan tinggi-tegangan, busbar biasanya harus melewati bushing dinding untuk mencapai sambungan listrik antar kabinet. Penyimpangan posisi busbar, celah udara, dan konfigurasi bahan insulasi berpengaruh langsung terhadap distribusi medan listrik. Dalam beberapa tahun terakhir, bahan insulasi panas-yang dapat menyusut telah banyak digunakan dalam struktur insulasi busbar, seperti Heat Shrink Tube Polyolefin Busbar atau Busbar Sleeves Insulation, untuk meningkatkan keandalan insulasi dan kemampuan adaptasi lingkungan dari sistem busbar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dalam struktur switchgear, busbar utama, busbar cabang, dan busbar penghubung biasanya dilindungi oleh bushing isolasi, dengan bentuk umum termasuk Busbar Heat Shrink Tubing atau Busbar Tubing Insulasi Padat. Struktur insulasi ini tidak hanya meningkatkan kekuatan insulasi permukaan konduktor tetapi juga mencegah konduktor logam terpengaruh oleh kelembapan lingkungan, kontaminan, atau busur listrik. Namun, selama pemasangan busbar melalui bushing dinding, kesalahan pemasangan atau tekanan mekanis jangka panjang dapat menyebabkan busbar berada di tengah bushing, sehingga menyebabkan perubahan distribusi medan listrik. Oleh karena itu, menganalisis dampak posisi busbar dan ketebalan insulasi terhadap distribusi medan listrik sangat penting untuk meningkatkan keselamatan desain switchgear.

 

Pada struktur switchgear 12 kV pada umumnya, busbar utama harus melewati bushing dinding berinsulasi untuk mencapai sambungan listrik antar kabinet. Busbar biasanya menggunakan struktur busbar tembaga dengan lapisan insulasi pada permukaannya, seperti struktur Busbar Tembaga Berisolasi PVC atau BusBar Heat Shrink. Ketika busbar dipusatkan di dalam bushing dinding, distribusi medan listrik sistem relatif seragam. Namun ketika busbar bergeser secara horizontal atau vertikal, celah udara antara konduktor dan struktur insulasi berubah sehingga mempengaruhi distribusi intensitas medan listrik. Studi simulasi menunjukkan bahwa ketika jarak antara busbar dan bushing dinding besar, perubahan posisi busbar berdampak kecil pada intensitas medan listrik maksimum komponen insulasi; namun, seiring dengan berkurangnya kesenjangan secara bertahap, intensitas medan listrik lokal meningkat secara signifikan.

 

Jika busbar tidak dilengkapi dengan selongsong insulasi, medan listrik maksimum biasanya terjadi di wilayah udara dekat tepi atau sudut membulat busbar tembaga. Saat busbar mendekati-selongsong dinding tembus, celah udara yang menyempit menyebabkan peningkatan pesat dalam kekuatan medan listrik lokal. Ketika jarak minimum kurang dari sekitar 2 mm, kuat medan listrik di wilayah udara dapat melebihi kuat medan tembus udara, sehingga meningkatkan risiko pelepasan sebagian atau kerusakan isolasi. Oleh karena itu, dalam desain praktis, struktur insulasi seperti Tabung Insulasi Busbar atau Lembar Insulasi Busbar biasanya digunakan untuk meningkatkan tingkat insulasi keseluruhan sistem dan mengurangi konsentrasi medan listrik.

 

Saat-selongsong insulasi panas yang dapat menyusut dipasang pada permukaan busbar, distribusi medan listrik berubah. Misalnya, saat menggunakan BusBar Selongsong Panas Menyusut atau Tabung Insulasi Busbar Khusus, lapisan insulasi menambahkan lapisan dielektrik antara konduktor dan udara, sehingga mengubah jalur medan listrik lokal. Hasil simulasi menunjukkan bahwa ketika jarak antara busbar dan bushing dinding tembus-besar, pengaruh selongsong heat-shrinkable dengan ketebalan berbeda terhadap kuat medan listrik maksimum tidak signifikan. Namun, saat busbar mendekati bushing, wilayah udara tetap menjadi lokasi medan listrik paling terkonsentrasi, dan kekuatan medan listrik meningkat secara signifikan seiring dengan berkurangnya jarak. Penelitian lebih lanjut mengenai dampak ketebalan isolasi yang berbeda mengungkapkan bahwa ketika jarak antara busbar dan busing besar, medan listrik sistem terutama ditentukan oleh celah udara, dan variasi ketebalan busing memiliki efek terbatas pada kekuatan medan listrik maksimum. Namun, bila jarak antara busbar dan busing kurang dari kira-kira 5 mm, ketebalan insulasi mulai mempengaruhi distribusi medan listrik secara signifikan. Dalam hal ini, penggunaan struktur BusBar Heat Shrink Tubing yang lebih tebal semakin mengurangi celah udara antara konduktor dan bushing, sehingga berpotensi meningkatkan kuat medan listrik di wilayah udara sehingga meningkatkan risiko pelepasan sebagian.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dengan celah udara yang lebih kecil, kekuatan medan listrik maksimum di wilayah udara biasanya meningkat dengan cepat seiring dengan berkurangnya jarak antara busbar dan bushing. Pada saat yang sama, lapisan isolasi yang lebih tebal semakin menekan ruang udara, menyebabkan medan listrik lokal lebih terkonsentrasi. Oleh karena itu, desain struktur insulasi busbar memerlukan pertimbangan komprehensif tentang keseimbangan antara ketebalan insulasi dan celah udara. Struktur insulasi yang sesuai, seperti Insulasi Selongsong Busbar atau Busbar Insulasi PVC, dapat memastikan keamanan insulasi sekaligus menghindari kompresi celah udara yang berlebihan.

 

Untuk memverifikasi hasil simulasi, uji komparatif dilakukan pada struktur yang berbeda menggunakan eksperimen pelepasan sebagian. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa saat busbar secara bertahap mendekati bushing dinding tembus, tegangan pelepasan sebagian awal sistem menurun secara signifikan, yang menunjukkan bahwa kuat medan listrik lokal telah mencapai tingkat di mana pelepasan sebagian mungkin terjadi. Dalam beberapa kasus, bahkan dengan lapisan insulasi tambahan, seperti Busbar Tembaga Terisolasi dengan struktur Tabung Penyusut Panas, konsentrasi medan listrik masih dapat terjadi jika celah udara terlalu kecil. Oleh karena itu, pengendalian posisi pemasangan busbar dengan benar tetap merupakan tindakan penting untuk memastikan keamanan insulasi.

 

Menggabungkan analisis simulasi dan hasil eksperimen, beberapa kesimpulan utama dapat ditarik. Pertama, bila jarak antara busbar dan bushing dinding tembus lebih besar dari sekitar 5 mm, perubahan posisi busbar mempunyai dampak yang relatif kecil terhadap distribusi medan listrik, dan ketebalan bushing insulasi juga mempunyai pengaruh yang terbatas terhadap kuat medan listrik maksimum. Kedua, bila jarak antara busbar dan bushing kurang dari 5 mm maka kuat medan listrik maksimum di wilayah udara meningkat secara signifikan, dan semakin tebal lapisan insulasi maka semakin tinggi pula derajat konsentrasi medan listrik di wilayah udara. Terakhir, dalam aplikasi teknik praktis, pengendalian yang tepat terhadap posisi pemasangan busbar dan desain struktur insulasi sangat penting untuk menghindari kerusakan udara dan meningkatkan keandalan insulasi peralatan. Prinsip desain ini tidak hanya berlaku pada switchgear tradisional tetapi juga pada struktur sambungan arus tinggi seperti Konektor Baterai EV, Batang Bus Terminal Baterai EV, dan Batang Bus Terminal Baterai dalam sistem kelistrikan kendaraan energi baru.

 

 

Di bidang switchgear-tegangan tinggi, sistem distribusi daya, dan sambungan listrik energi baru, struktur insulasi busbar memiliki dampak signifikan terhadap keandalan sistem. Perusahaan kami berfokus pada penelitian, pengembangan, dan pembuatan solusi insulasi busbar berkinerja tinggi, menawarkan berbagai jenis Busbar Insulasi Tabung Panas Menyusut PE, Tabung Insulasi Busbar,BusBar Lengan Penyusut Panas, dan produk Tabung Isolasi Busbar yang Disesuaikan. Komponen isolasi ini banyak digunakan dalam switchgear distribusi daya, sistem penyimpanan energi, sistem sambungan baterai kendaraan energi baru, dan peralatan listrik industri, yang secara efektif meningkatkan kinerja isolasi dan keselamatan operasional sistem busbar dan memberikan jaminan stabil untuk sambungan listrik yang sangat andal.