Bagaimana batas transformator isolasi fase tunggal arus sirkuit pendek untuk melindungi keamanan sistem?

Kesalahan sirkuit pendek adalah salah satu jenis kesalahan yang paling umum dalam sistem daya. Ketika isolasi peralatan listrik rusak atau kesalahan operasi personel menyebabkan konduktor dari berbagai potensi terhubung langsung, loop hubung singkat akan dibentuk. Pada saat ini, arus akan memotong beban dan mengalir langsung melalui loop sirkuit pendek, menyebabkan arus meningkat tajam, jauh melebihi arus pengenal peralatan. Arus sirkuit pendek tidak hanya akan menyebabkan kerusakan fisik seperti overheating dan pembakaran peralatan, tetapi juga dapat menyebabkan kecelakaan keselamatan seperti kebakaran dan ledakan karena pelepasan busur dan percikan percikan.

Untuk menangani kesalahan hubung singkat, sistem daya perlu mengambil serangkaian langkah-langkah perlindungan. Di antara mereka, membatasi arus sirkuit pendek adalah tautan utama dalam mengurangi bahaya kesalahan. Dengan meningkatkan impedansi sistem, laju pertumbuhan arus sirkuit pendek dapat secara efektif diperlambat, nilai puncaknya dapat dikurangi, dan dengan demikian kerusakan pada peralatan dan sistem dapat dikurangi.

A Transformator isolasi fase tunggal adalah perangkat listrik dengan isolasi listrik dan fungsi konversi tegangan. Dalam sistem daya, biasanya digunakan untuk mengubah energi listrik dari satu tingkat tegangan menjadi energi listrik dari tingkat tegangan lain, sambil mencapai isolasi listrik untuk memastikan keamanan peralatan dan personel. Namun, fungsi transformator isolasi fase tunggal jauh lebih dari itu. Dengan menyesuaikan rasio belokan dari belitan utamanya dan belitan sekunder, transformator isolasi fase tunggal juga dapat mencapai transformasi impedansi, yaitu mengubah hubungan antara impedansi input dan impedansi output.

Ketika kesalahan sirkuit pendek terjadi, transformator isolasi fase tunggal dapat meningkatkan total impedansi sistem melalui fungsi transformasi impedansinya. Ketika arus hubung singkat mengalir melalui transformator, karena peningkatan impedansi, arus akan terhambat, laju pertumbuhannya akan melambat, dan nilai puncak juga akan berkurang. Dengan cara ini, tingkat kerusakan pada peralatan dan sistem yang disebabkan oleh arus sirkuit pendek akan berkurang secara signifikan.

Mekanisme membatasi arus hubung singkat dengan transformator isolasi fase tunggal terutama didasarkan pada fungsi transformasi impedansinya. Dalam sistem daya, impedansi transformator terutama terdiri dari induktansi, kapasitansi dan resistensi dan komponen lainnya. Ketika kesalahan hubung singkat terjadi, komponen-komponen ini akan bertindak bersama pada arus hubung singkat untuk membentuk obstruksi tertentu.

Elemen induktansi dari transformator isolasi fase tunggal memiliki efek obstruksi yang signifikan pada arus hubung singkat. Pada saat sirkuit pendek, elemen induktansi akan menghasilkan gaya elektromotif yang diinduksi sendiri, berusaha mencegah perubahan arus yang cepat. Obstruksi ini sebanding dengan nilai induktansi. Semakin besar induktansi, semakin kuat obstruksi. Oleh karena itu, dengan meningkatkan nilai induktansi transformator, besarnya arus sirkuit pendek dapat dibatasi lebih lanjut.

Elemen kapasitansi dan resistensi dari transformator isolasi fase tunggal juga memiliki efek penghambatan tertentu pada arus hubung singkat. Elemen kapasitansi akan menyerap bagian dari energi listrik pada saat rangkaian pendek dan memperlambat laju pertumbuhan arus; sementara elemen resistansi akan mengurangi nilai puncak arus dengan mengonsumsi energi listrik. Efek gabungan dari elemen-elemen ini membuat transformator isolasi fase tunggal berkinerja baik dalam membatasi arus sirkuit pendek.

Transformator isolasi fase tunggal banyak digunakan dalam sistem daya, tidak hanya membatasi arus hubung singkat. Namun, dalam hal perlindungan kesalahan hubung singkat, fungsi transformasi impedansi yang unik memberikan keuntungan yang signifikan.

Transformator isolasi fase tunggal secara efektif mengurangi besarnya arus hubung singkat dengan meningkatkan impedansi sistem, sehingga mengurangi tingkat kerusakan pada peralatan dan sistem yang disebabkan oleh kesalahan. Ini membantu memperpanjang masa pakai peralatan, mengurangi biaya perawatan, dan meningkatkan keandalan sistem.

Transformator isolasi fase tunggal memiliki fungsi isolasi listrik, yang dapat memastikan bahwa kesalahan tidak menyebar ke seluruh sistem. Ketika kesalahan sirkuit pendek terjadi, transformator membatasi arus kesalahan ke kisaran lokal, mencegahnya menyebar ke peralatan dan bagian sistem lain, sehingga mengurangi dampak kesalahan pada seluruh sistem.

Transformator isolasi fase tunggal juga memiliki keunggulan struktur sederhana, ukuran kecil dan berat ringan, yang membuatnya mudah untuk dipasang dan dipelihara dalam sistem daya dan mengurangi kompleksitas dan biaya sistem.