Cara Mendesain Tata Letak Busbar Gardu Induk: Skema, Jarak Bebas dan Aturan Jarak

Halaman luar ruangan 110 persegi panjang memiliki panjang 60 meter, jalur masuk berada di sisi barat, dan klien menginginkan dua ruang transformator ditambah ruang untuk sepertiga di masa depan. Diagram garis tunggal disetujui. Pertanyaan yang menunda proyek selama seminggu adalah pertanyaan yang tidak terlalu menarik: di mana tepatnya busbar itu berada, dan berapa banyak struktur pendukung yang dibutuhkan?

Tata letak busbar adalah masalah urutan sebelum masalah gambar. Perbaiki pengaturan saklar terlebih dahulu, kunci celah listrik kedua, dan tempatkan baja dan isolator terakhir. Tim yang memulai dengan gambar pendukung biasanya menggambar ulang, karena jarak bebas yang tampak luas pada tampilan rencana jarang bertahan dalam pemeriksaan akses pemeliharaan dengan truk ember.

Jawaban singkatnya: pilih pengaturan dari tingkat gangguan dan filosofi pemeliharaan, dapatkan jarak dari tegangan sistem tertinggi dan tingkat polusi lokasi, kemudian ukur konduktor dari ketahanan arus kontinu dan hubung singkat. Dukungan, isolator, parit, jalan, dan teluk masa depan semuanya mengikuti ketiga keputusan tersebut.

Masukan yang Anda Butuhkan Sebelum Menggambar Apa Pun

Kumpulkan ini sebelum sketsa pertama. Hilangnya salah satu dari hal-hal tersebut akan mendorong masalah ini ke tahap konstruksi, dimana biaya perbaikannya jauh lebih besar dibandingkan dengan perbaikan di atas kertas.

Tegangan sistem nominal dan tertinggi, yang mengatur tingkat isolasi dan, secara tidak langsung, geometri seluruh halaman.
Arus bus yang berkelanjutan ditambah pertumbuhan yang diharapkan pemilik selama 10 hingga 15 tahun ke depan.
Ketahanan hubung singkat: rms dan arus puncak, serta durasi, biasanya 1 atau 3 detik.
Batas lokasi, hak jalan yang ada, dan arah masuknya setiap jalur.
Tingkat polusi dan ketinggian, keduanya memperlebar persyaratan rambat dan jarak bebas.
Kisaran suhu sekitar, kecepatan angin dan zona seismik untuk pembebanan struktural.
Aturan redundansi: sirkuit mana yang harus tetap berjalan selama busbar atau pemutus arus dipertahankan.

Item terakhir menentukan uang. Busbar yang membawa 800 A saat ini masih dirancang untuk 25 kA yang dapat disalurkan oleh jaringan, karena jarak penyangga dan pembebanan isolator berasal dari gaya puncak hubung singkat dan bukan dari arus beban. Naikkan tingkat kesalahan nanti dan Anda membangun kembali baja.

Memilih Skema Pengaturan Busbar

Pengaturannya adalah pertukaran antara fleksibilitas peralihan dan berapa banyak pemutus, pemisah, dan rongga yang Anda beli, pasang, dan pelihara selama 30 tahun.

Tabel 1: pengaturan umum busbar gardu induk dan trade-off praktisnya.
Pengaturan	Beralih fleksibilitas	Jejak relatif	Kesesuaian yang khas	Pertukaran utama
Busbar tunggal	Terendah; kesalahan bus atau pemeliharaan bus mengganggu stasiun	Terkecil	Gardu distribusi kecil, lokasi trafo tunggal	Sederhana dan ekonomis, tetapi tidak ada jendela pemeliharaan bus
Busbar tunggal with sectionaliser	Sedang; bagian dapat diisolasi secara mandiri	Kecil	Gardu distribusi dengan dua penyulang masuk	Membatasi pemadaman, namun tidak menghilangkannya
busbar ganda	Tinggi; pengumpan mana pun dapat ditransfer ke bus mana pun	Lebih besar, dengan bus duplikat dan pemisah tambahan	Node transmisi dan gardu industri penting	Biaya lebih tinggi dan interlocking lebih kompleks
Bus utama dan transfer	Sedang; pengumpan berpindah ke bus transfer untuk pemeliharaan pemutus	Sedikit lebih besar	Lokasi dimana pemeliharaan pemutus tidak boleh mengganggu pasokan	Peralihan transfer menuntut prosedur yang ketat
Pemutus satu setengah	Tertinggi; pemutus apa pun dapat ditarik tanpa kehilangan sirkuit	Terbesar, dengan struktur terbanyak	Node EHV dan koneksi jaringan kritis	Biaya modal dan kompleksitas perlindungan tertinggi

Dalam praktiknya, satu busbar dengan sectionaliser mencakup sebagian besar pekerjaan distribusi 10 kV hingga 35 persegi panjang. Busbar ganda menimbulkan kerugian ketika kehilangan bus berarti kehilangan produksi atau distrik kota. Susunan satu setengah pemutus berada pada titik-titik di mana tidak ada sirkuit yang dapat dialihkan untuk mempertahankan pemutus.

Jarak Bebas dan Jarak Membentuk Halaman

Setelah pengaturannya ditetapkan, izinlah yang sebenarnya menentukan rencana tersebut. Mulai dari tegangan sistem tertinggi, terapkan koreksi polusi dan ketinggian, lalu periksa hasilnya terhadap standar yang berlaku.

Tabel 2: jarak bebas udara fase-ke-fase yang umum untuk busbar berinsulasi udara luar ruangan; standar yang berlaku selalu berlaku.
Tegangan sistem	Jarak bebas fase-ke-fase minimum yang khas	Konsekuensi praktis untuk tata letak
10 kV	Sekitar 200mm	Teluk yang kompak; switchgear dalam ruangan sering kali menggantikan busbar terbuka
35 kV	Sekitar 400mm	Teluk yang ramping, struktur busbar satu tingkat adalah hal yang umum
66 persegi panjang	Sekitar 700mm	Lebar teluk bertambah dengan cepat; struktur pendukung menjadi lebih tinggi
110 meter persegi	Sekitar 1000mm	Tata letak dua tingkat dengan busbar di atas pemisah
220 meter persegi	Sekitar 1800mm	Bentang panjang, bangunan berat, akses jalan lebar
500 meter persegi	Sekitar 3800mm	Perencanaan pekarangan didominasi oleh pembersihan dan corona

Dua konsekuensi menyusul. Pertama, pekarangan 220 kV kira-kira tiga kali lebar pekarangan 35 kV yang mengalirkan arus yang sama. Kedua, panjang bentang sama pentingnya dengan jarak bebas. Insulator tiang biasanya mempunyai busbar tubular kaku dengan bentang 6 hingga 12 meter, dan bentang tersebut harus cukup pendek sehingga gaya hubung singkat puncak tidak memberikan tekanan berlebih pada isolator, penyangga, atau konduktor itu sendiri.

Mencocokkan Konduktor dan Isolasi dengan Tata Letak

Pilihan konduktor mengikuti tata letaknya, bukan sebaliknya. Jika jarak bebas mudah didapat, busbar tubular aluminium atau tembaga pada isolator tiang adalah jawaban yang ekonomis: kaku, mudah diperiksa, dan mudah diperpanjang ketika ruang baru ditambahkan.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for High-Voltage Systems

Batang Bus Tubular Paduan Aluminium untuk Sistem Tegangan Tinggi Busbar tubular paduan aluminium 6063G yang kaku ini sesuai dengan tata letak dengan jarak bebas yang cukup, menawarkan kekuatan mekanik dan konduktivitas yang tinggi. Lihat Produk →

Jika ruangannya sempit, seperti ruang switchgear dalam ruangan, ruang industri kompak, menara turbin angin, terowongan atau gardu induk di atap, konduktor telanjang tidak dapat memenuhi jarak bebas dalam lebar yang tersedia. Busbar tubular berinsulasi mengatasi masalah tersebut dengan menempatkan insulasi pada konduktor alih-alih mengandalkan udara, itulah sebabnya busbar ini semakin umum digunakan dalam proyek retrofit dengan dimensi bangunan tetap. Itu batang bus tubular berinsulasi penuh jangkauan mencakup sebagian besar kendala ini.

Tiga sistem isolasi menangani sebagian besar kasus. Busbar cor vakum resin epoksi menghasilkan cangkang keras dan stabil secara dimensi yang cocok untuk lingkungan lembab atau terkontaminasi. Karet silikon EPDM menjaga fleksibilitas dan menyerap gerakan termal. PTFE cocok untuk aplikasi yang mengutamakan ketahanan terhadap bahan kimia dan diameter kecil.

Fully Insulated Epoxy Resin Cast Tubular Bus Bar

Bus Tubular Cor Resin Epoksi Terisolasi Sepenuhnya Busbar cor resin epoksi berinsulasi penuh ini menyediakan cangkang keras dan stabil secara dimensi untuk lingkungan lembab atau terkontaminasi dalam penggunaan dalam ruangan bertegangan menengah dan rendah. Lihat Produk →

Pada tegangan menengah dan rendah di dalam gedung, sistem busway menggantikan jalur kabel di mana fleksibilitas tap-off, pembuangan panas yang dapat diprediksi, dan lokasi gangguan yang lebih mudah lebih penting daripada biaya yang paling rendah.

Fully Insulated High and Low Voltage Busway System

Sistem Busway Tegangan Tinggi dan Rendah Terisolasi Sepenuhnya Sistem busway berinsulasi penuh ini menawarkan desain ruang bersama yang kompak untuk distribusi listrik, cocok untuk proyek retrofit dan perluasan dengan keterbatasan ruang. Lihat Produk →

Pembumian, Akses Pemeliharaan, dan Ruang untuk Berkembang

Geometri busbar dan desain pembumian harus bergerak bersamaan. Jejak jaringan bumi mengikuti rute konduktor, sehingga busbar yang dipindahkan di akhir desain memaksa studi pembumian harus dilakukan ulang, dan batas tegangan langkah dan sentuhan biasanya diperketat daripada dilonggarkan.

Pertahankan akses jalan selebar 3,5 hingga 4 meter, dengan area belok yang jelas di tempat trafo.
Berikan jalan yang cukup bagi teknisi untuk mengoperasikan pemisah tanpa memasuki zona izin.
Rutekan parit kabel agar tidak melintang di bawah penyangga busbar yang mungkin perlu diganti.
Cadangan satu ruang cadangan atau setidaknya ruang fisik untuk itu, termasuk sambungan pembumiannya.

Urutan Desain Praktis

Konfirmasikan data kelistrikan: tegangan, arus kontinu, tingkat gangguan, dan durasi.
Pilih susunan busbar berdasarkan kebutuhan redundansi, bukan karena kebiasaan.
Dapatkan izin dari tegangan sistem tertinggi ditambah polusi dan koreksi ketinggian.
Ukur konduktor untuk tugas termal arus kontinu dan hubung singkat.
Atur bentang dan jarak penyangga dari gaya hubung singkat puncak.
Tempatkan penyangga, pondasi, jalan dan parit pada denah, kemudian periksa akses pemeliharaan.
Verifikasi zona proteksi, interlocking dan grounding terhadap tata letak fisik akhir.
Tinjau gambar tersebut bersama tim operasi sebelum dibekukan; mereka akan menemukan masalah akses yang Anda lewatkan.

Dimana Tata Letak Busbar Biasanya Salah

Mengukur busbar hanya untuk arus beban, kemudian menemukan bahwa jarak dukungan diatur oleh gaya gangguan.
Menggunakan tabel izin ketinggian rendah pada lokasi di atas 1000 meter.
Lupa bahwa tingkat polusi memperlebar rambat, yang memperpanjang isolator dan meningkatkan ketinggian struktur.
Menempatkan pemisah di tempat pegangan pengoperasian berakhir di dalam celah pengaman.
Tidak menyisakan ruang fisik untuk teluk di masa depan, yang kemudian memaksa penataan ulang halaman penuh.
Memilih konduktor fleksibel di mana busbar tubular yang kaku akan mengurangi separuh bentang dan baja.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Berapa lebar ruang busbar gardu induk?

Lebar rongga biasanya ditentukan oleh jarak bebas terluas pada rongga ditambah ruang kerja, bukan oleh diameter konduktor. Untuk ruang luar ruangan 110 kV, jarak antara pusat fase biasanya 8 hingga 12 meter; pada 35 kV, 3 sampai 5 meter seringkali sudah cukup. Selalu konfirmasikan terhadap standar yang berlaku dan dimensi switchgear.

Haruskah busbar diletakkan di atas atau di bawah pemisah?

Di atas, pada sebagian besar desain berinsulasi udara luar ruangan, sehingga perawatan pada pemisah dapat dilakukan tanpa mendekati busbar aktif. Imbalannya adalah struktur yang lebih tinggi dan isolator yang lebih panjang. Tata letak satu tingkat menghemat baja tetapi mempersulit akses.

Busbar berbentuk tabung kaku atau konduktor fleksibel?

Busbar tubular yang kaku cocok untuk bentang yang pendek dan bersih serta mengurangi tinggi dan jumlah struktur. Konduktor fleksibel menangani bentang panjang, pergerakan seismik, dan penurunan dukungan yang tidak rata dengan lebih baik. Keputusan biasanya tergantung pada panjang bentang dan berapa banyak baja yang ingin Anda buat.

Jika urutan di atas diikuti, gambar tata letak tidak lagi menjadi negosiasi dan menjadi konsekuensi dari keputusan kelistrikan. Mulailah dengan pengaturannya, dapatkan jarak bebasnya, lalu ukur perangkat kerasnya. Jika Anda mengerjakan halaman tertentu, teknisi kami dapat meninjau diagram garis tunggal dan batasan lokasi Anda serta menyarankan kombinasi konduktor dan insulasi yang sesuai dengan ruangan yang sebenarnya Anda miliki. Anda dapat menghubungi tim melalui halaman kontak .