Bagaimana sistem kelistrikan Construction Hoist dirancang untuk mencegah beban lebih dan korsleting?

1. Perangkat Perlindungan Kelebihan Beban

Perlindungan kelebihan beban adalah fitur penting untuk memastikan bahwa hoist beroperasi sesuai kapasitas tetapannya, mencegah potensi kerusakan pada komponen listrik dan memastikan keselamatan pekerja. Perangkat perlindungan kelebihan beban diintegrasikan ke dalam sistem mekanis dan kelistrikan hoist, dengan sensor dan relai khusus yang dirancang untuk mendeteksi dan merespons tekanan terkait beban.

Sensor Kelebihan Beban dan Sel Beban: Sensor beban (atau sel beban) biasanya merupakan alat pengukur regangan yang mengukur berat beban yang diangkat. Ia bekerja dengan mengubah ketegangan mekanis yang disebabkan oleh beban menjadi sinyal listrik yang dapat diinterpretasikan oleh sistem kontrol hoist. Sensor beban ini menyediakan data berat beban secara real-time. Jika beban melebihi ambang batas yang telah diprogram (misalnya, kapasitas tetapan hoist), sistem secara otomatis memicu alarm atau menghentikan pergerakan hoist. Hal ini mencegah ketegangan lebih lanjut pada motor, gearbox, dan struktur hoist, sehingga memastikan bahwa hoist tidak terangkat melampaui beban kerja aman (SWL), yang dapat menyebabkan kerusakan parah pada hoist dan meningkatkan risiko kecelakaan.

Relai Kelebihan Beban Elektronik: Relai ini dirancang untuk mendeteksi penarikan arus abnormal oleh motor hoist. Kondisi kelebihan beban sering kali ditandai dengan penarikan arus yang berlebihan, yang dapat terjadi ketika hoist mencoba mengangkat beban yang lebih berat daripada kapasitas tetapannya. Relai beban berlebih mendeteksi ketika arus melebihi ambang batas tertentu, yang menunjukkan bahwa motor berada di bawah tekanan. Saat mendeteksi kelebihan beban, relai akan trip, memutus sirkuit listrik dan mencegah motor terus berjalan dalam kondisi yang tidak aman. Hal ini sangat penting karena kondisi beban berlebih yang berkepanjangan dapat menyebabkan motor terbakar, panas berlebih, atau bahkan bahaya kebakaran.

Fungsi Pembatas Kelebihan Beban: Pada beberapa sistem hoist tingkat lanjut, perlindungan kelebihan beban juga mencakup pembatasan kecepatan operasional ketika kondisi kelebihan beban terdeteksi. Kerekan dapat secara otomatis memperlambat atau mengurangi kecepatan pengangkatan untuk mencegah kerusakan pada mekanisme pengangkatan atau motor. Sistem ini biasanya terintegrasi dengan Penggerak Frekuensi Variabel (VFD) hoist, sehingga memungkinkan penyesuaian yang lancar terhadap parameter operasional berdasarkan kondisi beban. Pengurangan kecepatan secara bertahap ini memastikan pengoperasian yang lebih aman dan memberikan waktu bagi operator untuk memperbaiki situasi, sehingga mencegah tekanan lebih lanjut pada hoist.

2. Perlindungan Sirkuit Pendek

Hubungan pendek adalah salah satu gangguan paling berbahaya yang dapat terjadi pada sistem kelistrikan mana pun, tidak terkecuali kerekan. Korsleting terjadi ketika ada jalur yang tidak diinginkan dengan resistansi rendah sehingga menyebabkan lonjakan arus listrik secara tiba-tiba. Hal ini dapat menyebabkan kebakaran, kerusakan peralatan, dan bahkan cedera. Untuk memitigasi risiko korsleting, kerekan konstruksi dirancang dengan beberapa lapisan pelindung.

Pemutus Arus: Pemutus arus adalah saklar listrik otomatis yang dirancang untuk trip ketika arus dalam rangkaian melebihi batas yang telah ditentukan. Respons cepat ini mencegah kerusakan kabel, motor, dan komponen kontrol hoist akibat arus berlebih. Pemutus arus sangat penting untuk melindungi terhadap kelebihan beban dan korsleting. Jika terjadi korsleting, pemutus akan memutus pasokan arus, mengisolasi sirkuit yang rusak dan mencegah kerusakan listrik lebih lanjut. Pemutus sirkuit sering kali diberi peringkat untuk trip seketika dan tertunda untuk mengakomodasi kondisi kesalahan yang berbeda, memastikan bahwa hoist tetap beroperasi dalam kondisi normal namun dapat melindungi dirinya sendiri jika terjadi kesalahan.

Sekring: Sekring memberikan tingkat perlindungan tambahan, meskipun tidak seperti pemutus arus, sekring harus diganti setelah putus. Sekering berisi kawat logam atau filamen yang meleleh ketika arus melebihi batas aman. Ini secara efektif memutus sirkuit yang rusak dari catu daya, mencegah kerusakan lebih lanjut pada sistem. Sekring sering kali digunakan pada komponen penting sistem kelistrikan, seperti motor atau papan kontrol, dan dirancang untuk memutus daya dengan cepat jika terjadi arus berlebih atau korsleting. Keuntungan utama mereka adalah sederhana, dapat diandalkan, dan hemat biaya.

Perangkat Arus Residu (RCD): Perangkat Arus Residu (RCD) adalah fitur keselamatan penting lainnya. Perangkat ini memonitor aliran arus melalui konduktor hidup dan netral dari kerekan. Jika terjadi ketidakseimbangan, seperti arus yang mengalir melalui bumi (yang mengindikasikan kebocoran atau korsleting), RCD akan trip dan memutus pasokan listrik. Hal ini memberikan perlindungan tambahan terhadap kesalahan yang mungkin tidak terdeteksi oleh pemutus sirkuit atau sekering konvensional, khususnya dalam kasus isolasi yang salah atau kabel yang rusak. RCD sangat penting di lingkungan dengan tingkat kelembapan tinggi, seperti lokasi konstruksi, di mana risiko sengatan listrik tinggi.

3. Perlindungan Lonjakan

Lonjakan listrik dapat disebabkan oleh berbagai faktor seperti sambaran petir, peralihan rangkaian listrik, atau fluktuasi jaringan listrik. Lonjakan ini dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada komponen kelistrikan alat pengangkat, terutama mikroprosesor yang sensitif, panel kontrol, dan penggerak motor. Untuk melindungi terhadap risiko ini, kerekan konstruksi dilengkapi dengan sistem perlindungan lonjakan arus.

Pelindung Surge (Surge Arrestors): Surge Arrestors dipasang pada jalur suplai listrik untuk melindungi komponen listrik yang sensitif dari lonjakan tegangan yang tiba-tiba. Alat ini bekerja dengan mengalihkan kelebihan energi dari lonjakan arus ke tanah, sehingga secara efektif menetralkan ancaman lonjakan tegangan tinggi yang mencapai sistem kontrol atau motor alat pengangkat. Penahan lonjakan arus biasanya memiliki ambang batas tegangan tinggi saat diaktifkan, dan dirancang untuk menangani energi dalam jumlah besar, seperti energi yang berasal dari sambaran petir atau lonjakan listrik dari peralatan di sekitar.

Penekan Tegangan Transien (TVS): Dioda TVS digunakan untuk menjepit lonjakan tegangan transien, menyerap lonjakan tegangan tinggi sebelum dapat merusak peralatan. Penekan ini sangat efektif dalam melindungi komponen elektronik sensitif seperti pengontrol logika terprogram (PLC), sensor, dan penggerak frekuensi variabel (VFD). Mereka dirancang untuk merespons secara instan, membatasi tegangan lonjakan ke tingkat yang aman. Perangkat TVS sering digunakan bersama dengan penahan lonjakan arus untuk memberikan tingkat perlindungan komprehensif di seluruh sistem kelistrikan hoist.

4. Pembatas Arus dan Perlindungan Motor

Motor merupakan salah satu komponen terpenting kerekan konstruksi . Melindungi motor dari kondisi arus berlebih dan memastikan motor beroperasi dalam parameter aman sangat penting untuk mencegah kerusakan dan mempertahankan kinerja jangka panjang.

Soft Starter: Soft starter adalah perangkat yang digunakan untuk mengontrol arus pengaktifan ke motor, mengurangi arus masuk yang biasanya terkait dengan pengaktifan motor. Hal ini sangat penting terutama untuk motor dengan peringkat daya tinggi, karena arus masuk yang berlebihan dapat menyebabkan tegangan listrik dan kerusakan pada belitan motor dan komponen terkait. Soft starter secara bertahap meningkatkan voltase ke motor, memastikan start yang mulus dan secara signifikan mengurangi tekanan mekanis pada sistem penggerak hoist. Soft starter juga membantu mengurangi lonjakan daya di jaringan listrik, sehingga berkontribusi terhadap efisiensi energi sistem secara keseluruhan.

Relai Perlindungan Motor: Relai ini terus memantau parameter kelistrikan motor, termasuk penarikan arus, tegangan, dan suhu. Jika terjadi pembacaan yang tidak normal — seperti penarikan arus yang berlebihan, panas berlebih, atau fluktuasi tegangan — relai pelindung motor akan memutus motor dari catu daya. Hal ini mencegah motor beroperasi dalam kondisi tidak aman yang dapat menyebabkan kegagalan. Relai proteksi motor tingkat lanjut juga dilengkapi perlindungan beban berlebih termal, yang mempertimbangkan beban dan kondisi pengoperasian dari waktu ke waktu, sehingga mencegah panas berlebih selama pengoperasian dalam waktu lama.

Perlindungan Tegangan Lebih dan Tegangan Rendah: Perlindungan tegangan lebih mencegah kerusakan pada motor ketika tegangan suplai melebihi tingkat aman, sedangkan perlindungan tegangan rendah memastikan bahwa motor tidak beroperasi di bawah tingkat tegangan tertentu, yang dapat menyebabkan torsi tidak mencukupi atau pengoperasian tidak efisien. Kedua perlindungan ini penting karena pengoperasian di luar batas tegangan yang ditentukan dapat menyebabkan kegagalan motor, penurunan kinerja, dan peningkatan keausan pada komponen listrik. Mekanisme perlindungan ini diterapkan melalui relai tegangan yang memutus motor jika tegangan suplai berada di luar kisaran yang dapat diterima, sehingga membantu menjaga masa pakai motor.

5. Pembumian dan Pembumian

Pengardean dan pembumian yang tepat pada sistem kelistrikan sangat penting untuk keselamatan. Mereka memastikan bahwa gangguan listrik, seperti korsleting atau arus bocor, dialihkan dengan aman ke bumi, mencegah bahaya sengatan listrik bagi operator dan menghindari risiko kebakaran akibat gangguan listrik.

Perlindungan Gangguan Tanah: Perlindungan gangguan tanah dirancang untuk mendeteksi ketika arus mengalir melalui jalur yang tidak diinginkan ke tanah, seperti ketika kabel listrik menyentuh permukaan konduktif atau ketika isolasi gagal. Sistem proteksi gangguan tanah menggunakan relai kebocoran bumi (ELR) atau pemutus arus sisa (RCCB) untuk mendeteksi gangguan tersebut dan segera memutus pasokan listrik. Dengan menyediakan jalur ke bumi, sistem ini memastikan bahwa arus gangguan tidak menumpuk di bagian hoist yang beraliran listrik, sehingga mencegah sengatan listrik pada pekerja.

Pembumian Peralatan: Semua bagian logam pada kerekan, seperti rangka, sasis, dan komponen konduktif apa pun yang dapat diakses, dihubungkan ke ground bumi. Hal ini memastikan bahwa jika ada bagian dari sistem kelistrikan hoist menjadi hidup karena adanya gangguan, arus listrik akan mengalir dengan aman ke dalam tanah dan bukan melalui operator atau peralatan. Pembumian yang benar sangat penting untuk memastikan bahwa pekerja yang mengoperasikan kerekan tidak bersentuhan dengan energi listrik yang berpotensi membahayakan.