Saklar Pengalih Statis Pada Sistem UPS Statis

Saklar Pengalih Statis (Static Transfer Switch)

         Sebuah switch pengalih statis, seperti switch pengalih elektromekanis adalah saklar yang digunakan untuk mentransfer beban dari satu sumber listrik ke sumber listrik yang lain, baik secara manual maupun secara otomatis. Namun, tidak seperti saklar pengalih elektromekanis, jumlah waktu transfer saklar pengalih statis dalam orde seperempat siklus yang akan memberikan daya listrik ke beban tanpa gangguan.

1. Desain

         Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1, switch pengalih statis 1 fase terdiri dari dua pasang SCR. Setiap pasangnya terhubung dalam susunan antiparalel, yaitu anoda dari satu SCR terhubung ke katoda SCR yang lain. Dengan susunan sepeti ini, setiap SCR dalam pasangan dapat dibuat aktif pada setiap setengah siklus berikutnya. Sepasang SCR dihubungkan antara beban dan masing-masing sumber. Selanjutnya rangkaian logika akan menembakan sinyal picu ke masing-masing pasang SCR.

Gambar 1. Saklar pengalih statis 1 fase

a. Operasi

          Menerapkan sinyal picu ke sumber No 1 SCR menyebabkan mereka bekerja dan mengalir daya listrik dari sumber No 1 melalui SCR ke beban. Untuk mentransfer beban ke sumber No 2, sinyal picu ditransfer dari sumber No 1 SCR sumber No 2 SCR. Hal ini menyebabkan sumber No 2 SCR bekerja dan sumber No 1 SCR terblokir ketika tegangan anoda SCR mencapai nol. Oleh karena sumber No 2 SCR bekerja dan sumber No 1 SCR terblokir, maka daya listrik mengalir dari sumber No 2 melalui SCR ke beban selama proses transfer, dua sumber tersebut terparalel sejenak sampai sumber No 1 SCR mencapai status blocking dan proses transfer dalam mode "make-before-break".

b. Inisiasi

          Proses transfer dapat dilakukan secara manual atau secara otomatis melalui pendeteksian dan rangkaian logika. Rangkaian ini merasakan tegangan dan frekuensi dari kedua sumber dan memeriksa sinkronisme mereka. Ketika sumber tegangan terhubung dan/atau frekuensi menyimpang dari tingkat yang diinginkan, pendeteksian dan rangkaian logika mulai mentransfer ke sumber lain (perusahaan penyedia sumber tegangan) dan frekuensi berada dalam toleransi yang diijinkan. Proses transfer ini biasanya dimulai setelah waktu penundaan singkat untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan pada waktu transfer sementara.

c. Saklar pengalih statis 3 fase

          Sebuah switch pengalih statis 3 fase terdiri dari tiga buah  switch pengalih statis 1 fase. Namun, biasanya hanya satu pendeteksian dan rangkaian logika yang digunakan untuk memonitor frekuensi dan tegangan 3 fase. Jika terjadi penyimpangan tegangan pada setiap fase maka mulai mentransfer, dan jika tidak, maka operasi sama seperti operasi switch 1 fase.

2. Switch Pengalih Statis dengan rating waktu singkat

          Switch pengalih statis yang telah dibahas di atas adalah mampu mentransfer dan membawa arus beban penuh secara terus menerus. Dalam beberapa desain, terutama rating yang lebih besar, switch pengalih statis dengan rating waktu singkat digunakan dalam hubungannya dengan pemutus rangkaian yang terhubung secara paralel pada sumber bypass. Dalam hal ini susunan switch pengalih statis tidak dijinkan untuk membawa arus beban penuh secara terus menerus, tetapi hanya bisa membawa arus beban penuh untuk jangka waktu kurang dari satu detik. Saklar statis digunakan untuk mempengaruhi transfer yang cepat dan untuk membawa arus beban selama durasi yang diperlukan untuk menutup motor pemutus rangkaian yang berada dalam urutan beberapa siklus. Setelah pemutus rangkaian menutup, ia membawa arus beban dan membebaskan switch pengalih statis. Konfigurasi ini sebanding dengan rating switch pengalih statis sepenuhnya. Namun, ia memiliki kehandalan yang lebih rendah, oleh karena tingkat kegagalan motor pemutus rangkaian lebih tinggi.