DASAR SISTEM PROTEKSI PETIR 1
2
3
4
5
6
7
8
Karakteristik Arus Petir 90 % i I 50 % 10 % O 1 T 1 T 2 t Karakteristik Petir Poralritas Negatif Arus puncak (I) Maksimum Rata-rata 280 ka 41 ka I T 1 T 2 200 ka 10 s 350 s Kecuraman (di/dt) Maksimum 119 ka/ s Rata-rata 30 ka/ s 9
10
Contoh kejadian yang diungkapkan P. Hasse dalam buku overvoltage protection of low voltage system adalah ketika petir menyambar antena televisi tanpa proteksi sebuah rumah di Neutmarkt tahun 1986. Jalur arus petir diperkirakan melalui : a) Tiang penyangga antena sehingga merusak atap. b) Kabel listrik di atap dan dinding sehingga kabel tersebut terbakar. c) Stop kontak kemudian loncat ke tempat tidur sehingga keduanya rusak. d) Kabel TV sehingga kabel dan TV tersebut hancur. e) Panel hubung bagi sehingga tebakar. f) Kabel telepon sehingga kabel dan telepon rusak g) Kabel telepon ke arah luar sehingga system telepon dalam radius 1 km terganggu. h) Kabel listrik ke arah luar sehingga circuit breaker dalam jarak 2-3 km bekerja. 11
1. Direct Stroke: Tegangan Lebih Akibat Sambaran Petir Tegangan pada tahanan grounding U U i R ( t ) xr U L di L dt UL UR PE N Tegangan induksi pada loop terbuka atau tertutup di sekitar konduktor penangkap petir V L N N d dt d di V di L dt 12
Tegangan induksi pada loop terbuka atau tertutup di sekitar konduktor penangkap petir Loop Instalasi Tegangan Induksi Maksimum (V) Keterangan Us q U s ku 1 di dt maks q = luas penampang konduktor petir (mm 2 ) a = lebar gelung instalasi (m) a Us s Us ku2 di dt maks s = jarak gelung instalasi terhadap konduktor petir (m) a = lebar gelung instalasi (m) a 13
Tegangan induksi pada loop terbuka atau tertutup di sekitar konduktor penangkap petir Loop Instalasi Tegangan Induksi Maksimum (V) Keterangan l Us b s U k l. s. u3 di dt maks s = jarak gelung instalasi terhadap konduktor petir (m) b = jarak antar konduktor (m) l = tinggi gelung l b Us s U k b. s. u4 di dt maks s = jarak gelung instalasi terhadap konduktor petir (m) b = jarak antar konduktor (m) l = panjang konduktor 14
2. Distance Stroke Tegangan Lebih Akibat Sambaran Petir Sambaran pada jaringan distribusi listrik 15
2. Distance Stroke Tegangan Lebih Akibat Sambaran Petir Sambaran pada jaringan disteribusi listrik P N P N V i di dt V i x R Contoh : rata 2 rata 2 41kA 30kA/ 1000A x 2ohm 2000V 152kV di L dt s 150.000V 5m x 10 6 H x 30kA/ s P L= 10 H R= 2 ohm 16
17
18
2. Distance Stroke Kopling Kapasitif Tegangan Lebih Akibat Sambaran Petir PE N PE N RE RE RE 19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
SHIELDING 29
BONDING 30
31
Proteksi Antena & TV Pole antenna dihubungkan ke system pentanahan melalui konduktor tembaga dengan diameter 16 mm2. Dengan kondisi ini kerusakan akibat arus petir sambaran langsung dapat diminimalisir. Namun demikian belum ada proteksi terhadap overvoltage karena induksi dalam loop konduktor akibat perubahan cepat medan magnet oleh arus petir [L x (di/dt)]. Misal : loop yang terbentuk oleh konduktor pentanahan antena, kabel antenna dan kabel power. 32
33
Dilihat dari TV, antenna dan power connection memiliki luas yang besar sehingga dengan sambaran dekat dapat menimbulkan tegangan 10 100 kv. Loop Induksi LN PE 34
Karena TV merupakan open loop sehingga tegangan induksi dapat merusak TV. Kabel Antena Loop Induksi LN PE 35
Sistem Proteksi Antena & TV Menghubungkan pole antenna ke system pentanahan Konduktor proteksi dan PE harus dihubungkan ke main earthing terminal atau sistem pentanahan Dipasang overvoltage limiter untuk mencegah kenaikan tegangan karena arus petir. 36
Antenna Earthing Conductor Kabel Antena Loop Induksi PE N L Meter Bounding Bar Junction Box Suplai PLN 37
Kondisi Proteksi Dalam kondisi normal, operasi tidak gangguan, antenna earth (antenna cable screen) dan power earth (protective conductor PE) termasuk active power line L dan N terisolasi satu dengan yang lain. Ketika overvoltage maka antenna earth dan power earth terhubung melalui protector. 38
HF Protector 39
TERIMA KASIH 40
Sambaran Pada Jaringan Listrik Neutral 20 kv 380 V Neutral 20 kv 41