Dasar Sistem Proteksi Petir

8/7/2019 Dasar Sistem Proteksi Petir

1/41

1

DASAR SISTEM PROTEKSI PETIR


2/41

2


3/41

3


4/41

4


5/41

5


6/41

6


7/41

7


8/41


9/41

9

90

%

10

%

50

%

T1T2

t

I

i

O1

Karakteristik Arus Petir

I 200 kA

T1 10 s

T2 350 s

Karakteristik Petir Poralritas Negatif

Arus puncak (I)

Maksimum 280 kA

Rata-rata 41 kA

Kecuraman(di/dt)

Maksimum 119 kA/ s

Rata-rata 30 kA/ s


10/41

10


11/41

11

Contoh kejadian yang diungkapkan P. Hasse dalam buku overvoltageprotection of low voltage system adalah ketika petir menyambar antenatelevisi tanpa proteksi sebuah rumah di Neutmarkt tahun 1986. Jalurarus 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 rusakg) 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.


12/41

12

Tegangan Lebih Akibat Sambaran Petir

UL

UR

PE N

dt

diLxRi

UUU

t

LR

)(

1. Direct Stroke:

Tegangan pada tahanan grounding

Tegangan induksi pada loop terbuka atau tertutup di sekitar

konduktor penangkap petir

dt

diLV

di

dNL

dt

dNV


13/41

13

q

a

Us

maks

us

dt

dikU1

a

Us s

maks

us

dt

dikU

2

Loop InstalasiTegangan Induksi

Maksimum (V)Keterangan

q = luas penampang

konduktor petir (mm2)a = lebar gelung

instalasi (m)

s = jarak gelung instalasiterhadap konduktor

petir (m)

a = lebar gelung

instalasi (m)




14/41

14

Loop InstalasiTegangan Induksi

Maksimum (V)Keterangan

Us

sb

l

maks

us

dt

dilkU ..

3

Us

s

b

l

maks

us

dt

dibkU ..4

s = jarak gelung instalasi

terhadap konduktor

petir (m)

b = jarak antar konduktor (m)l = tinggi gelung

s = jarak gelung instalasi

terhadap konduktorpetir (m)

b = jarak antar konduktor (m)

l = panjang konduktor




15/41

15

2. Distance Stroke


Sambaran pada jaringan distribusi listrik


16/41

16

2. Distance Stroke


Sambaran pada jaringan disteribusi listrik P

P

P

N

N

L= 10 H

R= 2 ohm

kV

VV

skAxHxmohmxAV

skAdt

di

kAi

dt

diLRxiV

rata

rata

152

000.1502000

/3010521000

/30

41

:Contoh

6

2

2


17/41

17


18/41

18


19/41

19

Kopling Kapasitif

PE N

RE RE

PE N

RE


2. Distance Stroke


20/41

20


21/41

21


22/41

22


23/41

23


24/41

24


25/41

25


26/41

26


27/41

27


28/41

28


29/41

29

SHIELDING


30/41

30

BONDING


31/41

31


32/41

32

Proteksi Antena & TV

Pole antenna dihubungkan ke system pentanahan melaluikonduktor tembaga dengan diameter 16 mm2.

Dengan kondisi ini kerusakan akibat arus petir sambaran langsungdapat diminimalisir.

Namun demikian belum ada proteksi terhadap overvoltage karenainduksi dalam loop konduktor akibat perubahan cepat medanmagnet oleh arus petir [L x (di/dt)].

Misal : loop yang terbentuk oleh konduktor pentanahan antena,kabel antenna dan kabel power.


33/41

33


34/41

34

Dilihat dari TV, antenna danpower connection memilikiluas yang besar sehingga

dengan sambaran dekatdapat menimbulkan tegangan10 100 kV.

PE

LN

LoopInduksi


35/41

35

Karena TV merupakan openloop sehingga tegangan induksidapat merusak TV.

PE

LN

Kabel

Antena

LoopInduksi


36/41

36

Sistem Proteksi Antena & TV

Menghubungkan pole antenna ke systempentanahan

Konduktor proteksi dan PE harus

dihubungkan ke main earthing terminal atausistem pentanahan

Dipasang overvoltage limiter untukmencegah kenaikan tegangan karena aruspetir.


37/41

37

PE

KabelAntena

LoopInduksi

N

L

Meter

JunctionBox

Suplai PLN

BoundingBar

AntennaEarthing

Conductor


38/41

38

Kondisi Proteksi

Dalam kondisi normal, operasi tidak gangguan,antenna earth (antenna cable screen) danpower earth (protective conductor PE) termasuk

active power line L dan N terisolasi satu denganyang lain.

Ketika overvoltage maka antenna earth danpower earth terhubung melalui protector.


39/41


40/41

40

TERIMA KASIH


41/41

20 kV

380 V

Neutral20 kV

Neutral

Sambaran Pada Jaringan Listrik

Documents

Dasar Sistem Proteksi Petir