Kerusakan akibat Sambaran petir dan Tegangan Surge

Kerusakan pada instalasi listrik disebabkan beberapa hal

1. Peningkatan penggunaan dari peralatan elektronik.2. Lemahnya sinyal berarti sensitifitas semakin tinggi.3. Peningkatan penggunaan jaringan pada permukaan area yang luas.

2.1. Kerusakan statisticPerusahaan asuransi elektronik di jerman memaparkan biaya untuk menggati kerugian

karena gangguan elektromagnetik pada sistim dan peralatan elektronik seperti sistim komunikasi, computer, alat pengukuran, peralatan medis.Pada tahun 1984 8.5% dari semua kerusakan alat disebabkan surges.Pada tahun 1993 34.6%, pada tahun 1994 35.5 %, pada tahun 1995 33% lebih dari 11000 kasus kerusakan dan pada tahun 1996 26.6% dan pada tahun 1997 31.68% lebih dari 8722 kasus kerusakan disebabkan oleh surges.

Dahulunya Federal Republic of Germany (FRG) pada tahun 1990, biaya kerusakan alat dan sistim elektronik yang disebabkan oleh surges lebih kurang 1 miliar dolar jerman. Analisa kerusakan surges ditandai dengan gangguan pelepasan muatan petir yang diikuti oleh perpindahan operasi pada teknik sistim tenaga. Hal ini berbahaya karena pelepasan muatan elektrostatik.

Pada table diatas biaya kerusakan jauh lebih tinggi dengan sambaran secara tidak langsung dibandingkan dengan sambaran petir secara langsung. Contohnya, pada tahun 1993 ada pada 23646 kecelakaan akibat kerusakan tidak langsung pencapai 86.2 juta OS, dibandingkan dengan 64 kecelakaan dengan kerusakan langsung yang menyebabkan ganti rugi mencapai 27,4 juta Os.Bahkan sekarang perjanjian dunia mengatur tentang radius bahaya sambaran petir yang berkisar 2 km. Selama berada di radius 2 km ini gangguan konduksi dan radiasi oleh sambaran akan menyebabkan kerusakan.

Ketika terjadi ganngguan medan magnet oleh sambaran petir, Kerusakan perangkat keras merupakan bagian kecil dari dampak kerusakan. Kerusakan berlanjut seperti pabrik yang mati akibat kegagalan sistem computer atau polusi yang disebabkan kebocoran sistem pembangkit yang mengandalkan zat kimia merupakan dampak terbesar dari kerusakan yang terjadiSedangkan pihak asuransi hanya mengganti ganti rugi berupa kerusakan perangkat keras dan pada saat sekarang, umumnya mereka biasanya membayar ganti rugi hanya untuk kerusakan pertama , sedangkan untuk selanjutnya mereka akan meminta sistem proteksi yang telah mencapai standarisasi dan teknologi engineer atau asuransi akan dicabut.

2.2 Contoh

Beberapa contoh kerusakan akibat pelepasan muatan petir, operasi switching (pensaklaran) dan pelepasan muatan elektrostatis.

2.2.1 kerusakan pada daerah berbahaya

Contoh kasus kerusakan seperti meledaknya tangki beratap padat yang bervolume 1500m3 disambar petir

Gambar ini menunjukkan bahwa tangki meledak dan terbakar habis.

Gambar diatas merupakan alat ukur yang berada didalam tangki. Resistansi ohmik dari gulungan spiral nikel yang dipasang mengapung didalam tangki. Ketika petir menyambar tangki terjadi flashover dari tangki ke kawat pengukuran yang terhubung ke tanah.

Gambar diatas merupakan tangki kerosene 5000m3. Tangki ini juga meledak diakibatkan oleh sambaran petir. Tangki dilengkapi oleh thermoelement yang terhubung pada ruang control dengan kabel pengukuran sepanjang 200m dihubungkan ke tanah. Pada gambar terlihat ketika pohon disambar petir, muncul pelepasan muatan (discharge) dari akar pohon ke sistem pentanahan tangki, potential tangki bertambah sebanding dengan impuls resistan pentanahannya. Akibatnya muncul sparkover pada saluran (kabel) pengukuran dan karena sparkover ini, campuran kerosene dan udara terbakar

Sedangkan kasus peledakan tangki pertamina disebabkan kurang sempurna equipotential bonding. Alas an kerusakan ini ditunjukkan oleh gambar diatas, petir menyambar sebuah sangkar faraday

yang memiliki “lubang faraday”. Sebuah saluran yang datang dari gedung yang jauh dan yang mana ditanahkan. Diantara sangkar faraday yang tersambar dan saluran pentanahan muncul sebuah tegangan jatuh yang diakibatkan arus petir pada resistan impuls tanah. Insulasi konvensional saluran pengukuran hanya tahan dengan tegangan impuls 100 V, Jika lebih tinggi akan menyebabkan lubang-lubang kerusakan.

2.2.2 kerusakan pada pembangkit industry

Setelah menerima kerusakan surge berkali-kali diterima oleh pabrik terbesar computer-controlled terbesar di eropa, daimler-benz ag didaerah kerlsruhe. Panjang pabrik 1.5 km dan lebar nya sebesar 1 km. Dalam 2 waktu pergantian kerja (shift), 10000 pekerja menghasilkan dapat 400 lori hasil produksi. Bahkan pabrik sebesar itu tidak jarang produksi menjadi terhenti akibat serangan petir.

Sedangkan pada pabrik tekstil memiliki sistem alarm anti kebakaran yang aktif jika detektor ionisasi terkena sambaran petir pada atapnya. Sambaran petir ini memicu aktifnya sistem pemadam otomatis. Pabrik ini hanya memakai sistem proteksi ekternal.

Ini juga alas an kenapa produksi tidak berjalan pada pabrik tektil pada di dresden tahun1989. Walaupun sudah memakai sistem proteksi eksternal namun tetap terjadi kerusakan pada kabel data 80m. Tidak adanya sistem proteksi internalnya.

Sistem yang memiliki jalur antar gedung sungguh sangat berbahaya ketika ddihadapkan pada thunderstorm yang dapat menyebabkan kegagalan elektronika control sehingga produksi berhenti. Biasanya kabel distribusi terhubung ke ruang control, tiap kabel diproteksi oleh “equipotensial bonding bar” walau begitu hanya sedikit yang terlindung oleh diode proteksi. Kerugian pun bisa melebihi 1 juta dm.

Jika petir menyambar bangunan 1 , arus petir sebagian akan mengalir kedalam bangunan 2 diakibatkan oleh resistive coupling dan menyebabkan kerusakan. Komponen komponen microelectric dan sirkuit dapat rusak disebabkan listrik electrostatic.

Tak hanya itu, sirkuit pemutus (sirkuit breaker) yang tidak ideal menimbulkan interferensi medan elektromagnetik menyebabkan pelepasan muatan (discharge) disekitar lokasi terjadi penyambaran. Tak sedikit laporan mengenai hangusnya hewan-hewan ternak akibat penyambaran tidak langsung ini.

MAKALAHPROTEKSI TEGANGAN LISTRIK

ANGGOTA KELOMPOK :ABDUL HARRIS HIDAYAT

ARIEF KURNIAWANYOGA TRI WARMEN

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ANDALASPADANG

2013