Prinsip dasar proteksi petir

1. SISTEM PROTEKSI PETIR

2. Prinsip dasar
• Prinsip dasar penangkal petir adalah
memberikan lintasan logam ke ground
terhadap sambaran petir, hal ini akan
mencegah sambaran petir yang akan
melalui bagian bangunan non konduktor
• Penangkap petir (Lightning Arrester)
dipasang pada semua konduktor layanan,
baik trgangan tinggi maupun rendah

3. lanjutan
• Peralatan elektrikal dan elektronik yang
sensitif terhadap sentakan tegangan
/voltage yang menyertai sambaran petir,
harus dilindungi secara individual
menggunakan Surge Arrester.
• Surge Arrester melindungi peralatan dari
sentakan tegangan transien, dan percikan
bunga api yang diakibatkan oleh
fenomena selain petir.

4. Pendahuluan
• Instalasi penangkal petir merupakan
instalasi suatu sistem dengan komponen
dan peralatan yang secara keseluruhan
berfungsi untuk menangkap petir dan
menyalurkannya ke tanah, sehingga
semua bagian bangunan beserta isinya
atau benda yang dilindungi terhindar dari
bahaya sambaran petir

5. Lanjutan
• Arus yang terjadi akibat pelepasan muatan
berkisar antara 30 sampai 60 kA, atau
lebih
• Karena arus mengalir dalam waktu yang
singkat, maka penghantar berdiameter 2.5
mm2 , tidak akan sampai melebur

6. Bahaya Petir
• Petir akan selalu mencari jalan yang
paling mudah ke tanah; lewat lapisan
udara yang lembab dan ter ionisasi
• Bangunan tinggi, menara, cerobong asap,
tower, dan pohon yang tinggi memiliki
kemungkinan yang paling besar terkena
sambaran petir.

7. Bangunan yang sangat penting
untuk dilindungi
• Bangunan yang sangat tinggi
• Bangunan yang terpencil di area terbuka
• Bangunan dengan atap yang mudah terbakar
• Bangunan tempat menyimpan bahan mudah
terbakar atau meledak
• Bangunan yang dikunjungi banyak orang
• Bangunan – bangunan vital: pusat-pusat listrik
• Bangunan bersejarah, musium, gedung arsip
• dll

8. Perhatian!!
• Instalasi penangkal petir tidak akan
mengurangi / menambah kemungkinan
kena sambaran, tetapi apabila terkena
sambaran, arusnya akan disalurkan ke
tanah lewat instalasi penyalur, sehingga
bangunan dan isinya akan terlindung.

9. Tujuan dan Fungsi sistem proteksi
petir
• Melindungi petugas instalasi, petugas operasi
dan pemeliharaan dari tegangan listrik yang
membahayakan.
• Melindungi perangkat elektronik terhadap arus
listrik berlebih
• Memenuhi standar umum persyaratan teknis
• Mengurangi crosstalk dan noise dalam sirkit
telekomunikasi
• Penggunaan tanah sebagai salah satu
konduktor dari sirkit telekomunikasi

10. Pertimbangan dalam merancang dan
memasang Sistem Penangkal Petir
• Keamanan secara teknis, perhatian utama
harus ditujukan kepada diperolehnya nilai
perlindungan terhadap sambaran petir
yang efektif
• Luas penampang konduktor ground
• Ketahanan mekanis
• Ketahanan terhadap korosi
• Bentuk dan ukuran bangunan
• Faktor ekonomi

11. SISTEM PROTEKSI EKSTERNAL
 Sistem proteksi eksternal merupakan sistem
proteksi petir terhadap struktur bangunan dan
instalasi alat-alat listrik yang mendapat
sambaran petir secara langsung.
 Konsep proteksi petir ini adalah menangkap
petir dan menghantarkan arus petir tersebut ke
tanah/bumi.
 Ada tiga komponen utama dalam sistem ini
yaitu air terminal/interseptor/spitzen, down
conductor, dan grounding/pentanahan

12. Komponen lengkap proteksi
eksternal
Sistem proteksi eksternal umumnya
memiliki bagian sbb:
1. Runcingan penangkap (air terminal)
2. Hantaran penangkap (roof conductor)
3. Klem penyangga hantaran (support)
4. Hantaran turun (down conductor)
5. Klem penyambung
6. Klem ukur dan elektrode tanah

13. Runcingan penangkap
( air terminal/spitzen )
• Air terminal merupakan perangkat yang digunakan untuk
menangkap sambaran petir secara langsung.
• Terbuat dari bahan tembaga masif atau pipa konstruksi
khusus.
• Umumnya dipasang menonjol minimum 50 cm dari
bagian bangunan yang paling atas.
• Dapat juga dibuat dari pipa yang diisi kawat BC 50 mm2 .
Kawat BC ini pada pangkalnya dihubungkan dengan
hantaran atap, dan ujungnya disambungkan pada bahan
tembaga masif yang dipasang di ujung pipa. Tebal
bahan ini ~ 35 mm dan menonjol 50 – 60 mm dari pipa.

14. Hantaran Atap
• Dipasang mendatar sepanjang wuwungan
atap, atau mendatar menyusuri bagian
pinggir atap beton ( untuk bangunan ber
atap rata)
• Bahan hantaran umumnya BC
• Ukuran hantaran : 25 mm - 50 mm
• Bahan selain BC (misal aluminium) dapat
juga digunakan, daya hantarnya sama
atau mendekati BC

15. 3. Klem penyanggga hantaran
• Digunakan untuk menjepit penghantar
agar tidak bergeser dari tempatnya.
• Klem ini akan menjaga posisi penghantar
~ 10 cm dari wuwungan atau atap
• Jarak antar klem umumnya 1.5 m atau
kurang

16. 4. Hantaran turun/Down Conductor
• Down Conductor merupakan perangkat (berupa kabel
listrik) yang digunakan untuk mengalirkan arus petir
yang sangat besar dari air terminal ke bumi/tanah
• Diusahakan sependek mungkin untuk mengurangi
resistansinya, dan jika harus dipasang membelok,
sudutnya tidak boleh lebih kecil dari 90 0 dan radius
belokan sedikitnya 20 cm
• Instalasi down conductor di tower menggunakan kabel
BC min 50 mm2 , dengan klem dipasang setiap 1 m.
• Kabel BC dipasang diposisi terluar tower sehingga tidak
menyatu dengan struktur tower.

17. 5. Klem penyambung
• Digunakan untuk menyambung
penghantar (atap/turun)
• Harus cukup kuat secara mekanis
• Panjang klem ~ 10 cm

18. 6. Klem Ukur dan Elektrode tanah
• Penghantar dari klem ukur menuju elektrode tanah harus
dilindungi dengan pipa pelindung
• Klem ukur dapat juga dipasang dalam lubang khusus
yang ditutup rata dengan permukaan tanah
• Grounding merupakan perangkat yang digunakan
sebagai sarana mengubah arus petir menjadi panas dan
dialirkan ke permukaan tanah
• Di dalam shelter dibuat ring grounding yang terbuat
dari plat tembaga 30 x 5 mm yang dipasang di sekeliling
dinding shelter bagian dalam setinggi 10 cm dari lantai.

19. Lanjutan
• Disekeliling tower juga dipasang ring grounding
di kaki-kaki tower dengan menggunakan BC 50
mm
• Semua peralatan/perangkat yang terpasang
seperti antena, tray, perangkat di dalam shelter,
tiang lampu halaman, tiangKWH meter, pagar,
pintu dll, harus diintegrasikan menjadi satu.
Hasil pengukuran nilai grounding terintegrasi
maksimum 1 ohm

20. SISTEM PROTEKSI INTERNAL
• Sistem proteksi internal merupakan proteksi terhadap
efek dari arus petir, terutama efek medan magnet dan
medan listrik pada instalasi metal atau sistem listrik.
• Sistem proteksi ini dengan cara memasang arrester
tower.
• Jalur yang sering dilalui oleh arus induksi petir ke
peralatan adalah melalui jaringan listrik (power supply).
• Adanya lonjakan arus dan tegangan yang mengalir
melalui jaringan listrik akan sangat berbahaya terhadap
peralatan – peralatan listrik yang sensitif terhadap arus
atau tegangan berlebih

21. Tabel Type Arrester
No Type Arrester Lokasi penempatan
a MCD 50-B/3 + MC 125-B/NPE KWH meter dan ATS
b V25-B/4 + NPE-FS-SU MDP
c V25-B/2 Lampu tower
d V20-C/3+NPE SDP dan Input Rectifier
e V20-C/2-75 Output Rectifier/DC Power
f CNS-3D Socket peralatan

22. Pemeliharaan Sistem Proteksi Petir
• Proses`pemeliharaan sistem proteksi petir
sangat penting dan diharapkan mampu
mempertahankan keandalan peralatan yang
terpasang
• Dalam proses pemeliharaan perlu yang
diperhatikan adalah masalah degradasi mutu
karena faktor korosi akibat pengaruh cuaca dan
kerusakan akibat sambaran petir secara fisik
maupun gangguan kelistrikan lainnya

23. Proses pemeliharaan Sistem
Proteksi petir
• Pastikan kabel BC dan klem ter integrasi
ke seluruh sistem dan tersambung dengan
rapi serta tidak korosi
• Pastikan klem pada spitzen tersambung
dengan benar/ tidak kendor
• Periksa tahanan grounding dan pastikan
tahanan groundingnya maksimum 1 ohm
• Pastikan semua sambungan tersambung
dengan rapi dan kuat

24. Trouble Shooting
Masalah: Nilai tahanan grounding sistem
lebih dari 1 ohm.
Analisa:
1. Sistem tidak terintegrasi
2. Struktur tanah tidak mendukung
SOLUSI ?

25. Solusi Sistem tidak terintegrasi
Tindakan dan penanggulangan
1. Periksa sistem penyambungan
(cadweld/baut)
2. Pastikan instalasi tersambung
terintegarsi ke semua sistem
3. Pastikan ukuran dan jenis kabel yang
terpasang sesuai dengan spesifikasi
4. Pastikan kelengkapan instalasi sudah
sesuai dengan spesifikasi

26. Solusi Struktur tanah tidak
mendukung
• Tindakan dan penanggulangan
1. Usahakan struktur tanah selalu lembab
(jika kering siram dengan air air
kondensasi disalurkan ke beberapa pipa
paralon penunjuk letak rod)
2. Tambah rod sampai tercapai tahanan di
bawah 1 ohm.

27. Contoh Pemasangan Instalasi
Penangkal Petir
• Bangunan dengan Tinggi maksimum 25
m , bentuk atap prisma
1. Jarak antar hantaran turun 20 m
2. Setiap hantaran turun datangnya dari
runcingan penangkap
3. Setiap runcingan penangkap harus
dilengkapi dengan dua hantaran turun

28. Contoh Soal
• Rancang sistem penyalur petir bangunan
setinggi 15 m, lebar 8 m, panjang 60 m,
dengan atap berbentuk prisma (wuwungan)
Solusi
1. Bagi panjang atap dengan 20 m, jadi terdapat
3 + 1 titik pemasangan spitzen
2. Di atas wuwungan dipasang hantaran
penangkap secara mendatar (BC 50 mm2)
3. Dari kaki setiap spitzen dipasang dua hantaran
turun (min BC 25 mm2) menuju elektrode
tanah melalui klem ukur

29. Bangunan dengan tinggi maks
25 m, atap datar
Contoh soal 2
• Bangunan Tinggi 20 m, lebar 35 m,
panjang 50 m, dengan bentuk atap datar
Solusi
1. Bagi panjang atap dengan 20, sehingga
didapat 3 + 1 titik pemasangan spitzen
2. Di atas atap dipasang hantaran
penangkap secara mendatar (BC 50
mm2) mengelilingi atap

30. Lanjutan soal 2
1. Pada 2 spitzen yang berseberangan
dipasang pula hantaran penangkap
secara mendatar
2. Dari kaki tiap spitzen dipasang satu
hantaran turun (BC 50 mm2) menuju
elektode tanah melalui klem ukur

31. Bangunan dengan tinggi lebih
dari 25 m
• Semakin tinggi bangunan, semakin besar
kemungkinan terkena sambaran petir
• Karena itu jarak antar hantaran turun untuk
bangunan dengan tinggi antara 25 s/d 50 m,
tidak lagi sama dengan 20 m, tetapi dihitung
dengan rumus:
Da-b = 30 – 0.4 H meter, dimana
• H = tinggi bangunan
• Jadi jarak antar hantaran turun untuk banguan
setinggi 50 m adalah maksimum 10 m

32. Bangunan Tinggi
• Pada gedung –gedung besar dan tinggi dengan
rangka baja, fungsi hantaran turun dapat
digantikan oleh rangka baja dengan syarat:
• Bagian yang digunakan sebagai hantaran turun
harus tersambung baik sejak dari atas sampai
ke tanah
• Sambungan dikatakan baik jika di las, dikeling,
atau di baut
• Besi/baja beton memiliki luas penampang yang
minimum setara dengan dengan BC 50 mm2.

33. Perlindungan Cerobong asap
dan Tangki
• Instalasi penyalur petir untuk cerobong asap
dari tembok, tinggi lebih dari 10 m
1. 50 cm di bawah ujung cerobong diberi sabuk
gelangan dari pelat tembaga yang cukup tebal
(15–20 mm) dan lebar 50 mm
2. Pada gelangan dipasang dua spitzen
3. Pada masing-masing spitzen dipasang
hantaran turun
4. Spitzen dipasang menonjol min 50 cm di atas
cerobong

34. lanjutan
5. Cerobong dengan tinggi kurang dari 10
m dari atap dan diameternya kurang dari
1 m cukup dilengkapi dengan 1 hantaran
turun.
6. Jika tinggi wuwungan bangunan
maksimum 15 m, maka hantaran turun
boleh berupa BC 25 mm2 asalkan
terlindungi dari kemungkinan rusak

35. Instalasi Penyalur petir
pengamanan tangki
• Tangki dari bahan logam hanya perlu
ditanahkan pada bagian bawahnya.
• Tangki yang ditanam di tanah tidak
memerlukan pengamanan
• Tangki bahan bahan bakar yang
berdekatan dengan hantaran penyalur
petir ( kurang dari 50 cm) harus
disambungkan