KELOMPOK 5 PERALATAN & TEKNIK TEGANGAN TINGGI-Rev003.pptx

Your Future Starts Today!
https://infopmb.itpln.ac.id
LIGHTNING ARRESTER
DISKUSI KELOMPOK 5 PERALATAN DAN TEKNIK TEGANGAN TINGGI

https://infopmb.itpln.ac.id Your Future Starts Today!
GRADE
Topik :
Tanggal Presentasi :
Dosen Pengampu :
Nama Kelompok :
Matakuliah :
85
Lightning Arrester
11 Desember 2023
Prof. Ir. Syamsir Abduh, MM, Ph.D
S1 Teknik Elektro ( Ekstensi Kelas Karyawan )
Fakultas Ketenagalistrikan | Institut Teknologi PLN
Peralatan dan Teknik Tegangan Tinggi
1. Anggriawan Reza Kusuma ( 202211932 )
2. Bayu Prasetyo ( 202211935 )
3. Suhaedi ( 202211933 )

LATAR BELAKANG
Didalam penyaluran energi listrik pada jaringan transmisi dan distribusi tidak lepas dari adanya
gangguan yang dapat. mengganggu proses penyaluran energi listrik, baik itu gangguan dari dalam
atau gangguan dari luar. Untuk itu diperlukan alat-alat proteksi untuk memproteksinya. Salah satu
gangguan dari luar yang menyebabkan kegagalan pada peralatan di jaringan transimisi yaitu
sambaran petir. Peralatan yang biasa digunakan untuk memproteksi gangguan akibat
sambaran petir di sebut Lightning Arrester.

PETIR
Petir merupakan proses alam yang terjadi diatmosfir pada waktu hujan.
Muatan akan terkonsentrasi didalam awan atau bagian dari awan dan muatan
yang Petir merupakan proses alam yang terjadi diatmosfir pada waktu hujan.
Muatan akan terkonsentrasi didalam awan atau bagian dari awan dan muatan
yang berlawanan akan timbul pada permukaan tanah. Jika muatan
bertambah, beda potensial antara awan dan tanah akan naik, maka kuat
medan diudara pun akan naik. Jika kuat medan ini melebihi kuat medan di
antara awan-awan tersebut maka akan terjadi pelepasan muatan. (Maruli
Ch.M. Barasa, 2017)

ILUSTRASI TERJADINYA PETIR
Pada kondisi ini, karena pertemuan kedua muatan yang berbeda
(positif dan negatif) maka terjadilah daya tarik menarik yang
menghasilkan aliran listrik. Muatan positif tertarik ke muatan
negatif, dan muatan negatif tertarik ke tanah lewat konduktor.
Jadi, bangunan terselamatkan deh dari sambaran petir. Tapi
nggak menutup kemungkinan juga ya, bahwa sisi bangunan lain
bisa saja tersambar, makanya terkadang bangunan dilengkapi
pengaman petir tambahan.

KERUSAKAN AKIBAT PETIR
Kerusakan Akibat Sambaran Langsung
Kerusakan ini biasanya langsung mudah diketahui sebabnya,
karena jelas petir menyambar sebuah gedung dan sekaligus
peralatan listrik atau elektronik yang ada di dalamnya ikut
rusak kemungkinan mengakibatkan kebakaran gedung, dan
kerusakan yang parah pada peralatan PABX, kontrol AC,
komputer, alat pemancar yang akan hancur total.
Kerusakan Akibat Sambaran Tidak Langsung
Kerusakan ini sulit diidentifikasi dengan jelas karena
petir yang menyambar pada satu titik lokasi sehingga
hantaran induksi melalui aliran listrik atau kabel PLN,
telekomunikasi, pipa pam dan peralatan besi lainnya dapat
mencapai 1 km dari tempat petir tadi terjadi. Sehingga tanpa
disadari dengan tiba- tiba peralatan komputer, pemancar TV,
radio, PABX terbakar dan rusak.

KERUSAKAN AKIBAT SAMBARAN PETIR
Sambaran petir memiliki kemampuan merusak yang sangat hebat dan
merugikan bagi obyek-obyek di bumi antara lain :
• Beban termal (terjadi panas pada bagian-bagian yang dialiri oleh
arus petir.
• Beban mekanis karena timbulnya gaya elektodinamis sebagai
akibat tingginya puncak arus.
• Beban gerak mekanis karena guntur.
• Beban tegangan lebih karena adanya induksi dan pergeseran-
pergeseran potensial di dalam bangunan.

PENANGKAP PETIR & PENANGKAL PETIR
Penangkal petir dan penangkap petir adalah dua konsep yang berbeda namun sering kali disalahpahami. Berikut adalah perbedaan antara keduanya:
Kategori Penangkal Petir Penangkap Petir
Fungsi Utama
Penangkal petir bertujuan untuk menarik petir agar
menyambar ke struktur tertentu dan mengarahkannya ke
tanah, mengurangi risiko kerusakan pada bangunan atau
objek tersebut.
Penangkap petir bertujuan melindungi peralatan elektronik dan
listrik dari lonjakan arus yang disebabkan oleh petir atau gangguan
listrik lainnya.
Desain & Lokasi
Biasanya berupa batang logam yang ditempatkan di puncak
bangunan atau struktur. Penangkal petir harus tinggi dan
terletak di tempat yang mudah terlihat oleh petir.
Biasanya berupa perangkat elektronik yang dipasang pada sistem
listrik untuk mendeteksi lonjakan arus dan mengalihkannya ke
tanah sebelum mencapai peralatan yang dilindungi.
Penggunaan Lokasi
Penangkal petir dihubungkan dengan sistem pengamanan
tanah untuk memastikan bahwa arus petir dapat dengan
aman mengalir ke tanah tanpa menyebabkan kerusakan.
Penangkap petir juga membutuhkan penghubungan ke sistem
tanah untuk memastikan arus yang diambil oleh penangkap dapat
dengan aman dialirkan ke tanah.
Penangkal petir dan penangkap petir bekerja bersama untuk melindungi struktur dan peralatan dari efek petir. Penangkal petir bertanggung jawab menarik
petir dan mengarahkannya ke tanah, sedangkan penangkap petir melindungi peralatan elektronik dengan menyediakan jalur terkendali untuk mengalirkan
lonjakan arus listrik ke tanah. Kombinasi keduanya diperlukan untuk memberikan perlindungan yang komprehensif terhadap bahaya petir.

27/01/2024 9
PENANGKAL PETIR
Sistem penangkal petir itu bisa terbuat dari pelat logam atau tembaga
tebal. Ada 3 bagian dari sistem penangkal petir, yaitu kepala atau ujung
paling atas (bentuknya mirip tombak), konduktor dan grounding atau
pembumian. Penangkal petir yang terbuat dari pelat logam ini dipasang
dari titik tertinggi bangunan dihubungkan sampai sepanjang dinding
luar bangunan, dan bagian paling bawahnya dikubur jauh di dalam
tanah.

SISTEM PROTEKSI PETIR
Porteksi petir merupakan suatu usaha untuk melindungi suatu objek dari bahaya yang diakibatkan petir, baik itu secara
langsung maupun tidak langsung. Didasarkan pada tujuan atau sifat dari proteksi itu sendiri, proteksi petir dibagi menjadi
dua jenis yaitu : proteksi sambaran petir, dan proteksi sambaran tegangan lebih petir. Prinsip kerja antara kedua jenis
proteksi tersebut di atas tentu saja berbeda. Proteksi sambaran petir lebih bersifat pencegahan ( preventif) sedang
proteksi tegangan lebih petir sifatnya tidak lagi mencegah tetapi mengurangi akibat yang ditimbulkan oleh sambaran
petir, dalam hal ini apabila ada jenis proteksi yang pertama gagal melaksanakan fungsinya. (Harahap, 2017)
1. Penangkap Petir Konvensional
Teknik penangkal petir yang sederhana dan pertama kali dikenal menggunakan prinsip yang pertama, yaitu dengan
membentuk semacam tameng atau perisai berupa konduktor yang akan mengambil alih sambaran petir. Penangkal petir
semacam ini biasanya disebut groundwires (kawat tanah) pada jaringan hantaran udara, sedangkan pada bangunan
bangunan dan perlindungan terhadap struktur, Benjamin Franklin memperkenalkannya dengan sebutan lightning rod
Penangkap petir konvensional sifatnya pasif, menunggu petir untuk menyambar dengan mengandalkan posisinya yang
lebih tinggi dari objek sekitar serta ujung runcingnya.

2. Sistem Disipasi (Dissipation Array System)
Pada prinsipnya Dissipation Array System(DAS) tidak bertujuan untuk
mengundang arus petir agar menyambar transmisi udara yang sudah
disediakan, melainkan membuyarkan arus petir agar tidak mengalir
kedaerah yang dilindungi. Gambar berikut menggambarkan konsep
dari proteksi petir sistem disipasi (DAS).
Apabila awan bermuatan bergerak ke suatu daerah, maka akan menginduksi muatan listrik diatas permukaan tanah ataupun bangunan di bawah awan petir tersebut. Muatan yang
terinduksi ini selanjutnya dikumpulkan oleh sistem pembumian DAS yang kemudian diangkat ke bentuk ion (ionizer) dengan fenomena yang disebut point discharge, yaitu setiap bagian
benda yang runcing akan memindahkan muatan listrik hasil induksi ke molekul udara disekitarnya bilamana titik temunya berada pada medan elektrostatik. Ionizer akan
menghimpun ribuan titik-titik bermuatan secara individu dan sanggup untuk melepaskan muatan-muatan listrik hasil induksi tadi secara optimal, dimana pada akhirnya dapat
mengurangi beda potensial antara awan dan udara disekitar ionizer. Dengan kata lain medan listrik yang dihasilkan akan semakin kecil,

3. Penangkap Petir Eksternal
Penangkal Petir Eksternal adalah instalasi dan alat-alat di luar sebuah
struktur untuk menangkap dan menghantar arus petir ke sistem
pembumian atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan
listrik/arus petir di tempat tertinggi. Proteksi External yang baik terdiri atas :
1. Air Terminal atau Interseptor
2. Down Conductor
3. Equipotensialisasi atau Grounding.
Instalasi penangkal petir eksternal meliputi, pengadaan susunan finial
penangkal petir, pengadaan sistem penyaluran arus petir, pembuatan sistem
pentanahan yaitu dengan : Pengadaan susunan finial penangkal petir,
susunan finial penangkal petir dapat berupa finial batang tegak, susunan
finial mendatar dan finial-finial lain dengan memanfaatkan benda logam
yang terpasang di atas bangunan seperti atap logam, menara logam.
Air Terminal
Down Conductor
Grounding

Penangkal Petir Internal berarti proteksi peralatan elektronik terhadap efek dari arus petir. Terutama efek medan magnet
dan medan listrik pada instalasi metal atau sistem listrik. Proteksi Internal terdiri atas :
1. Pencegahan sambaran langsung
2. Pencegahan sambaran tidak langsung
3. Equipotesialisasi
4. Peralatan Proteksi Petir
Implementasi konsepsi penangkal petir internal pada dasarnya adalah upaya menghindari terjadinya beda potensial pada
semua titik di instalasi atau peralatan yang diproteksi di dalam bangunan.

Arrester merupakan suatu alat proteksi peralatan dalam
sistem tenaga listrik yang bekerja dengan cara membatasi
surja tegangan lebih yang datang yang kemudian
mengalirkannya ke tanah. Saat normal arrester berlaku
sebagai isolator dan bila timbul tegangan surja arrester
berlaku sebagai konduktor.
Setelah surja hilang arrester harus dengan cepat kembali menjadi isolator sehingga pemutus daya tidak sempat
membuka. Pemilihan arrester dimaksudkan untuk mendapatkan tingkat isolasi dasar yang sesuai dengan Basic Impuls
Insulation Level(BIL) peralatan yang dilindungi, sehingga didapatkan perlindungan yang baik.
PENGERTIAN ARRESTER

• Elektroda Terdapat dua elektroda pada arrester, yaitu elektroda atas yang
dihubungkan dengan bagian yang bertegangan dan elektroda bawah yang
dihubungkan ke tanah.
• Spark gap Apabila terjadi tegangan lebih oleh surja petir atau surja hubung pada
arrester yang terpasang, maka pada spark gap atau sela percik akan terjadi busur
api.
• Tahanan Katup Tahanan yang digunakan dalam arrester ini adalah suatu jenis
material yang sifat tahanannya dapat berubah bila mendapatkan perubahan
tegangan.
BAGIAN-BAGIAN ARRESTER

Lightning arrester berkerja dengan prinsip membatasi Tegangan lebih
yang mengalir pada kawat fasa, serta membentuk jalur pintas untuk
mengalirkan arus surja ke tanah (ground). Syarat yang harus dipenuhi
lightning arrester yaitu mampu menahan tegangan system normal tak
terbatas waktu dan mengalirkan arus surja ke tanah tanpa mengalami
kerusakan.
Kondisi tegangan akan mempengaruhi sifat dari arrester, arreter bersifat
isolator jika kondisi tegangan sistem normal, dan bersifat konduktor
jika tegangan pada system melebihi karakteristiknya. Arrester akan
mengalirkan arus surja ke tanah sampai batas aman untuk peralatan.
Jika terjadi sambaran petir atau tegangan lebih maka arrester akan
memotong dan menyalurkannya ke tanah sebelum sampai ke
transformator atau peralatan lainnya. (Aditya, 2022)
PRINSIP KERJAARRESTER

Arrester berfungsi untuk melindungi peralatan sistem jaringan
distribusi terhadap tegangan lebih yang disebabkan oleh petir dan surja
hubung. Pada umumnya arrester dipasang pada setiapSaluran Udara
Tegangan Tinggi yang memasukigardu induk, dan pada transformator
gunamenjamin terlindungnya transformator dan peralatan lainnya
dari tegangan lebih tersebut. Cara pemasangan arrester yaitu
disambungkan langsung ke kawat phasa dan menempatkan arrester
sedekat mungkin dengan peralatan yang dilindungi. (Relikson Saragih,
2020)
FUNGSI ARRESTER

Arrester Jenis Ekspulsi
Arrester jenis ekspulsi/tabung pelindung pada prinsipnya terdiri dari sela
percik yang berada dalam tabung serat dan sela percik batang yang berada di
luar di udara atau disebut dengan sela seri. Arrester ini digunakan untuk
melindungi trafo distribusi bertegangan 3-15 kV, tetapi belum memadai
untuk melindungi trafo daya. (Aditya, 2022)
JENIS – JENIS ARRESTER

27/01/2024 19
Arrester Katup
Arrester ini terdiri dari beberapa sela percik yang dihubungkan seri
(series gap) dengan resistor tak linier. Resistor ini memiliki sifat khusus
yaitu tahanannya rendah saat dialiri arus besar dan sebaliknya tahanan
yang besar saat dialiri arus kecil. (Aditya, 2022)

27/01/2024 20
Arrester Katup Jenis Gardu
Pemakaiannya secara umum pada gardu induk
besar untuk melindungi alat-alat yang mahal pada
rangkaian mulai dari 2,4287 kV. (Aditya, 2022)

27/01/2024 21
Arrester Katup Jenis Distribusi
Lightning arrester jenis distribusi inikhusus untuk melindungi
transformator. Arrester jenis ini dipakai pada rentang tegangan antara
120 volt sampai 69 kV. (Aditya, 2022)

27/01/2024 22
Arrester Seng Oksida
Arrester seng oksida yang disebut juga metal oxide arrester (MOA)
merupakan arrester yang tidak memiliki sela seri, terdiri dari satu atau
lebih unit yang kedap udara, yang masing-masing berisikan blok-blok
tahanan katup sebagai elemen aktif dari arrester. (Aditya, 2022)

27/01/2024 23
Ditinjau dari penggunaannya, arrester terdiri dari tiga jenis:
1. Jenis gardu: dipasang pada sistem 3- 312 kV dan dirancang untuk mengalirkan arus petir diatas 100 kA. Digunakan
untuk melindungi gardu induk dan transformator daya.
2. Jenis jaringan: dipasang pada sistem 20-73 kV dan dirancang untuk mengalirkan arus petir 65-100 kA. Digunakan
untuk melindungi transformator distribusi, transformator kapasitas rendah dan gardu kecil.
3. Jenis distribusi: dipasang pada sistem 8-15 kV dan dirancang untuk mengalirkan arus petir dibawah 65 kA. Digunakan
untuk melindungi transformator distribusi.
PENGGUNAAN ARRESTER

27/01/2024 24
Karakteristik Lightning Arrester
Peralatan proteksi yang diguanakan saat ini adalah lightning arrester.
Oleh sebab itu Lightning Arrester harus mempunyai karakteristik,
berikut :
1. Terdapat alat ukur atau root mean squared (rms) pada tegangan
operasi yang menunjukkan:
a. Lightning Arrester bersifat sebagai insulator.
b. Arus kapasitif atau arus bocor ketanah dalam kecil yaitu
dalam orde mili-ampere.
2. Ketika terjadi surja petir/ surja hubung:
a. Lightning Arrester memiliki nilai resistansi sangat rendah
dan bersifat konduktif.
b. Arus surja yang dialirkan lightning arrester ke tanah dalam
orde kiloAmpere.
c. Setelah surja berhasil dilewatkan lightning arrester bersifat
insulator
Karakteristik lightning arrester yang ideal adalah sebagai berikut:
1. Frekuensi jala-jala harus lebih tinggi dari tegangan pada system Ketika
tegangan tembus arrester. Arrester tidak boleh bekerja saat tegangan
normal
2. Arrester bekerja untuk mengalirkan arus ketanah saat gelombang transien
dengan tegangan puncak lebih tinggi dari teangan tembus arrester (UA).
3. Setelah terjadi gangguan arus system tidak boleh mengalir ke tanah dan
harus dipotong setelah gangguan hilang dan tegangan normal
4. Arus surja dapat dialirkan arrester ke tanah tanpa merusak arester itu
sendiri.
KARAKTERISTIK ARRESTER

27/01/2024 25
Prinsip utama dari sistem I-GSW adalah melindungi menara
transmisi dari arus petir yang mengalir ke kontruksi menara
akibat sambaran pada kawat tanah pelindung menara itu
sendiri. Hal tersebut dilakukan dengan cara memisahkan
kawat tanah pelindung dan sistem pentanahannya secara
keseluruhan dari konstruksi menara. Pada gambar 1 kabel
gsw masih jadi 1 dengan Menara. Untuk gambar 2 sudah
terpisah Dengan demikian konstruksi menara tidak akan
mengalami kenaikan tegangan saat terjadi sambaran petir
(PT.PLN PERSERO, 2017).
GROUND STEEL WIRE

27/01/2024 26
Kasus Pada tanggal 4 Desember 2023 pada jam 21.45 WIB, Telah terjadi
sambaran Petir terjadi di Post Security Area Gate 15 Olefins Plant PT.
Chandra Asri Petrochemical Tbk.
Efek yang ditimbulkan Kerusakan : Equipment ( 1 Unit PC mati, 1 Pesawat Telepon mati, 1 Unit
Radio Link mati.
Dampak : Terhambatnya kegiatan di Area Gate 15
Priority Urgent
Penanganan Sementara Pemasangan Surge Arrester
Solusi Pemasangan Surge Arrester Type 2 surge arrester - VAL-SEC-T2-3S-350-
FM - 2905340 & Penangkal Petir
Pengujian Earth Tester 2.36 Ohm
Hasil Pengujian Earth Tester
Before After
STUDI KASUS 1

27/01/2024 27
Kasus Dapat kami laporkan pada hari Senin Tanggal 27 November 2023 Pukul 14:36 WITA pada Line 1 Sangatta - Maloy telah terjadi
gangguan Auto Reclose.
Indikasi Distance trip Z1B Fasa RS (sisi GI Sangatta) & Distance trip Z1 Fasa RST (sisi GI Maloy)
Penanganan Climb Up Inspection & pengukuran pentanahan line Sangatta – Maloy T.124 – T.127R pada Hari Rabu Tanggal 29 November
2023.
Fault Magnitude R S T
Sisi GI Sangatta 2.52 kA 2.57 KA 0.42 KA
Sisi GI Maloy 0.386 A 0.333 A 0.393 A
Fault
Magnitude
Rele DE
GI Sangatta 44.4 kM 45.4 kM | T.127 - 128
GI Maloy 53.5 kM 30.0 kM | T.130 - 131
STUDI KASUS 2

27/01/2024 28
Kasus Dapat kami laporkan pada hari Senin Tanggal 27 November 2023 Pukul 14:36 WITA pada Line 1 Sangatta - Maloy telah terjadi
gangguan Auto Reclose.
Indikasi Distance trip Z1B Fasa RS (sisi GI Sangatta) & Distance trip Z1 Fasa RST (sisi GI Maloy)
Penanganan Climb Up Inspection & pengukuran pentanahan line Sangatta – Maloy T.124 – T.127R pada Hari Rabu Tanggal 29 November
2023.
Sisi GI Sangatta 2.52 kA 2.57 KA 0.42 KA
Sisi GI Maloy 0.386 A 0.333 A 0.393 A
Fault
Magnitude
Rele DE
GI Sangatta 44.4 kM 45.4 kM | T.127 - 128
GI Maloy 53.5 kM 30.0 kM | T.130 - 131
STUDI KASUS 2

27/01/2024 29
Aditya, A. R. (2022). ANALISIS KINERJA LIGHTNING ARRESTER (LA) BERDASARKAN ARUS BOCOR PADA
GARDU INDUK 150 KV SOLOBARU PT. PLN (PERSERO) UPT SALATIGA. Semarang: Sultan Agung
Islamic University.
Harahap, H. A. (2017). Sistem Proteksi Penangkap Petir Dengan Menggunakan Metode Franklin Pada Gedung
Balai Diklat Keagamaan Medan. Medan: Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara .
Maruli Ch.M. Barasa, L. S. (2017). Analisis Kinerja Lightning Arester Pada Jaringan Transmisi 150 kV Sistem
Minahasa Khususnya Pada Penyulang Kawangkoan - Lopana. E-Journal Teknik Elektro dan Komputer Vol.6
no.1 (2017) , ISSN: 2301-8402 , 8.
Relikson Saragih, Y. R. (2020). Studi Peralatan Proteksi Sambaran Petir Lightning Arrester Pada Jaringan Distribusi
20 KV . Journal of Electrical Technology, Vol. 5, No.1, Februari 2020, 10.
DAFTAR PUSTAKA

KELOMPOK 5 PERALATAN & TEKNIK TEGANGAN TINGGI-Rev003.pptx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to KELOMPOK 5 PERALATAN & TEKNIK TEGANGAN TINGGI-Rev003.pptx

Similar to KELOMPOK 5 PERALATAN & TEKNIK TEGANGAN TINGGI-Rev003.pptx (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (9)

KELOMPOK 5 PERALATAN & TEKNIK TEGANGAN TINGGI-Rev003.pptx