2. fenomena petir

5/24/2018 2. FENOMENA PETIR

1/20

MENGENAL

GANGGUAN PETIR


2/20

PENDAHULUAN

Salah satu penyebab utama terjadinya gangguan pada Jaringan Listrik atau Gardu atauperalatan listrik lainnya terutama pada musim penghujan adalah akibat sambaran petir,

halinlintar atau gledeg (PHG). Sambaran PHG bisa terjadi secara langsung maupun tidak langsung (secara induksi

elektromagnetik maupun secara induksi elektrostatik).

Pengamanan terhadap sambaran PHG dapat dilakukan dengan pemasangan :

- Lightning Arrester pada bagian-bagian yang perlu dilindungi, antara lain seperti

gardu terbuka (gardu tiang), recloser, titik peralihan antara SUTM dengan SKTM

(kabel tanah).

- Pemasangan hantaran pengaman PHG atau batang pengaman PHG pada daerahyang sangat rawan terhadap sambaran PHG, misalnya pada SUTM atau Gardu.

Kegagalan sistim pengamanan terhadap PHG dapat terjadi karena :

- adanya sambaran PHG secara langsung pada peralatan listrik (ini jarang terjadi)

- tidak / kurang berfungsinya (efektifitas) dari Lightning Arrester yang dipasang

(rusak atau ketidak-tepatan dalam memilih spesifikasi teknis, agar dilihat tulisan

Bpk. Imam Hidayat tentang cara pemilihan Lightning Arrester, termasuk cara

penempatan dan pemasangannya).- sistim pentanahan yang kurang memenuhi syarat teknis maupun standar konstruksi

(wiring, tahanan pentanahan, cara penempatan, hantaran pentanahan terputus dsb.).

- pemasangan hantaran pengaman atau batang pengaman PHG yang kurang

memenuhi syarat standar konstruksi.


3/20

KARAKTERISTIKPETIR, HALILINTAR ATAU GLEDEG (PHG)

PHG adalah gejala / fenomena alam yang tidak bisa dihilangkantetapi hanya bisa diupayakan pencegahan untuk meminimalisirakibat yang paling buruk pada kerusakan peralatan yang terpasang.

PHG terjadi karena adanya perbedaan potensial antara satu titikdengan titik lainnya yang mencapai tegangan sampai jutaan voltyang diikuti perpindahan muatan listrik dengan arus mencapaisekitar8 kAsampai 100 kAdengan frekuensi ekivalen yang sangattinggi, sekitar 1 juta hertzdan berlangsung sangat cepat dansingkat, hanya bebrapa mili bahkan mikro detik.

Lintasan PHG umumnya melaluijarak terpendekdengan nilaihambatan (resistansi) terendah.

Sambaran PHG menimbulkan Arus / Tegangan Surja PHG

berbentuk gelombang PHG dengan bagian depan yang sangatcuram dan berjalan / merambat pada penghantar dengan sangatcepat yang dapat merusak peralatan yang tersambung, sehinggabelokan / tekukan penghantaryang kecilpun sudah merupakanimpedansi surja yang sangat tinggi yang dapat menimbulkanlompatan bunga api (flash over)


4/20

MACAM-MACAM PENYEBAB TIMBULNYA

SURJA PETIR, HALILINTAR ATAU GLEDEG

Sambaran Langsung pada jaringan listrik (penghantar)atau peralatan lainnya; kondisi ini bisa berakibat fatal(sambaran langsung ini jarang terjadi).

Arus Induksi Elektromagnetik pada jaringan listrik(penghantar) sebagai akibat adanya sambaran petir(lightning discharge) tidak langsung didekat jaringanSUTM / SKTM (disebut Side Stroke).

Muatan Induksi Elektrostatik pada penghantar akibatadanya awan yang bermuatan listrik didekat jaringanSUTM / SKTM.

Pada umumnya timbulnya Surja Petir pada JaringanSUTM / SKTM adalah akibat sambaran tidak langsung(induksi elektromagnetik atau induksi elektrostatik)


5/20

ILUSTRASI DAERAH PERLINDUNGAN TERHADAP

SAMBARAN PHG PADA SEBUAH PENGAMAN PHG

POHON YANG BERADA DILUAR

DAERAH PERLINDUNGAN AKANSANGAT RAWAN TERHADAP

SAMBARAN PETIR

PERMUKAAN TANAH

PENGAMAN

PETIRSUDUT DAERAH

PERLINDUNGAN< 2 x 30O

TITIK SUMBER PETIR TITIK SUMBER PETIR

TAHANAN PENTANAHAN

GARIS RADIUS

SUMBER PETIR

TERHADAP PERMUKAANTANAH (JARAK TERPENDEK)

SAMBARAN

TIDAK

LANGSUNG(INDUKSI

ELEKTROSTATIK)

SAMBARAN

LANGSUNG

SAMBARAN TIDAK LANGSUNG

(INDUKSI ELEKTROMAGNETIK)


6/20

KONSTRUKSI PEMASANGAN BATANG

PENGAMAN PHG PADA SUTM

A B

C

D

E

F

SUDUT DAERAH

PERLINDUNGAN

< 2 x 300

BATANG PENANGKAL

PETIR

JIKA :

A= 80 CM, B= 80 CM DAN C = 30 CM

MAKAD= B+ C= 110 CM

TINGGI MINIMAL BATANG PENGAMAN PETIR TERHADAP

SUMBU / GARIS DATAR KONDUKTOR ADALAH = E

TINGGI E DAPAT DICARI DENGAN RUMUS :

E= Dx tan 600 = 110 CM x 1,732 = 190,52 CM

MAKA PANJANG TOTAL BATANG PENGAMAN

PETIR = E + F= 190,52 CM + F

PANJANG FDISESUAIKAN DENGAN

KEBUTUHAN ( SEKITAR 30 40 CM )

KAWAT PENTANAHAN


7/20

KONSTRUKSI PEMASANGAN ARRESTER

PADA GARDU TIANG YANG KURANG EFEKTIF

R S T

ARRESTER CUT OUT

TRAFO

KONDUKTOR

SUTM

MENIMBULKAN

IMPEDANSI TINGGI

TERHADAP SURJA PETIR

PENTANAHAN

ARRESTER

PENTANAHAN

TITIK NETRAL &

RANGKA GARDU

HANTARAN PHASA


8/20


PADA GARDU TIANG YANG KURANG EFEKTIF

R S T

ARRESTERCUT OUT

TRAFO

PENTANAHAN

ARRESTER

PENTANAHAN

TITIK NETRAL &

RANGKA GARDU

MENIMBULKAN

IMPEDANSI TINGGITERHADAP SURJA PETIR

HANTARAN PHASA


9/20


PADA GARDU TIANG YANG BENAR / EFEKTIF

R S T

ARRESTER CUT OUT

TRAFO

PENTANAHAN

TITIK NETRAL &

RANGKA GARDU

PENTANAHAN

ARRESTER

MEMPERKECIL IMPEDANSI

TERHADAP SURJA PETIR

HANTARAN PHASA


10/20


PADA PERALIHAN SUTM DENGAN SKTM

PENTANAHAN

ARRESTER

PEMASANGAN

ARRESTER YANG

KURANG EFEKTIF

KARENA DAPAT

MENGHAMBAT

GELOMBANG PETIR

PEMASANGAN

ARRESTER YANG

LEBIH EFEKTIF

PENTANAHAN

ARRESTER

TERMINAL KABELTERMINAL KABEL


11/20



PENTANAHAN

ARRESTER

PEMASANGAN

ARRESTER YANG

KURANG EFEKTIF

TERMINAL KABEL

CATATAN :

APABILA ADA GELOMBANG PETIR DARI ARAH

KANAN MAKA KABEL AKAN LEBIH DAHULU

TERKENA PENGARUH GELOMBANG PETIR,

SEBALIKNYA KABEL AKAN AMAN BILA

GELOMBANG PETIR DATANG DARI ARAH KIRI

KIRI KANAN


12/20



PENTANAHAN

ARRESTER

PEMASANGAN

ARRESTER YANG

LEBIH EFEKTIF

TERMINAL KABEL

CATATAN :

APABILA ADA GELOMBANG PETIR BAIK DARI ARAH

KANAN MAUPUN DARI ARAH KIRI MAKA KABEL AKAN

TETAP AMAN

KANANKIRI


13/20



PENTANAHAN

ARRESTER

PEMASANGAN

ARRESTER YANG

LEBIH EFEKTIF

TERMINAL KABEL

CATATAN :

APABILA ADA GELOMBANG PETIR BAIK DARI ARAH

KANAN MAUPUN DARI ARAH KIRI MAKA KABEL AKAN

SANGAT AMAN TETAPI KURANG EFISIEN (BOROS),

KARENA PEMASANGAN ARRESTER BERLEBIHAN.

KANANKIRI

PEMASANGAN

ARRESTER TAMBAHAN


14/20

SISTIM PENTANAHANPADA ARRESTER DAN TITIK NETRAL TRAFO DI GARDU DISTRIBUSI

DENGAN SISTIM PEMASANGAN TERPISAH

< 1,7 OHM < 1,7 OHM


15/20

SISTIM PENTANAHANPADA ARRESTER DAN TITIK NETRAL TRAFO DI GARDU DISTRIBUSI

DENGAN SISTIM PEMASANGAN DIGABUNG (DISATUKAN)

< 1,7 OHM < 5 OHM < 10 OHM

R

S

T

N

SETIAP 200 M

HANTARAN NETRAL

DIKETANAHKAN

DENGAN R TOTAL


16/20

DAERAH PERLINDUNGAN YANG DIBERIKAN BATANG

PENGAMAN PHG PADA MENARA BTS ( TELKOM )

SUDUT

PERLINDUNGAN< 2 X300

CATATAN :DARI GAMBAR INI TAMPAKNYA BATANG PENGAMAN PHG MENJADI KURANG EFEKTIF

KARENA TERLALU PENDEK ( KURANG TINGGI )


17/20

KESIMPULAN

Gangguan PHG bisa langsung dan tidak langsung

Untuk mengefektifkan Alat Pengaman PHG, maka Alat pengaman

berupa Lightning Arrester harus dipasang pada titik datangnya PHG

(paling dekat dengan jaringan) tanpa harus terjadi impedansi tinggi

(adanya hambatan berupa tekukan pada hantarannya), sedangkan

untuk alat pengaman berupa Batang Pengaman atau Hantaran

Pengaman (kawat tanah) harus mempunyai sudut perlindungan

sebesar 300

Efektifitas alat pengaman PHG sangat dipengaruhi oleh spesifikasi

teknis (Arrester), sistim pentanahan (digabung atau dipisah) dan

besarnya tahanan pentanahan termasuk cara wiringnya /

konstruksinya.

Konstruksi pemasangan alat pengaman PHG yang kurang efektif

bisa dimungkinkan menjadi salah satu penyebab terjadinya

gangguan / kerusakan trafo pada saat musim penghujan disertai

PHG.


18/20

USULAN REKOMENDASI

AGAR SEGERA DILAKUKAN PENGECEKAN PADA SELURUHLIGHTNING ARRESTER YANG TERPASANG UNTUK

MENGETAHUI SPESIFIKASI, KONDISI SERTA CARA

PEMASANGANNYA.

AGAR SEGERA DILAKUKAN PENGECEKAN TERHADAP

BATANG PENGAMAN PETIR MAUPUN HANTARANPENGAMAN PETIR YANG TERPASANG UNTUK MENGETAHUI

KONDISI SERTA TEKNIS PEMASANGANNYA.

AGAR SEGERA DILAKUKAN PENGECEKAN / PENGUKURAN

UNTUK MENGETAHUI KONDISI SISTIM PENTANAHAN YANG

TERPASANG ( WIRING DAN TAHANAN PENTANAHANNYA ) SESEGERA MUNGKIN DILAKUKAN PEMBENAHAN BILA DARI

HASIL PENGECEKAN / PENGUKURAN DIJUMPAI SPESIFIKASI,

KONTRUKSI, MAUPUN SYARAT TEKNIS YANG BELUM

TERPENUHI.


19/20

DAFTAR PUSTAKA

STANDAR KONSTRUKSI PLN

S PLN 3 : TAHUN 1978

PUIL TAHUN 2000

DIKTAT DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK ( Ir. SambodhoSumani -1990 )

PENGETANAHAN NETRAL SISTEM TENAGA DAN

PENGETANAHAN PERALATAN ( Ir. T.S. Hutauruk,

M.E.E. ) ELECTRICAL POWER SYSTEMS QUALITY Second

Edition ( Mc Graw-Hill 2002)


20/20

TERIMA KASIH

ATAS SEGALA PERHATIANNYA

2. fenomena petir

Documents

kurang memenuhi syarat

umumnya timbulnya surja

sambaran phg secara

muatan induksi elektrostatik

fenomena petir 420macam

memilih spesifikasi