Cara Kerja Surge Arrester Listrik

Tegangan Surge secara teknis disebut Spike (Tegangan Paku) atau Transien, biasanya terjadi pada jaringan listrik suatu bangunan, yaitu berupa kenaikan tegangan sangat cepat dengan panjang gelombang pendek.

Tegangan Surge dapat disebabkan oleh kontaminasi arus petir yang masuk lewat kabel terbuka PLN atau oleh yang lainnya, misal :

  • Switching (On -Of) kontaktor yang berulang untuk daya besar di sebuah jaringan listrik
  • Pemutus tenaga atau switching capasitor
  • Dan juga bisa karena colokan listrik yang “ngefong” ataupun “nggejret” (timbul bunga api) saat menancapkan colokan.

Tegangan Surge tersebut dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan listrik dan peralatan listrik karena tegangan surge ini dapat menembus isolasi yang jauh di luar batas kemampuan isolasi peralatan atau akan memberikan “tegangan kejut” pada komponen sensitif di perangkat elektronik.

Saya pernah mengalami 2 speaker aktif digital saya seharga belasan juta rusak gara-gara saya mencolokkan colokan charge HT dan ngefong (timbul bunga api). Langsung mati seketika dan susah dibetulkan karena komponennya menggunakan SMD.

Tegangan Surge Petir sangat sering mengakibatkan kerusakan fatal karena tegangan paku (Volt) tinggi sekali. Tingginya tegangan paku ini disebabkan karena terjadinya sambaran petir, baik secara langsung maupun tidak langsung pada jaringan kabel listrik di dalam suatu bangunan. Dengan dipasangnya Arrester Listrik, maka hal ini bisa dihindari.

 

Pengertian Surge Arrester

Surge Arrester adalah alat pelindung system kelistrikan terhadap tegangan lebih tanpa harus memutuskan jaringan sesaatpun. Surge arrester adalah alat yang dapat digunakan untuk melindungi peralatan elektronik dari induksi petir. Induksi petir dapat menyebabkan rusaknya peralatan elektronik seperti komputer, pabx, telepon, cctv dan dvr, dll. Induksi petir ini dapat terjadi pada komponen yang terhubung langsung dengan listrik dan melalui jalur data dan telekomunikasi ( seperti line telepon, internet, radio telekomunikasi, tv, antena ).

 

Fungsi Surge Arrester

Surge arrester mempunyai fungsi untuk menetralkan arus petir yang masuk melalui jalur yang dilindunginya. Apabila ada arus yang lewat melebihi dari kapasitas maximumnya (Imax), maka arrester tersebut akan memblokir kemudian memutuskan dengan rangkaian elektronik didalamnya. Tegangan lebih tersebut dibuang ke grounding. Makanya dibutuhkan juga adanya sistem grounding yang bagus agar arrester dapat berfungsi maksimal.

Surge Arrester berfungsi untuk membelokan tegangan paku dengan menggunakan komponen atau perangkat Metal Oxyde Vasitor (MOV). Komponen MOV bekerja dengan prinsip kerja mirip dengan Kapasitor Nonpolar, tetapi tanpa penyimpanan muatan listrik di MOV tersebut. Jadi jika ada tegangan masuk yang melebihi batas MOV, maka tegangan listrik ini akan di buang ke grounding melalui salah satu kutup MOV. Dengan sistem kerja Surge Arrester tersebut, maka perangkat ini akan memberikan pengamanan terhadap peralatan elektronik akibat tegangan kejut atau induksi petir.

 

Cara Kerja Surge Arrester

Struktur material dari Surge Arrester terdiri dari dua buah lempeng logam yang didekatkan dengan atau tanpa material elektrikum. Untuk lempeng pertama dihubungkan ke jalur kabel yang diamankan dan lempeng kedua ke grounding tempat pelepasan tegangan lebihnya.

Saat terjadi lonjakan tegangan di sebuah jaringan kabel, maka pada sisi kutup Anoda Surge Arrester akan melepaskan lonjakan tegangan ke arah Katoda ( terhubung ke grounding ). Ambang batas dari seberapa besar tegangan mulai meloncat sangat tergantung dari  : 1). jarak kerenggangan kedua kutub anoda, 2). jenis material di sela-selanya. Semakin panjang kerenggangan dari katoda, maka semakin besar ambang tegangan buangnya dan begitu juga sebaliknya. Material sela / elektrikum juga mempengaruhi. Material yang seringkali di gunakan : Udara bebas , Metal Oxide varistor  dan keramik. Ketiga material ini berbeda karakternya.

Didalam pemasangan penangkal petir, surge arrester merupakan jenis Internal Protection & Eksternal Protection.

 

Kapasitas Surge Arrester

Menyangkut kapasitas / kemampuan perangkat surge arrester listrik petir, satuan yang dipakai adalah I (Ampere). Maksimal besar arus yang bisa dibelokkan ke grounding disingkat dengan Imax (Ampere Maksimal) dalam satuan kA. Jadi semakin besar nilai Imax, maka akan semakin besar arus yang dapat di belokkan ke grounding. Tetapi konsekuensinya yaitu Imax berbanding terbalik dengan tingkat sensitif surge arrester.

%image_alt%

(Arrester listrik merek OBO untuk kebutuhan industri dengan daya listrik yang besar)

Bila Imax besar, maka tegangan yang masih bisa masuk/tembus ke jaringan listrik juga besar. Sebagai simulasi :

“Sebuah surge arrester listrik dengan Imax = 20 kA, maka tegangan masih bisa masuk sebesar 500 Volt. Bila dibesarkan menjadi Imax = 40 kA, maka tegangan yang masuk bisa menjadi 600 Volt atau semakin besar”. Begitulah gambaran sederhananya.

Solusinya adalah dengan pemasangan surge arrester listrik petir berlapis, dengan maksud bila ada tegangan yang berhasil tembus di surge arrester tahap I, akan bisa di hadang oleh surge arrester tahap II. Dengan gambaran mudah sebagaimana pemecah gelombang di pantai. Pemasangan instalasi surge arrester berlapis tentunya harus disesuaikan dengan keperluan dari suatu bangunan tersebut dan harus mempertimbangkan aspek biaya. Jadi arrester 1 Imax 10kA, lalu disambung ke arrester 2 dengan Imax 20kA akan lebih aman.

Jadi ukuran surge arrester tidak ditentukan oleh besarnya daya listrik yang dilewati, melainkan oleh besarnya Imax. Tapi untuk amannya, sebuah Surge Arrester merek OBO V20-C umumnya maksimal 27.500 Watt.

Surge arrester sedapat mungkin dipasang di dekat titik masuk instalasi pada struktur bangunan dan harus di upayakan ditempatkan bersama didalam PHB utama. Arrester harus dihubungkan dengan grounding melalui konduktor (kabel penyalur) yang jalur kabelnya sependek mungkin. Akan lebih baik jika grounding arrester digabungkan dengan grounding instalasi listrik. Penggabungan grounding ini sangat dianjurkan dengan menggunakan Ikatan Penyama Potensial (IPP) yang menuju grounding. Instalasi surge arrester harus dipasang di tempat yang tidak akan menjadi elemen pemicu kebakaran, misal box logam.

PHB adalah singkatan dari Papan Hubung Bagi. Menurut definisi PUIL, adalah suatu perlengkapan untuk mengendalikan dan membagi tenaga listrik dan atau mengendalikan dan melindungi  sirkuit dan pemanfaat tenaga listrik. Adapun bentuknya dapat berupa box, panel, atau lemari.

Berbagai kemungkinan penempatan dalam pemasangan surge arrester untuk sistem TN, TT dan berlaku prinsip yang disampaikan sebelumnya. Penempatan surge arrester pada instalasi konsumen yang dipadukan dengan Gawai Proteksi Arus Lebih (GPAL) ada juga yang menempatkan surge arrester yang dipadukan dengan gawai proteksi arus sisa.

 

Jenis-Jenis Surge Arrester

Berbagai jenis Surge Arrester yang biasa digunakan untuk mengamankan keperluan perangkat elektronik diantaranya :

  • Arrester Listrik
  • Arrester Antena
  • Arrester Data

Untuk listrik terdapat beberapa tahapan :

  1. Proteksi panel induk
  2. Proteksi panel pembagi
  3. Proteksi pada alat

Untuk data lebih bervariasi:

  1. Proteksi Server, Router dan PC ( RJ45 interface )
  2. Proteksi PABX dan line telepon
  3. Proteksi radio dan satelit telekomunikas ( BNC,N,F connector )
  4. Proteksi mesin absensi ( RS232 interface )
  5. Proteksi untuk CCTV dan DVR

Dari rancangan material Surge Arrester pada dasarnya sama. Yang menjadikan kegunaan berbeda di karenakan perbedaan jenis material selanya ( elektrikum ), dimensi dan mutu serta kualitas dari material katodanya. Untuk kebutuhan arrester daya rendah, semisal arrester Level 3, material katoda terbuat dari Kertas Tembaga dan akan jauh berbeda untuk arrester Level 1, material katoda berupa Karbon Steel tahan karat . Sedang material elektrikumnya untuk Level 1 udara saja. Material Metal Oxide Varistor / MOV acapkali dimanfaatkan untuk kebutuhan arrester menengah sampai kecil karena sifatnya yang semi isolator. Dengan perbedaan material katoda dan elektrikum di sebuah arrester akan membuat karakteristik komponen beragam.

Kebutuhan Surge arrester listrik membutuhkan setidaknya 2 tahap pengamanan : Level 1 dengan kategori mampu memindahkan energi yang besar ke ground, dan Level 2 dengan kategori menengah.

 

Aplikasi Surge Arrester

Salah satu merek arrester listrik yang umum digunakan untuk rumah tangga dan industri kecil adalah merek APC dan belkin. Sedangkan untuk kebutuhan industri, yang sering dipakai adalah merek OBO (biasanya ditaruh di box panel, dengan model mirip seperti MCB).

%image_alt%

%image_alt%

2 Gambar di atas adalah untuk kebutuhan rumah tangga yang bisa dihubungkan langsung dengan peralatan elektronik. Yang paling penting dan wajib untuk diingat adalah : di colokan arrester di atas yang di hubungkan ke PLN ada 3, yaitu : LIVE (kabel positif), Neutral dan ground. Jika Anda colokkan arrester tersebut di colokan yang tidak ada groundnya, atau ada groundnya tapi groundingnya kurang bagus, maka hasilnya akan SIA-SIA!!!! Kenapa sia-sia ? karena lonjakan arus dari petir tidak bisa tersalurkan dengan baik. Demikian pula untuk arrester jenis lain berlaku hal yang sama.

Sedangkan untuk kebutuhan data, biasanya menggunakan merek UBNT ataupun APC.

Merek lainnya tidak masalah asal sudah SNI atau memenuhi standar internasional.

Dengan memahami konsep penangkal petir, maka Anda tidak perlu terlalu kuatir lagi peralatan mahal Anda rusak gara-gara petir 🙂

 

Cara pemasangan surge arrester untuk kebutuhan industri dan rumah tangga

Komponen yang dibutuhkan untuk daya PLN 3500 watt :

  1. Surge Arrester : Surge Arrester Obo V20-C 1phase 280v Ac + N-Pe C25-B+C
  2. MCB : RCBO slim (MCB + ELCB) 1P+N 16A 30mA Schneider Merlin Gerin – DOM12522
  3. Box Panel : untuk menempatkan surge arrester dan MCB di dinding dan tempat bus bar untuk distribusi listrik ke peralatan

 

Skema : Meteran PLN ==> Surge Arrester ==> RCBO ==> Peralatan

Surge Arrester Obo V20-C 1phase 280v Ac + N-Pe C25-B+C

Harga surge arrester di atas sekitar 700ribuan di tokopedia untuk listrik 1 phase. Anda bisa melihatnya di https://www.tokopedia.com/ria-electr1k/surge-arrester-obo-v20-c-1phase-280v-ac-n-pe-c25-bc

Di situ selain V20-C, ada tambahan N-PE C25-B+C. Apa fungsi N-PE ini ?

Komponen yang digunakan untuk mengurangi tegangan lebih antara fase dan konduktor netral adalah zinc oxide varistors. Akibatnya, Anda mendapatkan ambang batas pelindung sangat rendah (sensitif), loncatan arus yang tinggi dan respon waktu yang pendek. Pengurangan tegangan berlebih antara netral dan proteksi konduktor dilakukan oleh pelepasan percikan muatan listrik.

 

RCBO slim (MCB + ELCB) 1P+N 16A 30mA Schneider Merlin Gerin – DOM12522

ELCB atau Earth Leakage Circuit Breaker secara fisik mirip dengan MCB pada umumnya. Namun perbedaan utama dari unit tersebut adalah membatasi kebocoran listrik ke ground yang biasanya terjadi karena seseorang tersengat listrik atau terjadi kontak dengan baja konstruksi saat pemasangan.

RCBO adalah alat proteksi terhadap bahaya sengatan listrik / arus bocor (berfungsi sebagai ELCB) sekaligus proteksi beban lebih (berfungsi sebagai MCB) dalam 1 komponen. Besarnya yg hanya sebesar 1 modul MCB membuat mudah untuk diaplikasikan sebagai modul tambahan maupun yang ingin meng upgrade MCB menjadi Berfungsi ganda.

Spesifikasi :
Proteksi beban lebih : 16 Ampere
Proteksi Arus Bocor : 30mA (untuk proteksi terhadap manusia)

  • Perlindungan terhadap beban lebih (MCB) dan bahaya sengatan listrik (ELCB: 30mA)
  • Perlindungan dari potensi bahaya kebakaran

Cocok untuk aplikasi distribusi akhir untuk rumah, apartemen, gedung dll.

Anda bisa membelinya di https://www.tokopedia.com/listrikshopbdg/rcbo-slim-mcb-elcb-1pn-16a-30ma-schneider-merlin-gerin-dom12522

 

 

Perbedaan Fungsi ELCB Dengan MCB Umum Serta Kelebihannya

Tadi sudah kita bahas tentang RCBO yang merupakan gabungan antara ELCB dan MCB. Lalu apa perbedaan ELCB dan MCB ?

ELCB atau Earth Leakage Circuit Breaker secara fisik mirip dengan MCB pada umumnya. Namun perbedaan utama dari unit tersebut adalah membatasi kebocoran listrik ke ground yang biasanya terjadi karena seseorang tersengat listrik atau terjadi kontak dengan baja konstruksi saat pemasangan. Unit tersebut lebih bersifat pengaman terhadap manusia dari pada sekedar pembatas besarnya arus.

Jika pada MCB, arus hanya akan diputus jika arus listrik yang melaluinya melampau rating yang tertera pada MCB, sehingga pada instalasi listrik yang besar, fungsi pengaman untuk manusia tidak banyak bermanfaat. MCB baru akan memutus listrik jika telah mencapai arus maksimal yang diijinkan. Padahal, manusia tidak akan bertahan dalam kondisi tersengat listrik hingga arus tertentu sebelum MCB bekerja.

Pada ELCB memiliki fungsi yang berbeda, yaitu mendeteksi kebocoran listrik ke ground. Bila seseorang tersetrum listrik dalam jaringan tersebut, arus akan dengan sendirinya dibuang ke tanah melalui tubuh. Fungsi ELCB adalah untuk mendeteksi kondisi tersebut.

Bila seseorang mengalami tersengat listrik, maka unit ini akan dapat bekerja dalam waktu kurang dari 0.1 detik untuk memutus arus listrik. Selain melindungi manusia, ELCB juga sangat berguna untuk melindungi peralatan yang sangat sensitif terhadap kebocoran listrik akibat kesalahan instalasi maupun kerusakan instalasi karena berbagai hal.

Tentu saja ELCB juga memiliki fungsi seperti halnya MCB, yakni membatasi arus dan melindungi berbagai alat dari kerusakan akibat kelebihan beban. Dari segi harga, ELCB lebih mahal dari pada MCB umumnya. ELCB terdiri dari unit yang bekerja sebagaimana sebuah MCB dan sebuah unit lain yang bekerja mendeteksi kebocoran listrik.

ELCB bahkan dapat memutus arus saat tersentuh langsung dengan konduktor listrik terutama pada beberapa jenis yang memiliki sensitifitas yang sangat tinggi. Perbedaan fungsi ELCB dengan MCB umum serta kelebihannya inilah yang menyebabkan unit ini menjadi standar pemasangan listrik di berbagai negara yang mengisyaratkan keamanan konsumen.

Unit tersebut sangat banyak dipasang pada instalasi umum, hotel, taman dan berbagai fasilitas umum yang mengharuskan keamanan yang lebih ketat untuk keamanan manusia.

Sumber :

http://www.3s-vn.com/images/sanpham/news_download23.pdf

Telah dibaca :1397

Incoming search terms for the article:

,cara mengetahui kerusakan surge arrester high voltage,menghitung kapasitas arester panel,spesifikasi arrester schneider dan obo,surge arrester merk schneider,surge protection mcb

4 thoughts on “Cara Kerja Surge Arrester Listrik

  1. apakah benar grounding instalasi rumah menyatu dengan kabel netral (0) ?
    kalau betul, dan grounding SPD juga disatukan dengan grounding instalasi maka tegangan kejut tersebut akan masuk ke kabel netral ? tidakah ini berbahaya ?

    mohon pencerahan, karena saya memasang SPD dengan grounding tersendiri

    [Reply]

    Purba Kuncara Reply:

    @Ayep, ground dan netral berbeda Pak…. Kabel Netral dan kabel Live dari PLN, lalu grounding silahkan dibuat sendiri terpisah dari grounding meteran PLN.

    [Reply]

  2. Saya mau pasang surge arrester 220vac,di output analog plc, dg tegangan 24vdc,apa bisa bekerja normal.mohon pencerahannya.tanks

    [Reply]

    Purba Kuncara Reply:

    @IJ, seharusnya bisa

    [Reply]

Tinggalkan komentar