Penangkal Petir (Lightning Arrester): Prinsip Kerja dan Jenisnya
Petir menghasilkan lonjakan tegangan dengan berbagai cara dan bisa saja langsung mengenai rumah Anda. Itu bisa menyerang kabel rangkaian di dalam dinding rumah. Petir dapat menghantam benda yang dekat dengan rumah Anda dan menyebabkan lonjakan seperti tanah atau pohon. Jadi itu memainkan peran penting untuk melindungi perangkat listrik dan instalasi traksi dari lonjakan.
Perlindungan yang tepat untuk perangkat ini sangat diperlukan untuk memeriksa catu daya normal dari rolling stock untuk kelancaran di bagian yang dialiri listrik. Artikel ini membahas tentang pengertian penangkal petir, jenis, cara kerja, kelebihan dan kekurangannya.
Apa itu Penangkal Petir?
Definisi: Rangkaian atau peralatan yang dilindungi dari sambaran petir dengan bantuan alat proteksi disebut penangkal petir atau lightning arrester. Di sini sambaran petir tidak lain adalah lonjakan dengan tegangan transien tinggi, busur isolasi, percikan, dan arus lonjakan karena petir, dll.
Perangkat ini digunakan untuk mempertahankan sistem tenaga dengan meneruskan lonjakan tegangan tinggi ke arah tanah. Dan sistem tenaga dan berita utama ini juga dapat dilindungi dengan menggunakan kabel ground atau pembumian dari sambaran petir langsung. Diagram penangkal petir ditunjukkan di bawah.
Penataan perangkat ini dapat dilakukan pada menara, tiang transmisi dan gedung untuk memberikan jalur yang aman terhadap tegangan & arus pemakaian. Di sini hal ini dapat terjadi selama sambaran petir menuju tanah untuk mempertahankan sistem dari masalah petir yang disebabkan.
Prinsip Kerja
Prinsip kerja penangkal petir adalah, setelah lonjakan tegangan bergerak ke seluruh konduktor maka mencapai lokasi penahan petir di mana ia dipasang. Sehingga isolasi penangkal petir akan rusak sejenak, sehingga lonjakan tegangan dapat dibuang ke tanah. Setelah tegangan sistem berada di bawah nilai tetap, maka isolasi akan dipulihkan di antara ground & konduktor. Selanjutnya, aliran arus menuju tanah akan dihentikan.
Jenis Penangkal Petir
Secara umum, penangkal petir diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis. Pembangunan penangkal petir yang berbeda berdasarkan jenisnya tetapi prinsip kerja sama. Ini memberikan jalur resistansi rendah ke lonjakan ke arah ground atau tanah. Jenisnya adalah
Penangkal Celah Tanduk (horn-gap-arrester)
Seperti namanya, penangkal ini memiliki dua batang logam yang berbentuk tanduk. Penataan batang logam ini bisa dilakukan di sekitar celah udara kecil. Jarak antara dua batang ini dapat ditingkatkan karena jaraknya bertambah. Batang logam terletak pada isolator keramik.
Sambungan tanduk dapat dilakukan dengan menghubungkannya ke dua kabel yang berbeda. Satu sisi tanduk dapat dihubungkan ke saluran melalui resistansi kumparan & choke sedangkan sisi lainnya di-ground secara efisien.
Resistansi membatasi aliran arus menuju nilai satu menit. Choke coil digunakan untuk memberikan reaktansi yang lebih sedikit pada frekuensi daya biasa dan juga memberikan reaktansi tinggi pada frekuensi transien.
Oleh karena itu, kumparan choke tidak mengizinkan transien masuk ke peralatan untuk dilindungi. Kesenjangan antara tanduk dapat disesuaikan sehingga tegangan suplai biasa tidak cukup untuk menyebabkan busur.
Penangkal Multi-Gap
Penangkal jenis ini dirancang dengan urutan silinder logam yang diisolasi dan dipisahkan satu sama lain melalui celah udara. Dalam urutan silinder, silinder utama dihubungkan ke jalur listrik, sedangkan silinder yang tersisa dihubungkan ke tanah dengan resistansi seri. Beberapa celah di antara silinder berikutnya berisi resistansi shunt yang menahan lonjakan saat ada kelebihan tegangan.
Penangkal Tipe Katup
Penangkal jenis ini dapat diterapkan pada sistem kelistrikan yang bertenaga tinggi. Perangkat ini mencakup dua bagian utama seperti rangkaian celah percikan serta rangkaian cakram resistor non-linier.
Cara kerja perangkat ini dapat dilakukan setiap kali tegangan ekstrim menyebabkan celah percikan berhenti & resistor non-linier menahan tegangan di dalam tanah (ground). Setiap kali lonjakan daya berlebih berhenti, celah percikan dapat didorong secara terpisah oleh resistor.
Penangkal Jenis Butir
Perancangan penangkal ini dapat dilakukan dengan tabung kaca yang diisi dengan butir timah. Ini diselesaikan dari bagian dalam peroksida timbal yang dilapisi melalui oksida timbal.
Timbal oksida dalam peroksida timbal tidak bersifat konduktif kuat. Setelah oksida timbal dipanaskan, ia berubah menjadi timbal peroksida dan menyediakan tempat untuk mengalirkan arus. Setiap kali aliran arus dialirkan, maka timbal peroksida akan diubah kebalikannya menjadi timbal oksida. Penangkal jenis ini tidak digunakan secara luas.
Perbedaan antara Penangkal Petir dan Penangkal Lonjakan
Perbedaan antara kedua adalah sebagai berikut.
|
Penangkal Petir (Lightning Arrester) |
Penangkal Lonjakan (Surge Arrester) |
|
Pemasangan anti petir dapat dilakukan di luar papan panel. |
Pemasangan penahan lonjakan dapat dilakukan di dalam papan panel. |
|
Fungsi utama arester ini adalah untuk melindungi peralatan dari permukaan luar. |
Fungsi utama dari arester ini adalah untuk melindungi peralatan dari dalam |
|
Arester ini sebagian besar digunakan untuk sambaran petir serta lonjakan terkait. |
Arester ini melindungi sistem dari switching, petir, lonjakan arus, tegangan transien & gangguan listrik. |
|
Arester jenis ini mengalihkan aliran arus ke tanah melalui perangkat arester ke tanah (ground). |
Arester jenis ini menginterupsi lonjakan yang mentransmisikan kelebihan energi ke kabel ground. |
|
Jenis penangkal petir adalah tongkat (rod), lengkungan, tanduk, multi gap, elektrolit, dan oksida logam. |
Jenis-jenis penahan lonjakan arus adalah distribusi, tegangan rendah, stasiun, DC, perlindungan netral, tabung serat, sinyal, jaringan, dll. |
|
Arester ini tidak dapat digunakan sebagai penahan lonjakan |
Arester ini dapat digunakan sebagai penahan lonjakan arus. |
Penempatan Penangkal Petir
Penataan arester atau penangkal ini dapat dilakukan di dekat perangkat yang perlu dilindungi. Umumnya, ini terhubung antara ground dan fasa dalam sistem AC, tiang & ground dalam sistem DC. Untuk setiap fasa dalam sistem AC, penangkal terpisah digunakan.
Dalam sistem tegangan tinggi, pengalih lonjakan dapat digunakan untuk melindungi transformator, saluran, pemutus sirkuit (CB), generator, batang bus dll. Penangkal seperti sistem HVDC terutama digunakan untuk melindungi filter, unit reaktor, bus.
Kelebihan
Keuntungan dari penangkal anti petir adalah
- Kerusakan properti bisa dikurangi dari sambaran petir.
- Peralatan luar ruang gardu induk dapat dilindungi
- Menghindari kerusakan di jalur
- Lonjakan outlet dapat dihindari
- Gangguan elektromagnetik
- Mudah digunakan
Kekurangan
Kelemahan dari penangkal anti petir yaitu
- Itu menempati lebih banyak ruang
- Biaya pemasangannya tinggi.
Pertanyaan
1). Apa yang membuat petir tertarik?
Dalam skenario umum, petir tidak akan tertarik oleh apa pun. Kilatan terjadi pada rentang yang sangat tinggi yang akan dipengaruhi oleh hal-hal minimal bersama dengan badan logam.
2). Bagaimana penangkal petir terhubung?
Penangkal petir dalam hubungan paralel dengan peralatan yang menjaga di lokasi gardu induk, yang berarti di antara bumi dan saluran, penangkal terhubung.
3). Apakah petir DC atau AC?
Tidak ada kesimpulan khusus yang menyatakan bahwa penerangan adalah AC atau DC, ini disebut sebagai urutan sinyal impuls.
4). Mengapa penangkal petir gagal?
Kerusakan penangkal dapat terjadi dalam situasi kegagalan dielektrik atau saat perangkat tidak memiliki kemampuan untuk beroperasi dengan tegangan yang diperpanjang.
5). Bagaimana Penangkap Petir Melindungi Sistem Daya?
Ketika level tegangan sistem meningkat, maka penangkal menghubungkan jalur ke ground dan menghilangkan energi.
Jadi, ini semua tentang gambaran umum tentang penangkal anti petir, jenis, cara kerja, kelebihan dan kekurangan. Ini adalah salah satu jenis perangkat listrik yang digunakan untuk melindungi perangkat dari tegangan tinggi atau lonjakan arus.