View of ANALISIS LUAS DAERAH PROTEKSI PETIR JENIS EARLY STREAMER PADA TOWER SUTT

ANALISIS LUAS DAERAH PROTEKSI PETIR JENIS EARLY STREAMER PADA TOWER SUTT `1.

  Yacob liklikwatil 2.

  Hikmat Maulana Program Studi Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Mandala

  Jl. Soekarno Hatta No. 597 Bandung

  ABSTRACT

SUTT/SUTET is strongly influence by the surrounding conditions. This is because the stretch

of the used conductor is very long. Because it is also SUTT/SUTET very susceptible from

disturbances, especially disturbances caused by lightning strikes. In the Sumadra Substation

area there is a transmission line of 70 KV Sumadra

• – Pamengpeuk, which often suffers

  disturbance resulting in the reclose or tript, which is caused by a lightning strike especially on

  the A.27 tower. In this case the authors want to focus the study on the area of lightning

  protection on the tower A.27 Sumadra-Pamengpeuk, the problem in this research is why on

  the A.27 tower Sumadra-Pamengpeuk often occur distuebance caused by lightning strikes.

  The research was done by using experimental method by trying to use the early streamer

  emission method, and then see the result of the disturbance data that happened at the tower

  and the calculation of the protected area, then the analiyst. From the result of the research, it

  is found that the result of calculation of area of protection of conventional method is 6.358,5

  2

  2

m and if using early streamer emission method its protection area is 42.251,84 m . The

conclusion of this research the broader the area of lightning protection the better. Suggestion

from the result of this study for PT.PLN to use appropriate lightning protection methods,

replace or increase lightning protection on towers with high lightning strike intensity, using

lightning protection by ESE (Early Streamer Emission) method on towers of the same case.

  Keyword : Tower, SUTT/SUTET, channeling lightning, early streamer emission

ABSTRAK

  SUTT/SUTET sangat dipengaruhi oleh kondisi sekitar, hal ini disebabkan karena bentangan konduktor yang digunakan sangat panjang. Karena hal itu pula SUTT/SUTET sangat rentan dari gangguan terutama gangguan yang diakibatkan oleh sambaran petir. Di wilayah Gardu Induk Sumadra terdapat saluran transmisi 70 KV Sumadra-Pamengpeuk, yang sering mengalami gangguan yang mengakibatkan pmt reclose atau trip, yang disebabkan oleh sambaran petir terutama pada tower A.27. Dalam hal ini penulis ingin memfokuskan penelitian terhadap luas daerah proteksi petir pada tower A.27 Sumadra-Pamengpeuk, permasalahan dalam penlitian ini mengapa pada tower A.27 Sumadra-Pamengpeuk sering terjadi gangguan yang diakibatkan sambaran petir. Penelitian dilakukan dengan menggunakan metoda eksperimen dengan mencoba menggunakan metode early streamer

  

emission kemudian melihat hasil data gangguan yang terjadi pada tower tersebut dan

  perhitungan luas daerah yang terproteksi, kemudian diakukan analis. Dari hasil penelitian yang diperoleh diketahui bahwa hasil perhitungan luas daerah proteksi metode konvensional

  2

  adalah 6.358,5 m dan jika menggunakan metode early streamer emission luas daerah

  2

  proteksinya 42.251,84 m . Kesimpulan penelitan ini semakin luas daerah proteksi petir maka semakin baik. Saran dari hasil penelitian ini untuk PT.PLN agar menggunakan metode proteksi petir yang tepat, mengganti atau menambah proteksi petir pada tower-tower yang intensitas sambaran petirnya tinggi, menggunakan proteksi petir dengan metoda ESE (Early Streamer Emission) pada tower yang kasusnya sama.

   Kata kunci : tower, SUTT/SUTET, penyalur petir, early streamer emission .

I. PENDAHULUAN

  berkisar antara 180-260 hari guruh pertahun Indonesia merupakan daerah dengan kerapatan sembaran petir ke tanah dengan hari guruh pertahun tertinggi di dunia (Ng) mencapai 30 sembaran per km² per menurut buku Guinness of Record yakni tahun. Petir merupakan kejadian alam Di area penghantar 70 kv Sumadra- dimana terjadi loncatan muatan listrik antara Pamengpeuk terdapat beberapa tower yang awan dengan bumi. Loncatan muatan listrik sering terkena sembaran petir yang tidak tersebut diawali dengan mengumpulnya uap bisa terproteksi oleh sistem proteksi petir air di dalam awan. Ketinggian antara biasa. Salah satunya adalah tower A.27 yang permukaan atas dan permukaan bawah pada sering terganggu akibat sambaran petir yang awan dapat mencapai jarak sekitar 8 km ditandai dengan adanya flash over pada dengan temperatur bagian bawah sekian isolator. Penggunaan proteksi petir 15,5 °C dan temperatur bagian atas sekitar - konvensional tidak cukup untuk melindungi

  51 C. Akibatnya, di dalam awan tersebut tower A.27 dari sambaran petir, maka akan terjadi kristal-kristal es tersebut akan ditambahkan proteksi petir jenis Early saling bertumbukan dan bergesekan Streamer yaitu ZEUS Lightning Protection sehingga terpisahkan antara muatan positif System. dan muatan negatif.

  Pemisahan muatan inilah yang

  II. TINJAUAN PUSTAKA

  menjadi sebab utama terjadinya sambaran

  Pengertian Petir

  petir. Pelepasan muatan listrik dapat terjadi Petir adalah sebuah cahaya yang di dalam awan, antara awan dengan awan terang benderang yang dihasilkan oleh dan antara awan dengan bumi tergantung dari kemampuan udara dalam menahan tenaga listrik alam yang terjadi diantara awan-awan atau awan ke tanah. Sering benda potensial yang terjadi. terjadi bila cuaca mendung atau badai. Petir yang dikenal sekarang terjadi akibat awan dengan muatan tertentu Petir merupakan peristiwa alam yaitu proses pelapasan muatan listrik (electrical menginduksi muatan yang ada di bumi. Bila

  discharge) yang terjadi di atmosfer. Peristiwa

  muatan di dalam awan bertambah besar, maka muatan induksi makin besar sehingga pelepasan muatan ini akan terjadi karena terbentuknya konsentrasi muatan-muatan beda potensial antara awan dengan bumi positif dan negatif di dalam awan ataupun makin besar. Kejadian ini diikuti sambaran perbedaan muatan dengan permukaan bumi. pelopor yang menurun dari awan dan diikuti dengan adanya sambaran pelopor yang naik

  Sistem Transmisi

  dari bumi mendekati sambaran pelopor yang turun. Pada saat itulah terjadi apa yang Pusat listrik atau pembangkit listrik dinamakan petir. pada umumnya jauh dari sumber beban

  Sambaran petir langsung dapat atau pemakai tenaga listrik. Sehingga menyebabkan kerusakan bangunan, tenaga listrik disalurkan melalui kawat peralatan, kebakaran bahkan korban jiwa, penghantar ke sumber beban atau sedangkan tegangan lebih induksi yang pemakai tenaga listrik. Tegangan disebabkan sambaran petir tidak langsung generator pembangkit relatif rendah (6 kV dapat mempengaruhi kinerja peralatan, umur

• – 24 kV). Maka tegangan ini dinaikin pakai bahkan kerusakan peralatan. Hal ini dengan transformator daya ke tegangan dapat menimbulkan kerugian yang yang lebih tinggi antara 150 kV – 500 kV.

  besar, sehingga dibutuhkan usaha untuk mengurangi resiko kerusakan akibat

  Menara / Tiang SUTT

  sambaran petir, yaitu dengan sistem proteksi Menara atau tiang transmisi adal petir. ah suatu bangunan penopang saluran

  Sistem proteksi petir berfungsi untuk transmisi. Tiang menurut bentuk atau mengurangi resiko terhadap bahaya konstruksinya dibagi menjadi empat kerusakan akibat sambaran langsung pada macam, yaitu : tower yang dilindungi, Perancangan sistem

  1. Tiang konstruksi baja, terbuat dari baja proteksi petir dipengaruhi karakteristik tower profil, disusun sedemikian rupa yang diproteksi dan karakteristik tahanan sehingga merupakan suatu menara tanah di daerah tersebut. yang telah diperhitungkan kekuatannya disesuaikan dengan

Gambar 2.10 Tiang delta kebutuhannya, tiang jenis inilah yang

  sering disebut tower karena bentuk

  b. Tiang zig-zag (Zig-zag Tower) konstruksinya.

  2. Tiang manesman, terbuat dari pipa baja, dimana ukuran-ukuran panjang, diameter, dan ketebalan dari pipa baja yang akan digunakan disesuaikan dengan keperluan.

  3. Tiang beton, tiang yang konstruksimya terbuat dari beton

  4. Tiang kayu, terbuat dari kayu ulin dan kayu besi yang tidak perlu diawetkan,

Gambar 2.11 Tiang zig-zag sedangkan untuk jenis kayu seperti

  raksamala, kruing, dan dammar laut

  c. Tiang piramida (Phyramid tower) perlu dilakukan pengawetan terlebih dahulu agar usia tiang kayu tersebut dapat lebih lama.

  Sedangkan jika berdasarkan fungsinya tiang SUTT dibagi menjadi 5 jenis yaitu :

  1. Tiang penegang (tension/aspan

  tower), tiang yang berfungsi untuk

  menahan berat dan gaya tarik dari bentangan kawat-kawat SUTT

  2. Tiang penyangga (suspension/dragh

  tower), tiang yang berfungsi sebagai

  tiang penyangga untuk mendukung

Gambar 2.12 Tiang piramida atau menyangga dan harus kuat

  Isolator

  terhadap gaya berat dari peralatan Isolator yang digunakan pada listrik yang ada pada tiang tersebut.

  SUTT adalah isolator porselen/keramik

  3. Tiang sudut (Angle tower), tiang dan isolator gelas yang berfungsi sebagai penegang yang berfungsi untuk isolasi tegangan antara kawat penghantar menerima gaya tarik akibat dengan tiang menara, jenis isolator ini perubahan arah atau sudut SUTT. adalah jenis isolator piring, yang

  4. Tiang akhir (dead end tower), Tiang digunakan sebagai isolator penegang dan akhir adalah tiang penegang yang isolator gantung, dimana jumlah piringan dirancang sedemikian rupa sehingga dalam satu rencengnya disesuaikan kuat untuk menahan gaya tarik dengan sistem tegangan SUTT tersebut. kawat-kawat dari satu arah saja. Tiang akhir ini ditempatkan diujung induk.

  5. Tiang transposisi, tiang penegang yang berfungsi sebagai tempat perpindahan letak atau perubahan susunan phasa kawat-kawat SUTT

  Jenis-jenis tiang kisi-kisi atau tower yang banyak dipergunakan diantaranya :

Gambar 2.13 isolator piring

  a. Tiang delta (delta tower)

  Taksiran Resiko

  Suatu instalasi proteksi petir harud dapat melindungi semua bagian dari suatu

• 6

  ) yaitu daerah permukaan tanah yang dianggap sebagai struktur yang mempunyai frekuensi sambaran langsung tahunan. Daerah yang diproteksi adalah daerah disekitar struktur sejauh 3h dimana h adalah tinggi struktur yang diproteksi. Pengambilan keputusan perlu atau tidaknya memasang sistem proteksi petir pada bangunan berdasarkan perhitungan Nd dan Nc dilakukan sebagai berikut :

  Pengamanan bangunan terhadap sambaran kilat dengan menggunakan sistem penangkal petir Franklin merupakan cara yang tertua namun masih digunakan karena hasilnya dianggap cukup memuaskan, terutama dengan bangunan- bangunan bentuk tertentu, seperti : menara, gereja dan bangunan-bangunan yang lain yang beratap runcing. Franklin Rod (Tongkat Franklin), alat ini merupakan kerucut tembaga dengan daerah perlindungan merupa kerucut imajiner dengan sudut puncak 112°. Agar daerah perlindungan besar, Franklin Rod dipasang pada pipa besi (dengan ketinggian 1-3 meter). Makin jauh dari Franklin Rod makin lemah perlindungan di dalam daerah perlindungan tersebut. Franklin Rod dapat dilihat berupa tiang-tiang di bubungan atap bangunan. System yang digunakan untuk mengetahui area proteksi dari penyalur petir ini adalah dengan menggunakan sistem proteksi kerucut.

  Franklin Rod

  IV 0,80 Jenis-jenis Proteksi

  III 0,90

  II 0,95

  Proteksi (E) I 0,98

Tabel 2.8 Efisiensi Sitem Proteksi Petir Tingkat Efisiensi SPP

  Dengan tingkat proteksi sesuai tabel 2.8

  > Nc diperlukan sistem proteksi petir dengan efisiensi : η ≥ 1 -

  a. Jika Nd ≤ Nc tidak perlu sistem proteksi petir b. Jika Nd

  2

  bangunan, termasuk manusia dan peralatan yang ada di dalamnya terhadap bahaya dan kerusakan akibat sambaran petir. Berikut ini akan dibahas cara penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan proteksi petir menggunakan standar Peraturan Umum Instalasi Penyaluran Petir (PUIPP), dan International

  / tahun Dimana Ae adalah area cakupan daru struktur (m

  N d = T g . A g . 10

  Dimana T d adalah jumlah hari guruh rata-rata per tahun di daerah tempat struktur yang akan diproteksi.

  / tahun

  / km ²

  1.26

  N g = 0,04 .T d

  Pemilihan tingkat pproteksi yang memadai untuk suatu sistem proteksi petir didasarkan pada frekuensi sambaran petir langsung setempat (N d ) yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi dan frekuensi sambaran petir tahunan setempat (N d ) yang diperbolehkan. Kerapatan kilat petir ke tanah atau kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan di daerah tempat suatu struktur berasa dinyatakan sebagai :

  Besarnya kebutuhan tersebut ditentukan berdasarkan penjumlahan indeks- indeks tertentu yang mewakili keadaan bangunan di suatu lokasi dan dituliskan sebagai : R = A + B + C + D + E Dimana : R = Perkiraan bahaya petir A = Penggunaan dan isi bangunan B = Konstruksi bangunan C = Tinggi bangunan D = Situasi bangunan E = Pengaruh kilat Berdasarkan Standar IEC 1024-1

  Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penyaluran Petir (PUIPP)

  Electrotechnical Commision (IEC) 1024-1- 1.

Gambar 2.14 Sistem Proteksi Kerucut

  

Sangkar Faraday di atas level tertinggi dari objek yang

  Untuk mengatasi kelemahan dilindungi, memberikan efak radius proteksi

  

Franklin Rod karena adanya daerah yang cukup luas, tergantung pada ketinggian

  tidak terlindungi dan daerah perlindungan pemasangan dan intensitas sambaran & melemah bila jarak makin jauh dari mampu menerima sambaran petir hingga

  Franklin Rod-nya maka dibuat sistem 150 kA.

  Sangkar Faraday. Sangkar Faraday mempunyai sistem dan sifat seperti

  Franklin Rod, tapi pemasangannya di

  seluruh permukaan atap bangunan dengan tinggi tiang yang lebih rendah.

Gambar 2.18 Zeus Air Terminal dan Fibreglass

  III. METODE PENELITIAN

  Menggunakan metode Eksperimen

Gambar 2.15 Metode Sangkar Paraday

  Non-Konvensional

  Metoda ini pertama kali dipatenkan oleh Gusta P Carpart tahun 1931. Sebelumnya seorang ilmuwan Hungaria, Szillard tahun 1941 pernah melontarkan gagasan untuk menambahkan bahan radio aktif pada Franklin Rod guna meningkatkan tarikan pada sambaran petir. Metoda ini terdiri atas Franklin Rod dengan bahan radio aktif radium atau sumber thorium sebagai penghasil ion yang dihubungkan ke pentanahan melaui

Gambar 3.1 Flowchart Metode Penelitian penghantar khusus.

IV MATERI PENELITIAN

  Early Streamer Emission (ESE) Penyalur Petir

  Early Streamer Emission merupakan

  salah satu metode terminasi udara penyalur Penyalur petir yang digunakan pada petir non-konventional (modern). Sistem tower A.27 adalah penyalur petir non- penyalur petir ini terbagi dalam dua bagian,

  konvensional berjenis Early Streamer

  yaitu Air Terminal yang diletakkan di puncak Emission (ESE) dengan komponen- bangunan sebagai penagkap petir dan komponen yang dipasang di atas tower.

  Carrier (kabel penghantar) sebagai konduktor

  Jumlah penyalur petir yang terpasang penyalur arus yang masuk ke tanah. adalah satu buah. Dan sebelum

• pemasangan Early Streamer tower A.27

  Komponen-komponen pada Early

  sudah menggunakan proteksi petir

  Streamer Emission (ESE) Lightning Protection System konvensional.

  Air Lightning terminal

  →

  dan Fibreglass Mounting

  Beberapa karakteristik dari Air

  terminal dan Fibreglass Mounting yaitu :

  termasuk tipe proteksi ESE, memproteksi peralatan jalur data dari sambaran petir, mempunyai sistem pentanahan berfrekuensi tinggi, memiliki counter sambaran petir, pemasangan minimum 2 m Gambar 3.4 Penyalur petir Early Streamer telah ditanamkan ke dalam tanah tanpa digabungkan atau dipararel dengan pentanahan kaki tower sesuai dengan

  manual book alat uji pengukuran tahanan pentanahan.

  Lokasi Penempatan Penyalur Petir

Gambar 4.3 Penyalur petir Konvensional

  Dibawah ini merupakan lokasi

  Instalasi Penyalur Petir

  penempatan penyalur petir yang telah

  Instalasi Penyalur Petir Konvensional

  terpasang di tower A.27 SUTT 70 kV Instalasi penyalur petir konvensional Sumadra

• – Pamengpeuk, yang terpasang sebagai berikut :
• Konduktor GSW
• Ground rod pipa Galvanis - Klem jumper

  Instalasi penyalur Petir ESE

  Instalasi penyalur petir yang terpasang mempunyai peralatan sebagai berikut :

Gambar 3.6 Penyalur petir Konvensional

• ESE Zeus Air Terminal : 1 Unit - Zeus Lightning Strike Counter : 1 Unit - Terminal Grounding : 1 Set - Dudukan Bak Kontrol : 1 Set - Pipa Galvanis : 4 Batang - Besi Siku : 2 Batang - Kabel N2XSY : 50 meter
• Termination Kit : 1 Set

Gambar 4.7 Penempatan penyalur petir Early Streamer

• Elektroda Grounding (BC) : 10 meter

  Detail Peralatan Instalasi Petir

  Dengan hasil pengujian besar tahanan

  Lightning Terminal

  pentanahan untuk penyalur petir adalah 2,2 Ω.

Gambar 3.4 Penyalur petir Early StreamerGambar 4.8 Detail terminal penyalur petir

  Hari Guruh Isokeraunic level adalah jumlah hari guruh

  dalam satu tahun di suatu tempat. Untuk menganalisa pengamanan terhadap . sambaran petir pada tower A.27 SUTT 70 kV

Gambar 4.5 Bak kontrol penyalur petir

  Sumadra-Pamengpeuk akan digunakan data Pengukuran besar tahanan pada hari guruh di wilayah Jawa Barat yang eletroda batang dengan plat dilaksanakan diamati dari stasiun BMKG. dengan cara memberikan tegangan dan arus dari alat uji tahanan pentanahan pada elektroda batang dengan plat yang

• 2
• 2

  = Kerapatan sambaran petir ke tanah (sambaran/Km

  . 35

  2 A e = 38.918,5 m

  2 Sedangkan untuk memperhitungkan

  jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung per tahun (N d ) dapat dicari dengan persamaan 2.7 :

  N d = N g . A e . 10

  N d = 25,96 . 38.918,5 . 10

  N d = 1,01 sambaran petir per tahun Dimana : a = Panjang bangunan (m) b = Lebar bangunan (m) h = Tinggi bangunan (m) T d = Hari guruh rata-rata per tahun N g

  2

  A e = ab + 6h(a+b) + 9πh

  /tahun) A e

  = Luas daerah yang masih memiliki angka sambara n petir sebesar N d (Km

  2

  ) Nd

  = Frekuensi sambaran petir langsung per tahun

  N c = Ketetapan (10

  ) Frekuensi sambaran petir tahunan setempat (N c diketahui bernilai 10

  ) yang

  2 A e = 100 + 6(35) (10+10) + 9 . 3,14

  per tahun Dan luas daerah perlindungan (A e ) dapat dihitung dengan persamaan 2.6 :

V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Taksiran Resiko

  Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penyalur Petir di Indonesia besarnya keperluan pemasangan sistem proteksi terhadap sambaran petir pada suatu bangunan ditentukan dengan menjumlahkan indeks-indeks yang mewakili keadaan di lokasi struktur tersebut berada.

  = 25,96 sambaran per km

  1.26 N g

  . 177

  1.26 N g = 4.10

  . T d

  Kerapatan sambaran petir ke tanah (N g ) dipengaruhi oleh hari guruh rata-rata per tahun (T d ) di daerah tersebut. Dikarenakan berada pada daerah dataran rendah sekitar diambil dari hari guruh rata-rata per tahun sebesar 177 dan tingkat kerawanan petir tinggi. Maka kerapatan sambaran petir ke tanah (N g ) dapat dihitung dengan persamaan 2.5: N g = 4.10

Gambar 3.10 Persebaran hari guruh di wilayah indonesiaGambar 4.11 Curah hujan wilayah Jawa Barat

  2

• 6

• 6

  (tabel 2.5) adalah “Seluruh bangunan terbuat dari logam dan mudah menyalurkan listrik” dengan nilai 0. 3) Jenis bangunan berdasarkan indeks C

  (tabel 2.4) adalah “Instalasi listrik, gas, minyak atau bensin, dan rumah sakit” dengan nilai 5. 2) Jenis bangunan berdasarkan indeks B

  Maka untuk bangunan tersebut diperoleh indeks-indeks sebagai berikut : 1) Jenis bangunan berdasarkan indeks A

  (tabel 2.6) adalah “tinggi bangunan 35 meter” dengan nilai 5. 4) Jenis bangunan berdasarkan indeks D

  Penggunaan standar

  IEC 1024-1-1 memberikan cara perhitungan dengan menggunakan data hari guruh, data ukuran bangunan/daerah, area proteksi, frekuensi sambaran langsung setempat (N d ), dan frekuensi sambaran tahunan (N c ) yang diperbolehkan pada struktur, dengan terlebih dahulu menghitung kerapatan sambaran ke tanah (N g ).

  Penentuan kebutuhan bangunan atau suatu daerah akan proteksi petir berdasarkan standar IEC 1024-1-1

• 1
• 1

Ini berarti penyalur petir tersebut dapat menangkap petir dengan arus minimal 8,23 kA.

  )1,25 I = 8,23 kA

  ) A x

  System.

  Kemudian, perhitungan luas hasil ketiga metode tersebut akan dibandingkan dengan luas sebenarnya. Dari situ akan terlihat daerah mana saja yang terproteksi dan yang tidak.

  Metode Bola Bergulir

  Untuk metode ini, radius proteksi dari bola bergulir sudah didapatkan dari tabel 2.19, yaitu untuk tingkat proteksi level

  III radius proteksinya adalah sebesar 45 m. Dan untuk arus puncaknya ( I ) dapat dicari dengan persamaan 2.17 dan 2.19 : Maka,luas daerah proteksinya adalah :

  A x = π . R

  2

  α° = sin

  (1 -

  ℎ

  = π . (45

  Daerah Proteksi

  2

  ) = sin

  (1 -

  35

  45

  )= 12,83 A x = 3,14 . 2025 A x = 6.358,5 m

  2 Dan juga dapat diketahui I min adalah :

  I = (

  ℎ 6,7(1− )

  )1,25 I = (

  35 6,7(1−sin 12,83)

  Setelah menentukan tingkat proteksi petir, kemudian akan menghitung dan menganalisa luas daerah proteksi atau zona proteksi untuk penyalur petir yang telah terpasang sebelumnya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah daerah tersebut telah terproteksi dengan baik atau tidak. Metode yang digunakan untuk menganalisa daerah proteksi di daerah tersebut adalah dengan menggunakan metode bola bergulir, teori elektrogeometri dan menurut radius proteksi yang terdapat pada katalog penyalur petir ZEUS Lightning Protection

  Oleh karena itu tingkat proteksi yang sesuai adalah tingkat III.

  = Frekuensi sambaran petir langsung per tahun

  η ≥ 1 – 0,099 η ≥ 0,901 η ≥ 90% dimana : η = Efisiensi sistem proteksi petir N d

  diperbolehkan. Penentuan tingkat proteksi pada bangunan berdasarkan perhitungan N d dan N c dilakukan sebagai berikut :

  a. Jika N d ≤ N

  c tidak perlu sistem proteksi petir.

  b. Jika N d ≥ N

  c diperlukan sistem proteksi petir.

  Dikarenakan dalam perhitungan didapatkan N d ≥ N

  c , maka nilai efisiensi :

  η ≥ 1 - η ≥ 1 –

  10 −1

  1,01

  N c = Frekuensi sambaran petir tahunan setempat yang diperbolehkan (10

• 1

  Dengan demikian nilai η sebesar 0.901 berada pada tingkat proteksi III dengan nilai efisiensi diantara 80% - 90%.

  ) Dimana hubungan antara nilai η

  (efisiensi) dengan tingkat proteksi sesuai tabel sebagai berikut :

Tabel 5.1 Efisiensi Sistem Proteksi Petir

  Tingkat Efisiensi Proteksi

  SPP I 0,98

• 1

  II 0,95

  III 0,90

  IV 0,80

• 1

  Sumber : SNI 03-7015-2004 tentang sistem proteksi petir terhadap bangunan

  E < 0% tidak diperlukan sistem proteksi petir 0% < E ≤ 80% berada pada tingkat proteksi IV 80% < E ≤ 90% berada pada tingkat proteksi III 90% < E ≤ 95% berada pada tingkat proteksi II 95% < E ≤ 98% berada pada tingkat proteksi I pembumian tersebut adalah tembaga yang berbentuk silinder pejal (stick rod) 5/8”.

  Sistem Pembumian

  Sistem pembumian terukur sudah sangat baik, karena sistem pembumian tersebut memiliki tahanan 3,9 Ω. Sedangkan ketentuan umum pada PUIL 2000 pasal 3.13.2.10 untuk total seluruh sistem tahanan pembumian tidak boleh

Gambar 5.2 Area proteksi metode Bola Bergulir lebih dari 5Ω.

• :

  Hambatan jenis tanah (ρ)

  Metoda ESE ZEUS Lightning Protection

  100Ω-m (tanah kebun)

  System

• Diameter penghantar (d) : Menurut katalog, Zeus Lightning 1,25” = 3,18 cm = 0,0318

  Protection System memiliki radius proteksi

• Panjang Elektroda (L) : tergantung pada tinggi maksimum 15 m penyalur petir tersebut dipasang. Di Maka besarnya hambatan bawah merupakan tabel radius proteksi pembumian dari ZEUS Linghtning Protection System.

  berdasarkan persamaan 2.19 Penyalur petir eksternal yang adalah : terpaang memiliki tinggi maksimum

  2

  4

  sebesar 35 m. Ini berarti radius R = . In ( − )

  4 .ℎ

  proteksinya adalah sebesar 116 m,

  2 100

  4.15 R = . In

  ( − 1,2) Maka luas daerah daerah 4.3,14.15 0,0318.15 proteksinya adalah : = 0,53 . 7,54

  2 A x s

  = π . r R= 3,9

  2 Ω

  A x = 3,14 . 116

  2 Jika ditinjau dari data pengukuran

  A x = 42.251,84 m ternyata hasilnya tidak jauh berbeda Dengan sudut proteksi sebesar _{-1 ℎ dengan perhitungan, dimana tahanan}

  = sin (1 - ) pembumian di bawah standar yang telah

• ^{-1 35+8} –

  = sin (1 )= 39 ditetapkam kurang dari 5Ω.

  116

  Dan dengan arus puncak sebesar

  3,55+3,85+3,55 ℎ

  R tanah = = 3,64 Ω

  I = ( )1,25

  4 6,7(1− )

  43 I = ( )1,25 6,7(1− 39) Tahapan Pemasangan Proteksi Petir ESE

  = 35,3 kA

  Pemasangan Air Terminal ke Atas Tower

  Ini berarti penyalur petir tersebut dapat Tahapan pemasangan Air Terminal ke atas menangkap petir dengan arus minimal 35,3 tower sebagai berikut : kA. Petir dengan nilai arus di bawah nilai

  1. Merangkai pipa 2” dengan fibre serta tersebut tidak dapat diatasi oleh proteksi klem pipa untuk pemasangan besi petir Early Streamer. siku.

  Penghantar Penyalur

  2. Pemasangan termination kit dan Penghantar penyalur atau konduktor konek dengan kabel down conduktor ke bawah (down conductor) yang terpasang

  N2XSY adalah dengan menggunakan kabel N2XSY

  3. Memasukan kabel down conduktor 1x50 mm, konduktor pembumian dipasang ke pipa 2,5” dan pipa 2”. sampai 15 m pada bak kontrol dengan 4.

  Menyambung pipa 2” dengan pipa ukuran 40x40x40 cm. 2,5” dan conecting kabel ESE Air

  Elektroda Pembumian Terminal.

  Elektroda pembumian penyalur petir

  5. Menarik rangkaian ESE Air Terminal yang digunakan adalah elektroda jenis ke atas tower. batang tegak. Bahan dari elektroda

  6. Pemasangan rangkaian ESE Air Terminal di atas tower

  2. Down conductor dimasukan ke dalam box kontrol

  2 .

  1. Untuk luas daerah yang terproteksi oleh proteksi petir konvensional melalui metode Bola Bergulir daerah yang terlindungi dari sambaran petir seluas 6.358,5 m

  Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan dalam penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan, sebagai berikut :

  VI. SIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Gambar 5.7 Conecting down conductor dengan grounding terminal

  5. Pemasangan Lightning Strike Counter dan Pita Magnetik

  4. Down conductor dikonek dengan grounding terminal di dalam box kontrol

  3. Terminal Grounding dipasang di dinding Box Control

  1. Pemasangan klem kabel down conductor dengan body tower

Gambar 5.4 Pemasangan air terminal ke atas tower

  Conecting Down Conductor Dengan Grounding Terminal Tahapan conecting down conductor dengan grounding sebagai berikut :

Gambar 5.6 Layout untuk memasang groundingGambar 5.5 Pemasangan grounding dan box kontrol

  4. Kabel BC dikonek dengan stick rod menggunakan klem khusus, kemudian galiam ditutup kembali

  3. Membuat box kontrol dengan ukuran 40x40x40 cm

  2. Menggali tanah sedalam 60 cm untuk menanam kabel BC yang akan memaralel ketiga stick rod sesuai gambar.

  1. Menancapkan stick rod dengan kedalaman 4 m sebanyak 3 titik sesuai pada gambar.

  Tahapan pemasangan grounding dan box kontrol sebagai berikut :

  Pemasangan Grounding dan Box Kontrol

  2. Untuk luas daerah yang terproteksi oleh ZEUS Lightning Protection System

  (Metode ESE) adalah sebesar 42.251,84 PERTAMINA SP BALONGAN). Jakarta :

2 Universitas Indonesia m .

  3. Dengan menggunakan metode ESE (Early Turan, G. 1988. Electric Power Transmission

  Streamer Emission) yaitu memasang System Engineering Analysis And Design. ZEUS Lightning Protection System lebih John Willey & Sons. bagus karena daerah yang terproteksi lebih luas dari metode yang lain.

  Sharma, Dwarka Prased, H.C. Design of

  4. Setelah dipasang Zeus Lightning Grounding System For High Voltage

  Protection System di tower A.27 sampai Substations, IJAET, India. sekarang tidak lagi terjadi gangguan akibat petir di tower A.27.

  Hutauruk, T.S. (1985). Transmisi Daya Elektrik. Jakarta : Erlangga.

  Saran

  Hasil penelitian yang telah dilaksanakan menunjukan bahwa di tower A.27 SUTT 70 kV Sumadra

• – Pamengpeuk lebih baik menggunakan proteksi petir metode ESE (Early Streamer Emission) daripada menggunakan metoda konvensional. Sehingga untuk unit di PT PLN (PERSERO) yang mempunyai masalah proteksi petir seperti
• – di tower A.27 SUTT 70 kV Sumadra Pamengpeuk untuk:

  1. Menyarankan untuk menggunakan metoda yang tepat pada tower transmisi.

  2. Menyarankan untuk mengganti atau menambah proteksi petir pada tower

• – tower yang intensitas sambaran petirnya tinggi.

  3. Menyarankan untuk menggunakan proteksi petir dengan metoda ESE (Early Streamer Emission) pada tower yang kasusnya sama seperti

  Daftar Pustaka Aris Munandar, A. dan Kuwahara, S. 1993.

  Tehnik Tenaga Listrik jilid II. Jakarta : PT.

  Pradna Paramita.

  IEC 62305. (1983) Protection Againts Lightning Meyditri Luden, Harnyatris. (2003). Studi Tentang Efek Petir Terhadap Peralatan Elektronik dalam Bangunan dan Pengamannya, Surabaya : Universitas Kristen Petra Widyanto, Aji. (2008). Analisa Evaluasi Sistem proteksi Petir pada Fasilitas Migas (Studi Kasus PT.