Surge Arrester vs Lightning Arrester: Apa Bedanya?

Sistem kelistrikan merupakan fondasi kehidupan sehari-hari, dan sangat penting untuk melindunginya dari kerusakan atau kegagalan. Arester surja dan penangkal petir adalah komponen umum yang digunakan untuk melindungi sistem ini. Meskipun serupa, ada perbedaan mendasar dalam cara penggunaannya. Artikel ini akan menjelaskan perbedaannya untuk membantu Anda mengetahui mana yang akan digunakan.

Apa itu arester lonjakan?

Arester surja , juga disebut pelindung lonjakan arus, adalah perangkat yang digunakan untuk melindungi sistem kelistrikan dari kerusakan yang disebabkan oleh lonjakan atau tegangan transien. Lonjakan ini dapat berasal dari pemadaman listrik, petir, atau operasi peralihan pada jaringan distribusi tenaga listrik.

Prinsip kerja arester surja sederhana saja. Ketika ada lonjakan tegangan yang tiba-tiba, arester surja meneruskan tegangan ekstra ke pembumian alih-alih membiarkannya sampai ke peralatan. Setelah tegangan kembali normal, arester kembali ke kondisi resistansi tinggi, memastikan kinerja sistem tidak terganggu. Dengan demikian, ini melindungi peralatan sensitif dari kerusakan.

Ada berbagai jenis arester surja, masing-masing digunakan dalam lingkungan berbeda. Arester kelas stasiun digunakan di gardu induk tegangan tinggi. Arester kelas menengah digunakan dalam jaringan tegangan menengah. Arester kelas distribusi digunakan untuk melindungi peralatan di jalur distribusi overhead dan transformator. Arester kelas sekunder digunakan dalam sistem tegangan rendah.

Apa itu Penangkal Petir?

Penangkal petir, juga disebut penangkal petir atau konduktor petir, adalah perangkat yang melindungi peralatan dari petir. Biasanya terbuat dari tembaga atau aluminium dan harus disambungkan ke tanah dengan kawat atau batang.

Ketika petir menyambar, ia menggunakan jalur dengan resistansi rendah untuk melepaskan sambaran petir ke tanah dengan aman. Hal ini akan mencegah serangan sehingga tidak menembus dan menyebabkan gangguan atau kerusakan ekstrem pada sistem kelistrikan.

Setelah pelepasan selesai, arester kembali ke kondisi isolasi normal.

Penangkal petir dipasang di bagian atas tiang transmisi atau menara gardu induk. Itu juga dipasang di titik masuk di saluran udara. Selain itu, ditempatkan di menara telekomunikasi dan atap gedung untuk perlindungan yang memadai.

Perbedaan Utama antara Surge Arrester dan Lightning Arrester

Fungsi

Fungsi dasar dari arester surja adalah untuk melindungi peralatan listrik dan elektronik dari tegangan lebih sementara. Tegangan lebih ini sering kali disebabkan oleh peristiwa sistem internal seperti operasi peralihan, kegagalan isolasi, atau sambaran petir. Ini bertindak sebagai perangkat pelindung yang membatasi tegangan ke tingkat yang aman dengan mengalihkan tegangan ekstra ke tanah. Dengan demikian, ini mencegah kerusakan isolasi dan memperpanjang masa pakai peralatan.

Di sisi lain, penangkal petir berfungsi sebagai pelindung terhadap sambaran petir langsung. Ketika petir menyambar saluran listrik, arester menyediakan jalur dengan resistansi rendah yang mengalirkan arus sangat tinggi ke bumi. Dengan demikian, ini mencegah arus tinggi mencapai peralatan sensitif.

Tingkat isolasi

Arester surja dirancang untuk melindungi isolasi komponen listrik dengan menjaga tingkat tegangan di bawah kapasitas ketahanan isolasinya. Ini menjamin bahwa isolasi peralatan tidak terkena tegangan melebihi batas pengenalnya. Misalnya, dalam sistem distribusi 33kV, penahan lonjakan arus dapat dinilai mampu menahan lonjakan arus di bawah 90kV, sehingga menjaga integritas seluruh sistem.

Di sisi lain, penangkal petir dirancang untuk koordinasi isolasi yang jauh lebih tinggi karena fungsinya untuk menangani lonjakan sambaran petir langsung. Tegangan dalam skenario ini bisa mencapai beberapa ratus kilovolt. Desain insulasinya tahan terhadap flashover atau tusukan yang disebabkan oleh impuls petir.

Tingkat dan sumber tegangan

Arester surja beroperasi pada rentang tegangan sistem yang luas, mulai dari sistem tegangan rendah di jaringan perumahan hingga sistem tegangan tinggi di jaringan transmisi dan distribusi. Ini dirancang untuk melepaskan tegangan lebih yang disebabkan oleh peralihan kapasitor, energi kabel, atau start motor. Lonjakan ini dapat berlangsung selama mikrodetik hingga milidetik dan mungkin tidak mencapai kisaran yang tinggi, namun masih dapat menyebabkan kerusakan jika tidak dikendalikan.

Sebaliknya, penangkal petir melindungi sistem dari lonjakan tegangan eksternal yang berasal dari sambaran petir. Tingkat tegangan dapat mencapai beberapa juta volt, sehingga memerlukan pelepasan segera melalui jalur resistansi rendah. Ini dipasang pada sistem distribusi tegangan menengah hingga tinggi untuk menangani tingkat tegangan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan arester surja.

Arus pelepasan nominal

Arus luahan nominal dianggap sebagai kapasitas arester untuk mengalirkan arus besar ke tanah tanpa kegagalan. Untuk arester surja, arus pelepasan nominal biasanya berkisar antara 5 kA hingga 20kA. Peringkat tersebut berarti arus tertinggi yang dapat dilepaskan berulang kali oleh perangkat tanpa kegagalan apa pun. Mereka biasanya diuji untuk menjamin bahwa mereka dapat mengelola lonjakan yang lebih kecil selama masa pakainya, selain memberikan perlindungan berkelanjutan.

Sebaliknya, penangkal petir memiliki arus pelepasan arus pelepasan nominal antara 30 kA hingga 200kA. Ini dikenai simulasi pelepasan petir yang sebenarnya. Itu dibangun menggunakan elemen internal yang kuat yang dapat menahan ledakan energi sebesar itu. Ini tidak digunakan untuk lonjakan yang sering terjadi, tetapi harus bekerja dengan sangat baik ketika terjadi serangan.

Instalasi

Arester surja biasanya ditempatkan dekat dengan peralatan yang dilindunginya, seperti terminal trafo atau titik switchgear. Tata letak ini mengurangi panjang jarak antara arester dan peralatan dan akan mencapai waktu respons yang lebih cepat. Biasanya dipasang di gardu induk dalam ruangan atau tertutup atau di dalam papan distribusi untuk melindungi peralatan elektronik dari kerusakan.

Sebaliknya, penangkal petir ditempatkan di bagian luar, dan biasanya ditempatkan di bagian atas atau titik tertinggi yang terbuka pada sistem kelistrikan. Biasanya terdapat di atas menara transmisi dan atap bangunan. Konfigurasi ini memungkinkannya untuk mencegat petir sebelum menghancurkan peralatan listrik apa pun.

Prinsip kerja

Arester surja beroperasi berdasarkan karakteristik nonlinier, menggunakan varistor oksida logam (atau MOV) atau elemen silikon karbida (SiC). Pada kondisi tegangan normal, arester mempunyai resistansi yang sangat baik, bertindak sebagai rangkaian terbuka. Ketika tegangan tinggi terjadi, resistansinya turun tajam, sehingga kelebihan arus dapat melewati tanah. Setelah tegangan kembali ke tingkat normal, tegangan kembali ke kondisi resistansi yang sangat baik dan melanjutkan pengoperasian normal.

Sebaliknya, penangkal petir menggunakan pelepasan percikan api. Artinya, ketika petir menyambar, celah udara di dalam arester mulai terionisasi dan menghantarkan listrik. Hal ini memungkinkan kelebihan arus mengalir ke bumi. Setelah pelepasan, arester kembali ke mode isolasi antara saluran dan tanah.

Konstruksi dan komponen

Seperti disebutkan sebelumnya, arester surja terbuat dari blok varistor oksida logam (MOV) dan cincin perata. Balok-balok ini dibungkus dalam wadah porselen atau polimer. Blok MOV ditempatkan di antara dua elektroda, membentuk rakitan resistor yang bergantung pada tegangan. Desain ini memastikan waktu respons yang cepat ketika terjadi tegangan lebih. Rumah polimer memberikan ketahanan terhadap kelembapan, sedangkan cincin perata memberikan distribusi yang seragam.

Sebagai perbandingan, penangkal petir memiliki konstruksi yang lebih kokoh. Ia memiliki celah percikan, resistor seri, dan elektroda bumi. Celah percikan menyala ketika tegangan petir melebihi nilainya. Resistor seri membantu mengontrol arus setelah pelepasan. Elektroda memastikan bahwa arus petir dialirkan dengan aman ke tanah.

Ruang lingkup perlindungan

Arester surja hanya memberikan perlindungan lokal dalam sistem kelistrikan. Ini dipasang di dalam lokasi dan oleh karena itu mencegah kerusakan pada trafo, switchgear, dan peralatan rumit lainnya yang mungkin rusak di jaringan. Itu menjaga tegangan pada tingkat yang diinginkan untuk menghilangkan degradasi atau kerusakan peralatan. Hal ini menjamin keandalan dan pasokan listrik yang konstan.

Namun, penangkal petir menawarkan perlindungan luas. Hal ini digunakan untuk melawan bahaya eksternal, yang terjadi akibat sambaran petir langsung, dan mengarahkan pelepasan tersebut sebelum mencapai peralatan. Tidak seperti arester surja, arester ini tidak mengontrol lonjakan tegangan internal di dalam peralatan. Area cakupannya adalah memberikan perlindungan menyeluruh terhadap peralatan dan operator.

Kapasitas aliran

Kapasitas aliran menunjukkan seberapa besar arus lonjakan yang dapat dialirkan dengan aman ke tanah atau bumi. Untuk arester surja, kemampuan penanganan energinya biasanya antara 5 kA dan 20 kA. Kisaran ini bervariasi tergantung pada kelas tegangan dan aplikasi. Namun kapasitas alirannya memungkinkannya mengelola lonjakan yang sering terjadi dengan tetap menjaga stabilitas dan keandalan.

Untuk penangkal petir, kapasitas aliran atau kemampuan penanganan energinya berkisar antara 30kA dan 200kA atau lebih tinggi. Ini menyediakan jalur langsung dengan resistansi rendah bagi arus petir untuk mencapai bumi, mencegahnya mengalir ke peralatan. Kapasitas alirannya yang unggul membuatnya berguna dalam sistem kelistrikan luar ruangan dan area dengan paparan tinggi.

Aplikasi

Perbedaan terakhir antara penangkal petir dan penangkal petir adalah penerapannya. Arester surja diterapkan di pabrik industri, gardu induk, dan bangunan komersial, di mana lonjakan arus biasanya rendah, seperti yang disebabkan oleh operasi peralihan internal. Selain itu, ini melindungi transformator dan pemutus sirkuit dari tegangan lebih. Ini juga digunakan dalam sistem telekomunikasi dan energi terbarukan untuk melindungi inverter dari lonjakan arus.

Sedangkan penangkal petir dipasang di luar ruangan pada area yang terkena petir langsung. Contoh kawasan tersebut antara lain menara transmisi, gedung tinggi, gardu induk, pembangkit listrik, dan tiang telekomunikasi. Ini mencegah serangan menembus jaringan listrik, memberikan isolasi dan perlindungan dari kerusakan.

Tabel Perbandingan Perbedaan Utama Surge Arrester vs Lightning Arrester

Penangkap Mana yang Harus Anda Pilih?

Kriteria seleksi harus didasarkan pada hal-hal berikut:

• Tingkat tegangan sistem: Pilih arester yang tegangan pengenalnya sesuai dengan tegangan sistem yang Anda lindungi.

• Lokasi pemasangan: Pertimbangkan di mana arester akan digunakan. Arester surja paling baik digunakan di dalam ruangan, sedangkan arester petir paling cocok digunakan di area yang terkena petir.

• Perkiraan intensitas lonjakan: Memahami perkiraan intensitas lonjakan di suatu wilayah juga akan membantu Anda mengetahui arester mana yang harus dipilih. Jika wilayah tersebut rawan petir, maka gunakanlah penangkal petir. Untuk lonjakan yang sering terjadi akibat operasi peralihan, arester surja adalah yang paling cocok.

• Sensitivitas peralatan: Peralatan yang berbeda memiliki tingkat toleransi yang berbeda terhadap tegangan lebih. Periksa peralatan Anda untuk memastikannya dapat meningkatkan keselamatan operasional.

Kesimpulan

Arester surja dan penangkal petir keduanya digunakan untuk melindungi peralatan, namun perbedaan utamanya membedakan keduanya. Blog ini telah membahas topik tersebut secara luas, sehingga Anda dapat membuat keputusan yang tepat.

Jika Anda mencari cara untuk meningkatkan keselamatan kelistrikan, Haivol Electrical adalah tempatnya. Kami memiliki penangkal petir dan penangkal petir berkualitas yang memenuhi berbagai tingkat perlindungan. Hubungi kami sekarang untuk informasi lebih lanjut.

FAQ

Apakah penangkal petir sama dengan penangkal petir?

Tidak, penangkal petir tidak sama dengan penangkal lonjakan arus. Sementara penangkal petir melindungi peralatan dari tegangan berlebih yang disebabkan oleh sambaran petir langsung, penangkal petir melindungi peralatan dari lonjakan yang disebabkan oleh sambaran petir dan kejadian internal seperti pemadaman listrik.

Bisakah penahan lonjakan arus melindungi dari petir?

Arester surja dapat melindungi terhadap lonjakan yang disebabkan oleh petir tetapi tidak terhadap sambaran petir langsung.

Bisakah penangkal petir mencegah kerusakan?

Ya, penangkal petir mencegah kerusakan peralatan dengan mengalirkan arus berlebih ke tanah saat petir menyambar.

Apakah perangkat pelindung lonjakan arus berfungsi tanpa pembumian?

Tidak, perangkat pelindung lonjakan arus tidak akan berfungsi tanpa sistem pembumian atau pembumian. Mereka membutuhkannya untuk mengalirkan arus ke tanah dengan aman agar tidak merusak peralatan sensitif.

Seberapa sering saya harus memeriksa atau mengganti arester?

Anda harus mengganti arester Anda setidaknya setiap tahun. Anda juga harus melakukan pemeriksaan berkala untuk memastikan kondisinya baik.