13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir

8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir

1/46

Instalasi Penyalur Petir pada

BangunanTachrir


2/46


3/46

Katagori

Proteksi External • adalah instalasi dan alat-alat di luar sebuah struktur

untuk meredam dan menghantar arus petir ke sistem

pembumian atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik/arus petir di tempattertinggi

Proteksi Internal•

Upaya menghindari terjadinya beda potensial padasemua titik di instalasi atau peralatan yang diproteksidi dalam bangunan.

Writen by : T@chrir


4/46

Proteksi External • Air Termination / Penerima• Down Conductor/Penghantar Penurunan•

Earthing System/Pembumian


5/46

Air Termination/Penerima• Penerima harus dipasang di

tempat atau bagian yangdiperkirakan dapat tersambar

petir• Jika bangunan yang terdiri dari

bagian-bagian seperti bangunanyang mempunyai menara,antena, papan reklame atausuatu blok bangunan harusdipandang sebagai suatukesatuan;

Writen by : T@chrir


6/46


7/46

Finial penyalur petir (AirTermination/Penerima)

• Susunan finial penyalur petir dapat berupa FinialBatang Tegak; Susunan

Finial Mendatar dan Finial-finial lain denganmemanfaatkan benda logamyang terpasang di atas

bangunan seperti ataplogam, menara logam, dll.

Writen by : T@chrir


8/46


• Ketinggian AirTermination minimum 10in ((IEC)61024-1-1)

• Berdasarkan Permen 02,minimum 15 cm


9/46


• Untuk air Terminationyg tingginya lebih dari600 cm, harus diberi

penyangga yang tidak boleh kurang dari ½tinggi total

Writen by : T@chrir


10/46


• Jumlah dan jarak antara masing-masing penerima harus diatur sedemikian rupasehingga dapat menjamin bangunan itumasuk dalam daerah perlindungan


11/46

Down Conductor / Penghantarpenurunan

• penghantar yang menghubungkan penerimadengan elektroda bumi;

• harus dipasang sepanjang bubungan (nok) danatau sudut-sudut bangunan ke tanah

• Dari suatu bangunan paling sedikit harusmempunyai 2 (dua) buah penghantar

penurunan;

Writen by : T@chrir


12/46


• Bahan penghantar penurunan yang dipasang khususharus digunakan kawat tembaga atau bahan yangsederajat dengan ketentuan :

–

penampang sekurang- kurangnya 50 mm’.; – setiap bentuk penampang dapat dipakai dengan tebal

serendah-rendahnya 2 mm.• Jarak antara alat-alat pemegang penghantar

penurunan satu dengan yang lainnya tidak boleh lebihdari 1,5 meter


13/46


• Jarak minimum antara penghantar penurunan yangsatu dengan yang lain diukur sebagai berikut;

• Pada bangunan yang tingginya kurang dari 25 meter

maximum 20 meter;• Pada bangunan yang tingginya antara 25 - 50 metermaka jaraknya {30 - (0,4 xtinggi bangunan) }

• Pada bangunan yang tingginya lebih dari 50 meter

maximum 10 meter.

Writen by : T@chrir


14/46

Sambungan-sambungan• harus merupakan suatu sambungan elektris,

tidak ada kemungkinan terbuka dan dapatmenahan kekuatan tarik sama dengan sepuluh

kali berat penghantar yang menggantung padasambungan itu.• Penyambungan dilakukan dengan cara:

– dilas. – diklem (plat klem, bus kontak klem) dengan panjang

sekurang-kurangnya 5 cm; – disolder dengan panjang sekurang-kurangnya 10 cm


15/46

Pembumian• Elektroda bumi harus dibuat

dan dipasang sedemikian rupasehingga tahanan pembumian

sekecil mungkin• Tahanan pembumian dari

seluruh sistem pembumiantidak boleh lebih dari 5 ohm

Writen by : T@chrir


16/46

Pembumian• Panjang suatu elektroda bumi yang dipasang

tegak dalam bumi tidak boleh kurang dari 4meter, kecuali jika sebagian dari elektroda

bumi itu sekurang-kurangnya 2 meter dibawah batas minimum permukaan air dalam bumi;


17/46

B o n d i n g • Mencegah terjadinya

loncatan yangditimbulkan adanya

perbedaan potensialtegangan antara satusystem pentanahan

dengan yang lainnya.

Writen by : T@chrir


18/46

Perhitungan Kebutuhan Bangunan akanSistem Proteksi Petir

• Berdasarkan PUIPP besarnya kebutuhanditentukan berdasarkan penjumlahan indeks-indeks yang mewakili keadaan bangunan di

suatu lokasi dan dituliskan :• R = A + B + C + D + E


19/46


• Indeks A: Bahaya berdasarkan Jenis Bangunan• Indeks B: Bahaya berdasarkan Konstruksi

Bangunan• Indeks C: Bahaya berdasarkan Tinggi

Bangunan• Indeks D: Bahaya berdasarkan Situasi

Bangunan• Indeks E: Bahaya berdasarkan Hari Guruh

Writen by : T@chrir


20/46


21/46


• Indeks A: Bahaya berdasarkan Jenis Struktur• Indeks B: Bahaya berdasarkan Jenis

Konstruksi• Indeks C: Bahaya berdasarkan Lokasi

Bangunan•

Indeks D: Bahaya berdasarkan Topografi• Indeks E: Penggunaan dan Isi Bangunan

Writen by : T@chrir


22/46


• Standart IEC 1024-1-1 atau SNI 03-7015-2004 pemilihan tingkat proteksi• sistem proteksi petir didasarkan pada frekwensi sambaran petir langsung

setempat (Nd) dan frekwensi sambaran petir tahunan setempat (Nc) yangdiperbolehkan.

• sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan di daerah tempat suatu struktur berada dinyatakan sebagai : Ng = 0,04. IKL 1,25 / km 2/ tahun

• dimana IKL adalah isokeraunic level di daerah tempat struktur yang akandiproteksi.

• Nd = Ng. Ae. 10 -6/tahun• Ae adalah area cakupan struktur (m2) yaitu daerah permukaan tanah yang

dianggap sebagai struktur yang mempunyai frekwensi sambaran langsung

tahunan, Ae = (2x(p+l)x3h)+(3,14x(3h)2

)

• Daerah yang diproteksi adalah daerah di sekitar struktur sejauh 3h dimanah adalah tinggi struktur yang diproteksi.


23/46


• Pengambilan keputusan perlu atau tidaknyamemasang sistem proteksi petir pada bangunan

berdasarkan perhitungan Nd dan Nc dilakukansebagai berikut :

– Jika Nd ≤ Nc tidak perlu sistem proteksi petir. – Jika Nd > Nc diperlukan sistem proteksi petir

dengan efisiensi : E ≥ 1 - Nc/Nd dengan tingkat proteksi sesuai tabel berikut


24/46


Writen by : T@chrir


25/46

Metode penempatan Air Termination

Metode jala ( mesh sizemethod )

• digunakan untuk perlindungan permukaanyang datar karena bisamelindungi seluruh

permukaan bangunan.Daerah yang diproteksiadalah keseluruhan daerahyang ada di dalam jala-jala


26/46


27/46

Metode penempatan AirTermination

Writen by : T@chrir


28/46


• Metode sudut proteksi(protective anglemethod )

• Daerah yang diproteksiadalah daerah yangberada di dalam kerucutdengan sudut


29/46

Metode penempatan AirTermination


30/46

30

Metoda rolling sphere


31/46


• Metode bola bergulir(rolling sphere method )

• Titik sentuh bola bergulir

pada struktur adalah titikyang dapat disambar petirdan pada titik tersebutharus diproteksi oleh

terminasi udara.• R = I 0,75

Writen by : T@chrir


32/46

32

Metoda rolling sphere• rolling sphere = bola gelinding =

elektrogeometri – Jarak Sambar – Distribusi Arus Puncak – Sudut Lindung – Daerah Lindung


33/46

33

Jarak sambar• Jarak sambar – striking distance adalah jarak antara lidah petir ke

bawah – downward leader sesaat sebelum bersatu dengan lidah penyonsong – upward leader pada titik sambar petir.

• Secara empiris jarak sambaran merupakan fungsi dari arus puncak petir, dan sebagian peneliti juga menurunkan bahwa jarak sambaradalah fungsi tinggi stuktur


34/46

34

Distribusi arus puncak• Arus puncak petir yang digunakan dalam menentukan jarak sambar

atau sudut lindung ditentukan dari tingkat proteksi yang diinginkan.• Biasanya untuk keperluan engineering diperlukan arus puncak

dengan statistik 50%.• Misalkan arus puncak 40 kA dengan statistik 50% maka sistem

proteksi melindungi 50% petir dengan arus > 40 kA, sedangkan50% sisanya (


35/46

35

Rolling sphere method : what kindof I [kA] to used?

• Step 1 - Determine level protection : risk analysis (ex: I,II, III, IV? – IEC 62305-2/IEC 61662)

• Step 2 - Find out percentage or probability of “minimumvalues of lightning current” (ex: 99%, 97%, 91%, 85%)

• Step 3 - From (local or standard) lightning currentdistribution curve, determine the current

• Step 4 - Calculate the striking distance (ex: r = 6.7 r 0.8)

D t i l l t ti i k l i ( I II III IV?


36/46

36

• Determine level protection : risk analysis (ex: I, II, III, IV? – IEC 62305-2/61662)

– Example : from risk analysis result, the structure to be protected inlevel IV

•

Find out percentage of “minimum values of lightningcurrent” (ex: 99%, 93%, 85%) – Lightning protection level IV the probability of lightning current

parameter is 85% • From (local or standard) lightning current distribution curve,

determine the current – 85% of lightning current in the area is >25 kA (negative strokes)

• it is mean that lightning current greater than 25 kA shall be protected by external protection of the structure,

• less than 25 kA is unprotected or electrical system and electronicswithin structure should be protected by internal protection

•

Calculate the striking distance or the radius of the rollingsphere (ex: r = 6.7 r 0.8) – R = 6.7 * 25 0.8 = 88 m


37/46

37

Sudut lindung• Sudut lindung sebuah air terminal dapat diukur dengan

menggambarkan daerah lindung dengan metoda bola gelindingdimana sudut lindung adalah sudut diantara garis singgung bolagelinding yang mengenai air terminal dengan permukaan tanah.

•

Sudut lindung juga dapat didekati dengan dengan persamaan Hassedan Wiesinger berikut ini :

• Untuk h


38/46

38

Contoh untuk r > h (I >>)

protected area h

r

r

r


39/46

39

protected area

hr

r

r

r

unprotected area

Contoh untuk r < h (I


40/46


41/46

ContohData Bangunan :• Jenis Bangunan : Gedung Sekolah• Panjang bangunan : 32 meter• Lebar bangunan : 32 meter• Tinggi bangunan : 45 meter• Lokasi Bangunan : Tempat Datar (Surabaya)• Hari Guruh : 100. Nc = 0,1• Pertanyaan :

– Berdasarkan PUIPP dan NFPA, Apakah Bangunan tersebutmemerlukan Penangkap petir

– Berdasarkan IEC 1024-1-1, tentukan Tingkat proteksi yangdiperlukan

Writen by : T@chrir


42/46


43/46

Writen by : T@chrir


44/46


45/46

Solusi• NFPA 780• Indeks A : Bangunan Sekolah = 9• Indeks B : Beton bertulang Logam yang tidak saling terhubung

= 4•

Indeks C : Bangunan dalam aren bangunan yang lebih rendah – bangunan besar, melingkupi area lebih dari 929 m2 = 5• Indeks D : Tanah Datar = 1• Indeks E : Bangunan berisi, perabotan, > 50 Orang = 6,

peralatan berharga = 17•

Indeks F : 100 = 1• R = 42 > 7 Sangat Perlu


46/46

Solusi• 3h = 135• Ae = (4x32x135) + (3,14x135 2)• Ng = 0,04*100 1,25• Nd = Ng.Ae.10 -6• Nc = 0,1 Nd > Nc ?•

Efisiensi SPP = 1 – Nc/Nd• Tingkat Proteksi = ...............

13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir

Documents

Transcript of 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir