ANALISIS DISTRIBUSI ARUS SURJA PADA GEDUNG …digilib.unila.ac.id/55078/3/SKRIPSI TANPA BAB...

ANALISIS DISTRIBUSI ARUS SURJA PADA GEDUNG

TERPROTEKSI YANG TERSAMBAR PETIR SECARA

LANGSUNG

(Skripsi)

Oleh

MARIYO YOSHUA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

ABSTRACT

ANALYSIS OF SURGE CURRENT AT THE PROTECTED BUILDING

STRUCK DIRECT LIGHTNING STRIKE

BY

MARIYO YOSHUA

The utilization of Surge Protective Device (SPD) is significant to protect

the sensitive devices towards the hazards of lightning strike’s voltage.

In this research, the installed SPD is the form of MOV (Metal Oxide Varistor).

If a building is struck by the direct lightning strike, then, the surge current will be

distributed to the canals which connect to bonding bar, such as: the grounding

electrode, water pipe, power line, telephone line, data channel and other conductors

at the building that have connected to bonding bar. The current distribution

results in the surge current that should be borne by SPDs for the different case of

building one another. It happen due to the surge current distribution at the building

and others are different depending on the canals of building. The research is

conducted by installing the Q20K250 MOV. The research carried out the analysis

of current distribution at the building that struck by the direct lightning strike for

low voltage electrical system utilizing or without MOV, the TT or TNS grounding

system with the varied current of 200A, 1kA, 1,75kA, 10kA, 15kA and 20kA.

Based on the simulation results, the low voltage protection system using MOV is

better by utilizing the TT grounding system, because the residual stress is < 500 V

for each connective condition. For current flow distribution that flowed after the

excision of MOV is still secure because the current flows below Imax (the maximum

current) of the Q20K250 MOV is 15kV.

Keywords: Lightning, MOV, the TT (Terra-Terra) grounding system,

the TNS (Terra-Neutral-Separated) grounding system.

ABSTRAK

ANALISIS DISTRIBUSI ARUS SURJA PADA GEDUNG TERPROTEKSI

YANG TERSAMBAR PETIR SECARA LANGSUNG

Oleh

MARIYO YOSHUA

Penggunaan Alat Proteksi Petir (Surge Protective Devices = SPDs) menjadi sangat

penting dalam melindungi peralatan-peralatan sensitif dari bahaya tegangan yang

diakibatkan sambaran petir. Pada penelitian ini, SPDs yang dipasang berupa MOV

(Metal Oxide Varistor). Apabila sebuah gedung tersambar petir secara langsung,

maka arus surja akan terdistribusi ke saluran-saluran yang terhubung dengan balok

penghubung (bonding bar), antara lain: elektroda pentanahan, pipa air, saluran

daya, saluran telepon, saluran data dan konduktor-konduktor lainnya yang ada pada

gedung terhubung dengan balok penghubung. Pendistribusian arus ini

mengakibatkan arus surja yang harus dipikul oleh SPDs untuk kasus satu gedung

dengan gedung lainnya akan berbeda. Hal ini disebabkan karena distribusi arus

surja yang terjadi pada satu gedung berbeda dengan gedung lainnya sangat

bergantung kepada saluran-saluran yang ada pada gedung tersebut. Penelitian yang

dilakukan adalah memasang MOV dengan tipe Q20K250.

Penelitian ini melakukan analisis distribusi arus pada suatu gedung yang tersambar

petir secara langsung dengan sistem kelistrikan tegangan rendah menggunakan atau

tanpa MOV, sistem pentanahan TT atau TNS dengan variasi arus 200A, 1kA,

1,75kA, 10kA, 15kA dan 20kA. Berdasarkan hasil simulasi, sistem proteksi

tegangan rendah dengan menggunakan MOV lebih baik menggunakan sistem

pentanahan TT, dikarenakan tegangan sisa yang didapatkan kurang dari 500 V pada

setiap kondisi yang terhubung pada bonding bar. Untuk aliran distribusi arus yang

tersalurkan setelah pemotongan MOV masih aman karena arus yang mengalir di

bawah Imax (arus maksimum) MOV tipe Q20K250 sebesar 15kA.

Kata kunci : petir, MOV, sistem pentanahan TT (Terra-Terra), sistem pentanahan

TNS (Terra-Neutral-Separated).

ANALISIS DISTRIBUSI ARUS SURJA GEDUNG TERPROTEKSI

TERSAMBAR PETIR SECARA LANGSUNG

Oleh:

MARIYO YOSHUA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 23 Maret 1993, anak

pertama dari empat bersaudara dari Bapak Willer Sitorus dan Ibu

Tiurmasi Manurung.

Pendidikan Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SD Santa Lusia,

Kota Bekasi pada tahun 2005, pendidikan Sekolah Menengah

Pertama (SMP) diselesaikan di SMP Santa Lusia, Kota Bekasi pada tahun 2008,

dan pendidikan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA 8 Yadika Jatimulya pada

tahun 2011.

Penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Lampung pada tahun 2011 melalui jalur SNMPTN. Penulis berperan

aktif dalam kegiatan kemahasiswaan seperti organisasi Himpunan Mahasiswa

Teknik Elektro pada tahun 2012–2014 di Departemen Apresiasi Pengembangan dan

Keilmuan sebagai Staff Divisi Minat dan Bakat. Pada tahun 2013-2016 Penulis

menjabat sebagai Asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi dan

melaksanakan kerja praktik di Universitas Lampung pada tahun 2017 proyek audit

energi Gedung Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

Ayah dan Ibu Terkasih

Willer Sitorus dan Tiurmasi

Manurung

Kupersembahkan karya ini untuk

Keluarga Besar, Dosen, dan

Sahabat

Adik - adikku Tercinta

Fernanto

Hezron Rizky

Cherine Wahyuni

“Bukankah telah Kuperintahkan kepadamu: kuatkan dan teguhkanlah hatimu?

Janganlah kecut dan tawar hati, sebab TUHAN, Allahmu, menyertai engkau, ke

manapun engkau pergi .“ ( Yosua 1:9 )

“Donok do Jahowa di sude angka na manjou Ibana, tongon tahe di sude angka na manjou Ibana di bagasan hasingotan.“

( Psalmen 145:18)

“Janganlah takut, sebab Aku menyertai engkau, janganlah bimbang, sebab Aku ini Allahmu;

Aku akan meneguhkan, bahkan akan menolong engkau; Aku akan memegang engkau dengan tangan kanan-Ku

yang membawa kemenangan.” ( Yesaya 41 : 10 )

SANWACANA

Puji syukur senantiasa Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

hikmat dan berkat-Nya yang melimpah kepada Penulis sehingga skripsi ini dapat

diselesaikan.

Skripsi dengan judul ”Analisis Distribusi Arus Surja pada Gedung Terproteksi yang

Tersambar Petir Secara Langsung“ adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas

Lampung.

Dalam kesempatan ini Penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Prof. Suharno, M.Sc, Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung;

2. Bapak Dr. Ing. Ardian Ulvan, S.T., M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Lampung;

3. Bapak Dr. Herman H. Sinaga, S.T., M.T., selaku Sekertaris Jurusan Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Lampung;

4. Bapak Dr. Henry B.H. Sitorus, S.T., M.T., selaku Pembimbing Utama atas

kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran maupun kritik juga nasihat-

nasihat yang sangat bermanfaat dan segala ilmu yang telah diberikan dalam

proses penyelesaian skripsi ini;

5. Ibu Dr. Eng. Diah Permata, S.T., M.T., selaku Pembimbing Kedua atas

kesediaannya untuk kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran

maupun kritik juga nasihat-nasihat yang sangat bermanfaat dan segala ilmu

yang telah diberikan dalam proses penyelesaian skripsi ini;

6. Bapak Dr. Herman H. Sinaga, S.T., M.T., selaku Penguji Utama pada skripsi

ini. Terimakasih atas masukan, saran, kritik dan juga nasihat-nasihat yang

sangat bermanfaat dan segala ilmu yang telah diberikan dalam proses

penyelesaian skripsi ini;

7. Ibu Dr. Ing. Melvi Ulvan, S.T., M.T., selaku Pembimbing Akademik atas

bimbingan dan arahannya dalam proses menyelesaikan studi;

8. Bapak dan Ibu Staf Administrasi Jurusan Teknik Elektro dan Staf Administrasi

Fakultas Teknik, Universitas Lampung;

9. Seluruh rekan-rekan Teknik Elektro angkatan 2011 yang tidak dapat Penulis

sebutkan satu per satu, atas kebersamaan, doa, dan bantuannya semua;

10. Seluruh asisten Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi angkatan 2009, 2011

dan 2013.

11. Saudara-saudara satu persekutuan di Forum Komunikasi Mahasiswa Kristiani

Fakultas Teknik yang sudah membantu dalam dukungan dan doa. Tuhan Yesus

memberkati kita semuanya.

12. Seluruh keluarga yang berada di Lampung, atas dukungan doa maupun bantuan

materi kepada Penulis sampai menyelesaikan studi.

13. Terimakasih kepada Dita Synthauli Evaniya Nainggolan yang sudah saling

membantu dalam dukungan, semangat dan doa.

Akhir kata, Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kesempurnaan, akan

tetapi besar harapan semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita

semua. Tuhan memberkati kita semua. Amin.

Bandar Lampung, 19 Desember 2018

Penulis,

Mariyo Yoshua

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI .......................................................................................................... i

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. v

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xii

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ................................................................................................ 1

B. Tujuan Penelitian ............................................................................................ 3

C. Manfaat Penelitian .......................................................................................... 3

D. Rumusan Masalah ........................................................................................... 3

E. Batasan Masalah ............................................................................................. 4

F. Hipotesis .......................................................................................................... 4

G. Sistematika Penulisan ..................................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Landasan Teori ............................................................................................... 6

1. Karakteristik Gelombang Impuls Petir ................................................ 6

2. Sambaran Langsung ............................................................................. 7

3. Sistem Proteksi Petir pada Suatu Gedung ............................................ 9

4. Varistor ............................................................................................... 16

ii

5. Sistem Pentanahan Instalasi Tegangan Rendah ................................. 20

6. Konsep Proteksi Tegangan pada Instalasi Tegangan Rendah ........... 23

B. Kajian Pustaka .............................................................................................. 24

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................................... 28

1. Waktu Penelitian ................................................................................ 28

2. Tempat Penelitian .............................................................................. 28

B. Alat dan Bahan ............................................................................................. 28

3. Alat Penelitian ................................................................................... 28

4. Bahan Penelitian ................................................................................ 28

C. Tahapan Penelitian ........................................................................................ 29

1. Studi Literatur .................................................................................... 29

2. Studi Bimbingan ................................................................................ 29

3. Pengumpulan Data ............................................................................. 29

4. Pemodelan .......................................................................................... 29

5. Simulasi Rangkaian ........................................................................... 30

D. Pemodelan dan Simulasi ............................................................................... 30

1. Model Surja Petir ............................................................................... 30

2. Model Batang Pengaman (Lightning Rod) dan Konduktor

Penghubung Tanah (Down Conductor) ...................................... 31

3. Model Pentanahan ............................................................................. 32

4. Model Metal Oxide Varistor .............................................................. 32

5. Model Pipa Air .................................................................................. 33

6. Model Transformator Tegangan Menengah-Rendah ......................... 33

iii

7. Model Saluran Telepon ...................................................................... 34

8. Model Saluran Data ............................................................................ 34

9. Model Saluran Daya .......................................................................... 35

E. Diagram Alir ................................................................................................. 38

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Kondisi I dengan sistem TT tanpa MOV ...................................................... 41

B. Kondisi II dengan sistem TT tanpa MOV .................................................... 43

C. Kondisi III dengan sistem TT tanpa MOV ................................................... 45

D. Kondisi IV dengan sistem TT tanpa MOV ................................................... 47

E. Kondisi V dengan sistem TT tanpa MOV .................................................... 49

F. Kondisi I dengan sistem TT yang menggunakan MOV ................................. 51

G. Kondisi II dengan sistem TT yang menggunakan MOV .............................. 53

H. Kondisi III dengan sistem TT yang menggunakan MOV ............................ 55

I. Kondisi IV dengan sistem TT yang menggunakan MOV .............................. 57

J. Kondisi V dengan sistem TT yang menggunakan MOV ............................... 59

K. Kondisi I dengan sistem TT tanpa MOV ....................................................... 61

L. Kondisi II dengan sistem TT tanpa MOV ..................................................... 63

M. Kondisi III dengan sistem TT tanpa MOV .................................................. 65

N. Kondisi IV dengan sistem TT tanpa MOV ................................................... 67

O. Kondisi V dengan sistem TT tanpa MOV .................................................... 69

P. Kondisi I dengan sistem TT tanpa MOV ...................................................... 71

Q. Kondisi II dengan sistem TT tanpa MOV .................................................... 73

R. Kondisi III dengan sistem TT yang menggunakan MOV .............................. 75

S. Kondisi IV dengan sistem TT yang menggunakan MOV ............................. 77

iv

T. Kondisi V dengan sistem TT yang menggunakan MOV ............................... 80

U. Batas kenaikan tegangan petir untuk peralatan tegangan redah ................... 82

V. Distribusi Arus ............................................................................................... 85

V. PENUTUP

A. Simpulan ....................................................................................................... 87

B. Saran ............................................................................................................. 88

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Gelombang arus impuls 8 x 20 µs ................................................... 6

Gambar 2.2 Petir menciptakan tegangan yang merusak rumah .......................... 8

Gambar 2.3 Sistem proteksi tambahan yang dijabarkan oleh NEC .................. 11

Gambar 2.4 Batang pengaman pada atap rumah................................................ 12

Gambar 2.5 Konduktor penghubung tanah ....................................................... 13

Gambar 2.6 Elektroda pentanahan .................................................................... 14

Gambar 2.7 Surge Protective Devices (SPD) .................................................... 15

Gambar 2.8 Kontruksi dari Metal Oxide Varistor ............................................ 18

Gambar 2.9 Sistem Pentanahan TN-S ............................................................... 21

Gambar 2.10 Sistem Pentanahan TN-C ............................................................... 21

Gambar 2.11 Sistem Pentanahan TN-C-S .......................................................... 22

Gambar 2.12 Sistem Pentanahan TT ................................................................... 22

Gambar 3.1 Rangkaian generator impuls RC ................................................... 30

Gambar 3.2 Rangkaian ekivalen pentanahan .................................................... 32

Gambar 3.3 Rangkaian ekivalen Varistor ......................................................... 33

Gambar 3.4 Model Transformator .................................................................... 34

Gambar 3.5 Model saluran telepon ................................................................... 34

Gambar 3.6 Model saluran data ........................................................................ 34

Gambar 3.7 Rangkaian ekivalen saluran daya .................................................. 35

vi

Gambar 3.8 Rangkaian skematik sistem Pentanahan TT ................................... 36

Gambar 3.9 Rangkaian skematik sistem Pentanahan TNS ................................ 36

Gambar 3.10 Diagram alir penelitian ................................................................... 38

Gambar 4.1 Rangkaian simulasi kondisi I dengan sistem TT tanpa MOV ....... 41

Gambar 4.2 Grafik nilai arus yang terukur ketika diinjeksikan arus 200A pada

kondisi I dengan sistem TT tanpa MOV ........................................ 42

Gambar 4.3 Grafik nilai tegangan yang terukur ketika diinjeksikan arus 200A

pada kondisi I dengan sistem TT tanpa MOV ............................... 42

Gambar 4.4 Rangkaian simulasi kondisi II dengan sistem TT tanpa MOV ...... 43


kondisi II dengan sistem TT tanpa MOV ....................................... 44


pada kondisi II dengan sistem TT tanpa MOV .............................. 44

Gambar 4.7 Rangkaian simulasi kondisi III dengan sistem TT tanpa MOV ..... 45


kondisi III dengan sistem TT tanpa MOV ..................................... 46


pada kondisi III dengan sistem TT tanpa MOV ............................. 46

Gambar 4.10 Rangkaian simulasi kondisi IV dengan sistem TT tanpa MOV ..... 47


kondisi IV dengan sistem TT tanpa MOV ..................................... 48


pada kondisi IV dengan sistem TT tanpa MOV ............................ 48

Gambar 4.13 Rangkaian simulasi kondisi V dengan sistem TT tanpa MOV ...... 49

vii


kondisi V dengan sistem TT tanpa MOV ...................................... 50


pada kondisi V dengan sistem TT tanpa MOV .............................. 50

Gambar 4.16 Rangkaian simulasi kondisi I dengan sistem TT yang

menggunakan MOV ....................................................................... 51


kondisi I dengan sistem TT yang menggunakan MOV ................. 52


pada kondisi I dengan sistem TT yang menggunakan MOV ......... 52

Gambar 4.19 Rangkaian simulasi kondisi II dengan sistem TT yang

menggunakan MOV ....................................................................... 53


kondisi II dengan sistem TT yang menggunakan MOV ................ 54


pada kondisi II dengan sistem TT yang menggunakan MOV........ 54

Gambar 4.22 Rangkaian simulasi kondisi III dengan sistem TT yang

menggunakan MOV ....................................................................... 55


kondisi III dengan sistem TT yang menggunakan MOV ............... 56


pada kondisi III dengan sistem TT yang menggunakan MOV ...... 56

Gambar 4.25 Rangkaian simulasi kondisi IV dengan sistem TT yang

menggunakan MOV ....................................................................... 57

viii


kondisi IV dengan sistem TT yang menggunakan MOV............... 58


pada kondisi IV dengan sistem TT yang menggunakan MOV ...... 58

Gambar 4.28 Rangkaian simulasi kondisi V dengan sistem TT yang

menggunakan MOV ....................................................................... 59


kondisi V dengan sistem TT yang menggunakan MOV ................ 60


pada kondisi V dengan sistem TT yang menggunakan MOV ....... 60

Gambar 4.31 Rangkaian simulasi kondisi I dengan sistem TNS tanpa MOV ..... 61


kondisi I dengan sistem TNS tanpa MOV ..................................... 62


pada kondisi I dengan sistem TNS tanpa MOV ............................. 62

Gambar 4.34 Rangkaian simulasi kondisi II dengan sistem TNS tanpa MOV.... 63


kondisi II dengan sistem TNS tanpa MOV .................................... 64


pada kondisi II dengan sistem TNS tanpa MOV ........................... 64

Gambar 4.37 Rangkaian simulasi kondisi III dengan sistem TNS tanpa MOV .. 65


kondisi III dengan sistem TNS tanpa MOV ................................... 66

ix


pada kondisi III dengan sistem TNS tanpa MOV .......................... 66

Gambar 4.40 Rangkaian simulasi kondisi IV dengan sistem TNS tanpa MOV .. 67


kondisi IV dengan sistem TNS tanpa MOV .................................. 68


pada kondisi IV dengan sistem TNS tanpa MOV .......................... 68

Gambar 4.43 Rangkaian simulasi kondisi V dengan sistem TNS tanpa MOV ... 69


kondisi V dengan sistem TNS tanpa MOV .................................... 70


pada kondisi V dengan sistem TNS tanpa MOV ........................... 70

Gambar 4.46 Rangkaian simulasi kondisi I dengan sistem TNS yang

menggunakan MOV ....................................................................... 71


kondisi I dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ............... 72


pada kondisi I dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ...... 72

Gambar 4.49 Rangkaian simulasi kondisi II dengan sistem TNS yang

menggunakan MOV ....................................................................... 73


kondisi II dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ............. 74


pada kondisi II dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ..... 74

x

Gambar 4.52 Rangkaian simulasi kondisi III dengan sistem TNS yang

menggunakan MOV ....................................................................... 75


kondisi III dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ............ 76


pada kondisi III dengan sistem TNS yang menggunakan MOV.... 77

Gambar 4.55 Rangkaian simulasi kondisi IV dengan sistem TNS yang

menggunakan MOV ....................................................................... 77


kondisi IV dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ............ 79


pada kondisi IV dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ... 79

Gambar 4.58 Rangkaian simulasi kondisi V dengan sistem TNS yang

menggunakan MOV ....................................................................... 80


kondisi V dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ............. 81


pada kondisi V dengan sistem TNS yang menggunakan MOV ..... 82

Gambar 4.61 Grafik data pengukuran batas kenaikan impuls petir pada saluran

tegangan rendah dengan membandingkan sistem TT dan sistem

TNS serta tanpa pemasangan MOV maupun dengan memasang

MOV .............................................................................................. 84

xi

Gambar 4.62 Grafik data pengukuran distribusi arus pada saluran tegangan

rendah yang membandingkan sistem TT dan sistem TNS dengan

memasang MOV ............................................................................ 86

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Batas tegangan transient peralatan tegangan rendah ..................... 16

Tabel 2.2 Klasifikasi penggunaan Surge Protective Devices (SPDs) ........... 23

Tabel 4.1 Nilai pengukuran arus dan tegangan yang terdistribusi pada kondisi

I dengan sistem TT tanpa MOV .................................................... 41


II dengan sistem TT tanpa MOV .................................................. 43


III dengan sistem TT tanpa MOV ................................................. 45


IV dengan sistem TT tanpa MOV ................................................. 47


V dengan sistem TT tanpa MOV .................................................. 49


I dengan sistem TT menggunakan MOV ...................................... 51


II dengan sistem TT menggunakan MOV ..................................... 53


III dengan sistem TT menggunakan MOV ................................... 55

xiii


IV dengan sistem TT menggunakan MOV ................................... 57


V dengan sistem TT menggunakan MOV .................................... 59


I dengan sistem TNS tanpa MOV ................................................. 61


II dengan sistem TNS tanpa MOV ................................................ 63


III dengan sistem TNS tanpa MOV .............................................. 65


IV dengan sistem TNS tanpa MOV .............................................. 67


V dengan sistem TNS tanpa MOV ............................................... 69


I dengan sistem TNS menggunakan MOV ................................... 71


II dengan sistem TNS menggunakan MOV .................................. 73


III dengan sistem TNS menggunakan MOV ................................. 75


IV dengan sistem TNS menggunakan MOV ................................ 78


V dengan sistem TNS menggunakan MOV .................................. 80

xiv

Tabel 4.21 Batas kenaikan impuls petir untuk peralatan tegangan rendah tanpa

menggunakan MOV pada setiap kondisi dengan membandingkan

sistem TT dengan sistem TNS ....................................................... 82

Tabel 4.22 Batas kenaikan impuls untuk peralatan tegangan rendah dengan

menggunakan MOV pada setiap kondisi dengan membandingkan


Tabel 4.23 Distribusi arus di setiap saluran dengan membandingkan antara


1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Petir adalah suatu fenomena alam yang memiliki kekuatan yang sangat besar

dan berpotensi mengganggu sistem jaringan listrik apabila menyambar jaringan

listrik atau gedung yang memiliki jaringaan listrik, jaringan data dan jaringan

telepon yang ada di dalamnya. Sambaran ini dapat berupa sambaran langsung atau

tidak langsung (induksi). Selain merusak jaringan listrik pada tegangan tinggi,

sambaran petir juga dapat merusak peralatan listrik pada tegangan rendah yang

biasanya tersambung ke rumah-rumah. Sambaran petir yang terjadi pada jaringan

tegangan tinggi dapat menyebabkan tegangan lebih dan kerusakan jaringan,

sedangkan pada saluran tegangan rendah, dapat merusak alat-alat elektronik yang

terdapat di dalam rumah.

Saat ini penggunaan alat proteksi petir (Surge Protective Devices = SPDs)

menjadi sangat penting dalam melindungi peralatan-peralatan sensitif dari bahaya

tegangan lebih yang diakibatkan sambaran petir. Apabila lightning rod yang berada

di atas gedung tersambar petir secara langsung maka arus surja akan masuk ke down

conductor lalu ke bonding bar dan akan terdistribusi ke saluran-saluran yang

terhubung dengan bonding bar tersebut, antara lain : elektroda pentanahan, pipa air,

2

sistem instalasi listrik, saluran telepon, saluran data, dan konduktor-konduktor

lainnya yang ada pada gedung yang terhubung dengan bonding bar.

Dengan adanya pendistribusian arus ini mengakibatkan arus surja yang harus

dipikul oleh SPDs untuk kasus satu gedung dengan gedung lainnya akan berbeda.

Hal ini disebabkan karena distribusi arus surja yang terjadi pada satu gedung

berbeda dengan gedung lainnya yang sangat tergantung pada saluran-saluran yang

ada pada gedung tersebut.

Oleh karena itu, sebelum memasang SPDs pada sistem proteksi pada suatu

gedung harus terlebih dahulu menghitung distribusi arus surja pada gedung

tersebut. Dengan mengetahui distribusi arus maka arus surja maksimum yang

mungkin dipikul SPDs dapat diketahui, yang pada akhirnya kapasitas arus surja

SPDS yang harus dipasang dapat ditentukan. Dengan demikian kesalahan

pemasangan kapasitas SPDs dengan distribusi arus surja yang mengalir dapat

dihindari.

SPDs yang digunakan dalam penelitian ini adalah Metal Oxide Varistor

(MOV), merupakan komponen utama dalam surge arrester yang digunakan untuk

menahan arus induksi petir, yang untuk membatasi kenaikan tegangan akibat surja

petir. Kekuatan MOV ini sangat bervariasi mulai dari 5 kA hingga 150 kA untuk

kategori tegangan rendah (low voltage). Karakteristik komponen utama MOV

terbuat dari bahan zinc oxide (ZnO) yang karakteristiknya memiliki respon yang

cepat (<0,5 ns) ini sangat berkaitan dengan kecepatan dalam menahan arus petirnya,

energi yang diserap besar dan tersedia dalam berbagai nilai tegangan kerja. Oleh

karena itu, MOV mempunyai kapasitas besar maka kecepatan dalam menahan arus

induksi akan semakin cepat dalam menahan arus petir.

3

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi arus yang mengalir pada

setiap jalur penghubungnya akibat sambaran petir secara langsung dalam sebuah

gedung. Di samping itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penempatan

MOV sebagai proteksi arus surja dan menganalisis pengaruh dari penempatan

MOV tersebut. Sistem pentanahan yang digunakan adalah sistem pentanahan TN-

S (Terra Neutral-Separated) dan sistem penatanahan TT (Terra Terra) dengan

menggunakan SIMULINK MATLAB.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Mengetahui distribusi arus surja yang terjadi pada sebuah gedung yang

tersambar petir secara langsung.

b. Menganalisis kenaikan arus dan tegangan pada instalasi tegangan rendah

yang diproteksi dengan metal oxide varistor.

c. Menganalisis pengaruh dari penempatan MOV pada sistem pentanahan TT

dan sistem pentanahan TNS.

C. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui distribusi

arus yang mengalir setelah tersambar petir dan mengetahui pengaruh penempatan

MOV pada sistem pentanahan TT dan sistem pentanahan TNS.

D. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada penelitian ini adalah :

4

1. Bagaimana distribusi arus pada sebuah gedung bila tersambar petir secara

langsung?

2. Pengaruh distribusi arus surja yang mengalir ke peralatan melalui bonding

bar.

3. Pengaruh penempatan MOV dengan variasi saluran yang terhubung.

4. Kinerja MOV dalam memotong kenaikan arus surja yang terdistribusi ke

peralatan.

E. Batasan Masalah

Beberapa hal yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Elemen proteksi arus lebih yang digunakan adalah metal oxide varistor.

2. Sistem pentanahan instalasi tegangan rendah yang digunakan adalah sistem

TT (Terra Terra) dan TN-S(Terra Neutral-Seperated).

F. Hipotesis

Kenaikan tegangan pada instalasi gedung bisa terjadi dikarenakan akibat sambaran

petir secara langsung, Saat terjadi sambaran, arus akan dialirkan ke tanah melalui

batang pengaman, selain itu arus yang mengalir juga akan terdistribusi ke peralatan,

karena pada sistem instalasi kelistrikan di gedung, seluruh bagian konduktif terbuka

dari peralatan listrik ataupun instalasi memiliki ikatan galvanis yang terhubung

pada sistem grounding. Arus petir yang masuk ke saluran daya, tegangan rendah

maupun saluran data dapat menyebabkan kerusakan pada peralatan-peralatan

tegangan rendah yang ada pada gedung yang tersambar petir secara langsung.

5

Pemasangan MOV pada saluran yang menghubungkan bonding bar dengan saluran

daya akan dapat melindungi peralatan-peralatan tersebut dari tegangan lebih.

G. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada skripsi ini, terdiri dari lima bab dengan perincian

sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab I akan menjelaskan mengenai latar belakang, tujuan, manfaat, rumusan

masalah, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab II akan menjelaskan landasan teori yang berkaitan dengan penelitian.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab III akan menjelaskan mengenai waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan,

serta langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab IV akan menjelaskan mengenai pemodelan simulasi rangkaian, hasil simulasi

rangkaian, serta pembahasan mengenai hasil simulasi yang diperoleh.

BAB V PENUTUP

Bab V akan menjelaskan kesimpulan dan saran untuk penelitian selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Pada bagian ini berisi referensi yang dijadikan sebagai acuan dasar penelitian.

LAMPIRAN

Pada bagian ini berisi mengenai data-data penelitian dan simulasi, serta keterangan-

keterangan lainnya yang berkaitan dengan penelitian.

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Landasan Teori

1. Karakteristik Gelombang Impuls Petir

Tegangan impuls (impulse voltage) merupakan sebuah tegangan yang muncul

akibat dari adanya sambaran petir sehingga pada sistem akan naik dalam waktu

singkat kemudian terjadi penurunan tegangan yang relatif lebih lambat. Secara

matematis tegangan impuls petir dirumuskan sebagai berikut :

Berdasarkan standar IEC nilai waktu muka (Tf) dan waktu ekor (Tt) gelombang

impuls petir adalah Tf x Tt = 8 x 20µs, di mana toleransi untuk waktu muka ±30%

dan waktu ekor ±20%.

Gambar 2.1 Gelombang arus impuls 8 x 20 µs [2]

7

2. Sambaran Langsung

Sambaran petir secara langsung adalah sambaran pada peralatan proteksi

eksternal gedung yaitu batang pengaman (lightning rod) atau langsung mengenai

gedung atau apabila menyambar saluran penghantar yang memasuki ke balok

penghubung melalui satu atau lebih konduktor penghubung melalui satu atau lebih

konduktor penghubung tanah (down conductor). Rakotomala, et al [12] melakukan

penelitian bahwa penghantar dan bagian berbahan logam di antaranya penghantar

listrik, penghantar telepon, pipa gas, pipa air dan saluran data menjadi sarana tempat

mengalirnya arus surja petir. Arus akan terdistribusi pada saluran-saluran ini

dengan besar yang berbeda-beda.

Gambar 2.2 menunjukkan empat cara di mana sambaran petir dapat merusak

peralatan atau objek di sekitar permukiman. Umumnya kerusakan kebanyakan

terjadi dari sambaran petir ke jaringan daya, telepon dan televisi kabel (point 1).

Kawat kemudian akan menginduksi arus surja langsung ke permukiman dan ke

peralatan yang terhubung dengannya. Petir ini juga dapat merambat melalui tanah,

mencapai pipa atau kabel bawah tanah. Hal ini merupakan jalur petir untuk menuju

ke bangunan dan juga dapat merusak kabel. Petir ini menyambar jaringan luar yang

berada di permukiman pinggiran kota dan pedesaan. Pendingin ruangan (air

conditioner), piringan satelit (parabola), lampu penerangan luar, sistem control

gerbang, gubuk dan tenda, sambungan saluran telepon serta sistem keamanan dapat

disambar oleh petir. Surja petir ini kemudian akan mengalir masuk ke rumah

melalui pengawatan (point 2).

8

Gambar 2.2 Petir menciptakan tegangan yang merusak rumah [3]

Petir juga dapat menyambar objek yang berada dekat dengan bangunan namun tidak

terhubung secara langsung seperti pohon, tiang bendera dan papan reklame (point

3). Pada kondisi ini, sambaran petir meradiasi medan elektromagnetik yang kuat

dan menghasilkan tegangan yang besar yang dapat merusak peralatan.

Sambaran langsung petir terhadap bangunan jarang terjadi, bahkan pada daerah

yang memiliki potensi petir tinggi. Sambaran ini dapat merusak bangunan yang

tidak dilengkapi dengan sistem proteksi petir (Lightning Protection System = LPS),

dan biasanya akan merusak peralatan elektronik yang berada di rumah. Kerusakan

bangunan biasanya dapat dicegah melalui instalasi LPS dengan baik yakni batang

pengaman dan konduktor penghubung tanah, namun LPS itu sendiri juga terkadang

melingkupi sistem proteksi untuk peralatan elektronik di rumah (point 4).

9

3. Sistem Proteksi Petir pada Suatu Gedung

Sistem proteksi petir merupakan metode yang paling berguna untuk mengamankan

gedung dan peralatan terhadap petir. Sistem ini dirancang untuk mengumpulkan

muatan elektrostatis dan memberikan jalur kepada energi petir untuk mengalir ke

tanah, kemudian membiarkan muatan menghilang dengan aman. Kebanyakan

sistem proteksi petir memiliki tiga komponen utama, yakni : batang pengaman,

konduktor penghubung tanah dan elektro pentanahan. Muatan yang dihasilkan

gemuruh di atmosfer diserap oleh batang pengaman, lalu dialirkan melalui

konduktor dan dihilangkan jauh dibawah tanah melalui konduktor pentanahan.

Oleh karena muatan menghilang, maka tidak ada kilatan petir yang hadir, sehingga

gedung akan aman.

Beberapa persyaratan yang perlu dipertimbangkan supaya sistem proteksi petir

bekerja dengan baik, yaitu :

a. Beberapa batang pengaman harus berada di posisi tertinggi pada gedung

yang akan diproteksi dan ujungnya harus terbuka, yang salah satunya

menjadi penerima sambaran lokal saat percikan ke bawah (leader) awal

akan menyambar.

b. Hubungan antara penerima sambaran dan tanah yakni konduktor

penghubung tanah, harus mampu membawa arus petir tanpa menghasilkan

pemanasan yang signifikan.

c. Impedansi untuk aliran arus pada konduktor penghubung tanah harus cukup

rendah sehingga kilatan samping (side flashes) terhadap objek tidak timbul

sebagai hasil dari tegangan tinggi yang disebabkan oleh aliran arus.

10

d. Hubungan dari konduktor penghubung tanah ke tanah harus memudahkan

arus petir untuk mengalir ke tanah tanpa menghasilkan perbedaan potensial

elektrik yang besar di permukaan bumi dan tanpa membahayakan seseorang

atau objek terdekatnya.

e. Semua komponen logam besar dari gedung harus dihubungkan secara

elektrik ke sistem konduktor penghubung tanah untuk meminimalisir efek

kapasitansi dan memudahkan untuk mengalirkan ke tanah arus yang

mengalir ketika medan elektrik eksternal berubah secara tiba-tiba oleh

peluahan petir.

f. Proteksi surja harus diberikan untuk peralatan listrik dan untuk semua

peralatan elektronik yang ada pada suatu gedung.

National Electrical Code (NEC) dan Canadian Electrical Code (CEC)

menyarankan untuk sistem proteksi di daerah yang memiliki curah petir yang tinggi

yakni melalui instalasi berikut dan dapat dilihat pada Gambar 2.3:

1) Sistem proteksi petir (LPS).

2) Protektor surja pada saluran daya AC.

3) Protektor surja tambahan pada saluran sinyal (telekomunikasi dan data).

4) Proteksi ekstra yang juga disebut dengan proteksi point of use pada

peralatan yang akan diproteksi.

11

Gambar 2.3 Sistem proteksi tambahan yang dijabarkan oleh NEC

Sistem proteksi yang terpasang harus aman dari sambaran petir yang datang, dan

harus diperiksa secara berkala untuk memastikan tidak timbul kerusakan mekanis.

Protektor surja saluran daya dan sinyal pada jalur masuk layanan bangunan

memiliki tujuan yang sama. Mereka mengumpulkan bagian utama arus surja petir

yang masuk pada saluran eksternal dan meneruskannya ke tanah dengan aman.

Mereka juga membatasi tegangan surja yang masuk ke bangunan, dan mengurangi

beban protektor point of use pada peralatan. Efektifitas sistem proteksi ini

bergantung pada integritas sistem saluran pada bangunan.

1. Batang Pengaman (Lightning Rod)

Batang pengaman pertama kali ditemukan oleh Benjamin Franklin. Terdiri

dari batang logam runcing yang dipasang pada titik tertinggi suatu

bangunan. Batang pengaman dapat berupa tembaga padat, perunggu

ataupun aluminium. Batang pengaman biasanya dilapisi nikel. Panjang

batang pengaman minimal 12 inci, setidaknya berdiameter 0,5 inci untuk

12

tembaga dan berdiameter 5/8 inci untuk aluminium. Batang pengaman

setidaknya harus berada 10 inci di atas objek atau area yang akan diproteksi.

Batang pengaman harus dipasang pada puncak atap dan di sekitar batas

pinggir atap datar atau atap landai dengan interval tidak melebihi 20 kaki,

terkecuali untuk batang pengaman yang memiliki panjang 24 inci atau lebih

harus memiliki interval maksimal 25 kaki.

Kawat tembaga atau aluminium berpilin digunakan sebagai kabel konduksi,

yang menghubungkan batang pengaman dengan elektroda pentanahan yang

terpendam didalam tanah.

Gambar 2.4 Batang pengaman pada atap rumah

2. Konduktor Penghubung Tanah (Down Conductor)

Konduktor penghubung tanah adalah konduktor vertikal yang

menghubungkan batang pengaman ke tanah. Konduktor penghubung tanah

terdiri atas jalur resistansi rendah untuk mengalirkan arus ke tanah dengan

aman. Setiap bangunan setidaknya memiliki dua konduktor penghubung

tanah yang diletakkan di sudut-sudut bangunan.

Salah satu keuntungan dari pemasangan beberapa konduktor penghubung

tanah adalah pembagian arus ke beberapa saluran, hal ini akan mengurangi

13

tegangan tinggi yang dapat timbul selama sambaran petir. Tegangan ini

dapat menyebabkan kilatan samping, di mana petir juga dapat menyambar

jalur logam lainnya seperti menara dan jalur kawat utama. Kilatan samping

juga dapat menimbulkan api dan merusak instalasi listrik. Konduktor

penghubung dapat berupa tembaga atau aluminium dalam bentuk pita

(potongan tipis) atau lingkaran dan secara estetika akan lebih baik apabila

diberikan selubung PVC berwarna yang sesuai.

Gambar 2.5 konduktor penghubung tanah

3. Elektroda Pentanahan (Grounding Electrode)

Pada umunya, model sistem pentanahan yang saat ini digunakan adalah

sistem pentanahan driven rod, counterpoise dan grid. Sistem pentanahan

driven rod dilakukan dengan cara menanamkan elektroda pentanahan tegak

lurus ke dalam tanah yang terdiri dari satu atau lebih elektroda dengan

panjang 3 sampai 15 meter. Sistem pentanahan counterpoise dilakukan

dengan cara menanamkan elektroda pentanahan ke dalam tanah dengan

posisi horizontal atau sejajar dengan permukaan tanah dan direntangkan

menjauhi objek yang dilindungi. Sedangkan sistem pentanahan grid

dilakukan dengan cara kawat tembaga dihubungkan seperti anyaman (mesh)

14

dalam bentuk persegi panjang atau bujur sangkar, dapat berupa 1 mesh, 4

mesh, 16 mesh dan seterusnya.

Elektroda pentanahan dalam bentuk batang atau pelat elektroda harus

dihubungkan ke setiap konduktor penghubung tanah melalui titik uji.

Besarnya impedansi pentanahan tergantung dari frekuensi sistem, untuk

frekuensi rendah impedansi yang diperlukan adalah kurang dari 10 Ω

sedangkan untuk frekuensi tinggi mencapai 1 MHz impedansi yang

diperlukan adalah 70 Ω.

Gambar 2.6 Elektroda pentanahan

15

4. Surge Protective Devices (SPDs)

Gambar 2.7 Surge Protective Devices (SPD)

Surge Protective Devices (SPDs) dapat dikategorikan menjadi arrester arus

petir (lightning current arrester), arrester dan suppressor. Untuk

memperoleh kapasitas arus kerja surja maksimum, mereka harus

terkoordinasi dengan sistem distribusi tenaga tegangan rendah, saluran

telepon, pipa air, transformator tegangan menengah rendah, impedansi

elektroda pentanahan dan gedung di sekitarnya. SPDs dapat memberikan

proteksi terhadap muatan elektrik bahkan sebelum adanya sambaran kilatan

petir. SPDs dihubungkan diantara sumber tenaga dan peralatan atau

komponen yang sedang diproteksi. SPDs terdiri dari kapasitor dan resistor

yang cukup besar untuk menahan dan mengalihkan ke tanah pulsa elektrik

yang tidak lazim yang dapat merusak peralatan elektronik seperti televisi,

komputer dan telepon.

Sistem proteksi berfungsi untuk meminimalisir kerusakan yang terjadi pada

peralatan listrik saat sistem dalam kondisi abnormal, serta melindungi

manusia dari bahaya listrik.

16

Kenaikan tegangan pada instalasi tegangan rendah bisa terjadi dengan

berbagai skenario baik karena adanya sambaran petir langsung ke saluran

udara, sambaran petir ke tanah atau sekitar instalasi listrik, maupun

sambaran petir ke antena televisi.

Saat terjadi surja petir tegangan akan naik dengan sangat tajam sehingga

akan berdampak buruk terhadap peralatan yang tidak dilengkapi dengan

sistem proteksi. Peralatan listrik sendiri dibedakan menjadi dua, yakni :

menggunakan komponen semikonduktor yang sangat sensitif terhadap surja

contohnya komputer dan tanpa semikonduktor yang lebih tahan terhadap

surja petir contohnya motor listrik.

Berikut adalah tabel tegangan transient peralatan tegangan rendah

berdasarkan IEC 61000-4-5.

Tabel 2.1 Batas tegangan transient peralatan tegangan rendah [4]

Kelas Lingkungan pemasangan Bebas Tegangan

Transent (kV)

1 Melindungi dari peluahan parsial 0,5

2 Kabel dengan isolasi yang baik, bahkan pada

saat hubung singkat

1

3 Kabel power dan sinyal bekerja secara

parallel

2

4 Mencakup interkoneksi kabel luar ruangan

bersama dengan kabel power dan kabel

digunakan untuk rangkaian listrik dan

elektronik

4

4. Varistor [5]

Varistor merupakan komponen semikonduktor yang bersifat non-linear di

mana nilai resistansinya dikontrol berdasarkan nilai tegangan. Metal oxide varistor

(MOV) berbahan dasar Zinc oxide merupakan jenis varistor yang banyak dipakai

sebagai elemen proteksi surja. Kelebihan MOV yaitu respon cepat saat terjadi surja

17

dan mampu menyerap energi dalam jumlah besar, di mana kekurangannya adalah

saat tegangan normal terdapat arus bocor. Pada saat kondisi normal MOV memiliki

nilai resistansi yang besar (>1 GΩ) dan nilai resistansinya akan menurun saat

tegangan pada terminal mencapai nilai minimum tegangan untuk bisa diapit

(clamping voltage). Kontruksi dari Metal oxide varistor ditunjukkan pada Gambar

2.8.

Gambar 2.8 kontruksi dari metal oxide varistor

Karakteristik operasi dan fungsi minimum dari SPDs yang terpasang adalah

sebagai berikut :

1. Tegangan Operasi Kontinu Maksimum (Maximum Continuous Operating

Voltage = MCOV) tidak kurang dari 115% dari tegangan nominal rms

saluran.

2. Arus bocor sepanjang terminal perangkat tidak melebihi 100 mikroampere

pada MCOV.

3. Tegangan Nyala (Turn-on Voltage), merupakan tegangan minimum yang

melewati terminal SPD yang akan menyebabkan arester menyala dan

mengkonduksi. Tegangan ini tidak melebihi 125% dari MCOV.

18

4. Tegangan Apit atau Peluahan adalah tegangan maksimum yang timbul

sepanjang terminal keluaran arester ketika mengkonduksi arus surja.

Tegangan ini tidak melebihi 160% dari MCOV.

5. Tegangan Lampau (Overshoot) tidak melebihi 2 kali tegangan apit SPD

untuk lebih dari 10 ns. Tegangan lampau adalah level tegangan surja yang

timbul sepanjang terminal SPD sebelum perangkat hidup dan mengapit

surja ke level tegangan tertentu.

6. Kemampuan menyimpan sendiri, SPD akan secara otomatis kembali

keadaan mati setelah penghilang surja ketika tegangan saluran kembali

normal.

7. Usia operasi, SPD akan menghilangkan dengan aman jumlah dan

amplitude dari surja. Tegangan apit tidak boleh berubah lebih dari 10%

melebihi usia operasi arester.

8. Lampu indikator dan sistem sekring, masukan tiap SPD hendaknya

diberikan sekring internal untuk memproteksi peralatan sumber daya AC

terhadap beban lebih saat SPD terhubung singkat. Sistem sekring tidak

boleh meningkatkan tegangan apit SPD dan harus melewatkan level arus

surja sampai dengan 70 kA tanpa pembukaan. Sistem sekring yang

diberikan akan membuka pada arus steady state pada level yang cukup

rendah untuk mencegah kerusakan atau degradasi terhadap sumber daya

AC. Lampu indikator per fasa pada pembungkus SPD harus

mengindikasikan secara visual bahwasannya sekring telah terbuka.

19

Kondisi Normal

Faktor utama dalam memilih SPD yakni harus mempunyai usia yang panjang

dan kinerja yang memuaskan. Untuk mengetahuinya haruslah memahami

kondisi layanan normal. Termasuk juga bagian elektrik dan mekaniknya. SPD

harus sesuai dengan bagian elektrik dan mekanik yang tertera padanya dan

masing-masing ratingnya harus diperiksa untuk memastikan SPD tersebut

berkerja pada lokasi yang diharapkan.

Dari sisi elektrik, ada beberapa hal yang harus diperhatikan :

1. Tegangan nominal.

2. Frekuensi.

3. Fasa dan tipe transformator (seperti delta atau wye, fasa terbagi).

4. Arus.

5. Rating SPD

6. Pengawasan yang dikehendaki.

Dari sisi mekanik, ada beberapa hal yang harus diperhatikan :

1. Didalam ruangan atau luar ruangan.

2. Ketinggian.

3. Cakupan suhu.

4. Tipe pemasangan dan lokasi.

5. Proteksi wadah.

Kondisi abnormal

Apabila ada kondisi yang melebihi kondisi normal, unit SPD kemungkinan

beroperasi tidak baik atau menjadi tidak beroperasi. Operasi yang tidak baik

20

masih bisa ditolerir. Sebagai contoh adalah tampilan layar pada unit ruangan

tidak baik pada suhu -100C, namun ketika suhu menjadi meningkat 00C, layar

mulai bekerja dengan baik dan tidak menjadi kerusakan permanen.

Tegangan lebih sementara (Temporary Over Voltage = TOV)

Kondisi tegangan lebih jangka panjang dan sementara dapat memicu degradasi

yang tinggi dan bahkan kegagalan komponen SPD. Jika tegangan yang

diberikan melebihi rating tegangan operasi kontinu maksimum (MCOV) SPD,

SPD akan berusaha menahan tegangan lebih dan akan mulai mengkondisi arus.

Akibatnya adalah meningkatnya panas pada komponen SPD dan menciptakan

pemanasan yang signifikan dan pada akhirnya SPD akan rusak. Biasanya TOV

adalah hasil dari hilangnya atau terbukanya konduktor netral, masalah

regulator tegangan atau kurang hati-hatinya hubungan sistem tegangan tinggi

terhadap sistem pada perumahan.

5. Sistem Pentanahan Instalasi Tegangan Rendah [6]

Sistem pentanahan dilakukan dengan membuat hubungan antara penghantar

listrik pada instalasi tegangan rendah dan bumi dengan cara tertentu, tujuannya

adalah untuk mencegah terjadinya busur listrik antara konduktor yang

terganggu dengan tanah dan membatasi tegangan pada konduktor fasa yang

tidak tergangu.

21

a. Sistem Pentanahan TN (Terra Neutral)

Pada sistem ini titik netral ditanahkan secara langsung dan semua bagian

konduktif terbuka (BKT) dihubungkan ke titik yang ditanahkan melalui

konduktor proteksi. Sistem TN ini diklarifikasikan kedalam 3 bagian, yaitu:

1) Sistem TN-S (Terra Neutral-Separated), di mana konduktor fasa,

konduktor netral dan konduktor proteksi terpisah satu sama lain.

Gambar 2.9 Sistem Pentanahan TN-S

2) Sistem TN-C (Terra Neutral-Combined), konduktor netral dan proteksi

tergabung dalam satu penghantar tunggal.

Gambar 2.10 Sistem Pentanahan TN-C

3) Sistem TN-C-S (Terra Neutral-Combined-Separated), merupakan

gabungan dari sistem TN-S dan sistem TN-C, dalam sistem ini terdapat

22

sebuah konduktor proteksi secara netral yang terpisah satu sama lain

dibagian lainnya.

Gambar 2.11 Sistem Pentanahan TN-C-S

b. Sistem Pentanahan TT (Terra Terra)

Pentanahan titik netral sistem ini dilakukan langsung sumbernya (Generator

atau Transformator), sedangkan bagian konduktif terbuka (BKT) instalasi

listrik ditanahkan tersendiri sehingga jika terjadi kegagalan isolasi gawai

(listrik) proteksi akan bekerja memutuskan suplai.

Gambar 2.12 Sistem Pentanahan TT

23

Penjelasan lambang sesuai dengan IEC 617-11

Penghantar netral (N)

Penghantar proteksi (PE)

Gabungan penghantar netral dan

penghantar proteksi (PEN)

6. Konsep Proteksi Tegangan pada Instalasi Tegangan Rendah [7]

Pemasangan sistem proteksi tegangan lebih mengacu pada standar IEC 61643-

11, di mana dalam mengklasifikasikan mengenai penggunaan dari Surge

protective devices (SPDs) yang dijelaskan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Klasifikasi penggunaan Surge protective devices (SPDs)

Tipe/Deskripsi Klasifikasi SPDs

(IEC 61643-11:1998)

Lightning current arrester, kombinasi

lightning current dan Surge arrester

SPD Kelas I

Surge arrester untuk panel distribusi,

panel sub-distribusi, instalasi

permanen

SPD Kelas II

Surge arrester untuk stopkontak atau

terminal listrik

SPD Kelas III

SPD kelas I atau yang dikenal juga lightning current arrester dirancang untuk

dipasang pada tempat yang memiliki resiko lebih besar terkena sambaran petir

langsung. Khususnya apabila bangunan dilengkapi dengan sistem proteksi

eksternal, di manaSPD kelas I harus mampu mengatasi arus petir Iimp = ≥ 50

kA dengan panjang gelombang 10/350 µs. SPD kelas II dirancang untuk jalur

masuk ke instalasi, seperti pada panel utama, instalasi yang tidak dilengkapi

penangkal petir dan untuk instalasi permanen, di mana SPD kelas II digunakan

24

untuk mampu mengatasi lonjakan arus dengan Iimp = ≥ 10 Ka dengan panjang

gelombang 8/20 µs. Sedangkan SPD kelas III dirancang untuk melindungi

peralatan yang sangat sensitif terhadap kenaikan tegangan, sehingga harus

mampu mengatasi dari lonjakan arus dengan panjang gelombang 8/20 µs,

mampu lonjakan tegangan dengan panjang gelombang 1,2/50 µs.

B. Kajian Pustaka

Adapun penelitian terdahulu yang dilakukan antara lain sebagai berikut :

1. Wibowo, Tito. “Penentuan Kapasitas Arus Surja Alat Proteksi Petir

(SPDs) yang Dibutuhkan Sebuah Gedung yang Tersambar Petir Secara

Langsung”. 2007. Penelitian ini untuk menganalisis penempatan alat

proteksi SPDs pada setiap saluran yang terhubung pada bonding bar dalam

melindungi peralatan-peralatan sensitif dari bahaya tegangan lebih yang

diakibatkan sambaran petir. Berdasarkan hasil simulasi dengan

menggunakan EMTP didapat bahwa penambahan panjang pipa air,

pentanahan, saluran telepon, dan saluran data dapat mengurangi arus surja

yang mengalir di masing-masing saluran tersebut [3].

2. Zoro, Reynaldo. “Induksi dan Konduksi Gelombang Elektromagnetik

Akibat Sambaran Petir Pada Jaringan Tegangan Rendah”. 2009. Penelitian

ini mengevaluasi induksi dan konduksi petir pada jaringan tegangan rendah

SPP-ITB Gn. Tangkuban perahu, hasilnya adalah pada jaringan tegangan

rendah sambaran petir langsung hampir tidak mungkin terjadi, dan

umumnya kenaikan tegangan yang terjadi akibat induksi petir. Tegangan

induksi yang dihasilkan sebesar 39 kV hingga 1.375 kV dengan radius

25

sambaran sekitar 2 km yang mengakibatkan kerusakan pada arrester dan

peralatan elektronik [16].

3. Harijanto, Priya Surya. Dhofir, Moch. Dan Soemarwanto. “Perancangan

Sistem Proteksi Petir Internal Pada Condotel Borobudur. Blimbing Kota

Malang”. 2014. Penelitian ini merancang sistem proteksi petir internal agar

dapat melindungi seluruh peralatan di dalam gedung, analisis tegangan lebih

dilakukan pada tingkat proteksi level III atau arus petir 100 kA, di

managelombang transien yang dihasilkan adalah 0,001 kV hingga 1,176 kV.

Sistem proteksi gedung dilakukan dengan pemasangan arrester kelas B

dengan tingkat pemotongannya sebesar 4 kV pada jalur masuk instalasi

daya, selain itu pada bagian seluruh pelayan beban dipasang arrester kelas

C dan D dengan tingkat potongannya 2,5 kV dan 1,5 kV [17].

4. Hitoshi Kijima, and Kazuo Murakowo. “Lightning Surge Response

Improvement By Combinations Of Varistors And Gas Discharge Tubes”.

2012. Pada penelitian ini membahas mengenai metodologi yang baru untuk

melindungi peralatan terhadap tegangan lebih maupun arus lebih akibat

surja petir dengan mengkombinasikan peralatan proteksi surja. Hasil yang

diperoleh dalam penelitian ini adalah dengan mengkombinasikan GDT dan

varistor secara seri tidak terjadi kebocoran arus [18].

5. Ametani, K. Matsuoka, H. Omura, and Y. Nagai. “Surge Voltages And

Currents Into A Customer Due To Nearby Lightning”. 2014. Penelitian ini

membuktikan hasil simulasi pada EMTP mengenai surja petir yang bisa

masuk ke rumah karena adanya sambaran petir di sekitarnya. Hasilnya

adalah perlu untuk menerapkan koordinasi dari peralatan proteksi surja

26

SPDs pada saluran telepon dan konsumen rumah tangga, serta

diperlukannya sistem grounding pada bangunan [19].

6. V. Milardic, I. Uglesic, and I. Pavic. “Selection Of Surge Protective Devices

For Low-Voltage Systems Connected To Overhead Line”. 2008. Pada

penelitian ini membahas mengenai pemilihan dari peralatan proteksi surja

untuk sistem tegangan rendah yang dipasang di saluran udara, dari hasil

penelitian diperoleh bahwa penggunaan peralatan proteksi surja kelas II

dapat melindungi bangunan yang tidak memiliki sistem proteksi petir [1].

7. S. Sekioka, K. Aiba, T. Miyazaki, and S. Okabe. “Lightning Overvoltages

In Low-Voltage Circuit For Various Lightning Striking Points”. 2010. Pada

penelitian ini membahas mengenai kenaikan tegangan dan arus akibat surja

petir pada instalasi tegangan rendah dengan berbagai scenario yang

mungkin dapat terjadi (sambaran petir ke tanah, sambaran petir ke saluran

distribusi, maupun sambaran langsung ke antenna) dengan menggunakan

program EMTP. Hasilnya adalah tegangan lebih yang terjadi induksi petir

pada instalasi tegangan rendah nilainya tidak berbeda dengan kenaikan pada

elektroda tanah, dan sambaran petir langsung menyebabkan kerusakan

paling serius pada peralatan rumah tangga [20].

8. J. Ribic, and R. Marusa. “Protection Of Buildings In The Vicinity Of

Transmission Towers Against Potensial Rise Above The Ground Electrode-

Study Case”. 2016. Pada penelitian ini membahas mengenai tindakan untuk

memproteksi bangunan yang berada di sekitar menara transmisi terhadap

naiknya tegangan pada elektroda tanah. Hasilnya adalah tindakan proteksi

yang tepat untuk sistem grounding bangunan adalah dengan menerapkan

27

sistem grounding TN-C-S tanpa terhubung dengan elektroda pembumian,

selain itu perlunya untuk melindungi konduktor N dengan gas discharge

arrester dan seluruh konduktor fasa dengan metal oxide surge arrester [21].

9. A. Syakur, A. Warsito, L. Nilawati. “Kinerja Arrester Akibat Induksi

Sambaran Petir Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 kV”. 2009.

Penelitian ini membahas kinerja tangkapan petir pada jalur distribusi 20 kV

disimulasikan dengan program EMTP. Hasilnya MOV mampu memotong

kenaikan induksi tegangan yang cukup besar dan mampu menetralisir

gangguan tersebut dengan cepat [2].

28

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

1) Waktu Penelitian

Waktu penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2017 hingga Juli

2018.

2) Tempat Penelitian

Tempat penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Terpadu Jurusan

Teknik Elektro Universitas Lampung.

B. Alat dan Bahan

1) Alat Penelitian

Peralatan yang dibutuhkan pada penelitian ini antara lain :

Perangkat komputer dengan spesifikasi CORETM i5

Perangkat lunak Simulink MATLAB

2) Bahan Penelitian

Bahan yang dibutuhkan pada penelitian ini antara lain :

Parameter surja petir

Parameter alat proteksi surja dengan menggunakan MOV

29

Parameter pipa air

Parameter pentanahan

Parameter saluran daya

Parameter saluran data

Parameter saluran telepon

C. Tahapan Penelitian

Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1) Studi Literatur

Dalam studi literatur dilakukan pencarian informasi atau bahan materi baik

dari buku, jurnal, maupun sumber-sumber lain yang berkaitan dengan

penelitian ini.

2) Studi Bimbingan

Dalam tahapan ini melakukan pendalaman materi dan melakukan diskusi

dengan pembimbing dan mencari solusi dari permasalahan mengenai topik

yang dibahas.

3) Pengumpulan Data

Pada tahap ini penulis mencari nilai parameter yang dibutuhkan dalam

proses penelitian, data saluran yang terhubung pada sebuah gedung dan

karakteristik metal oxide varistor.

4) Pemodelan

Pemodelan yang dilakukan adalah menampilkan distribusi arus yang terjadi

pada gedung akibat sambaran petir secara langsung, sumber arus petir yang

30

dibangkitkan melalui Generator Impuls RC tipe 8/20 µs dengan sistem

proteksi metal oxide varistor.

5) Simulasi Rangkaian

Simulasi dilakukan dengan memvariasikan sumber arus petir (200 A, 1 kA,

10 kA dan 20 kA) untuk melihat pemotongan dari penggunaan metal oxide

varistor dan memvariasikan sistem pentanahan TT maupun sistem

pentanahan TNS.

D. Pemodelan dan Simulasi

Perhitungan distribusi arus pada setiap saluran yang ada pada gedung yang

tersambar petir secara langsung akan dilakukan dengan membuat model setiap

komponen yang ada pada sistem proteksi petir tersebut. Komponen-komponen yang

akan dimodelkan antara lain:

1) Model Surja Petir

Model surja petir dimodelkan dengan sebuah tegangan AC sinusoidal (220

V) dengan AC Voltage Source pada elemen library SimPowerSystem

MATLAB/Simulink, yang disuperposisikan dengan tegangan impuls

(tegangan yang muncul akibat sambaran petir). Pembangkitan tegangan

tinggi impuls berdasarkan rangkaian generator impuls RC [8,9].

Gambar 3.1 Rangkaian generator impuls RC [8]

31

Kapasitansi ekivalen (Ceq) dirumuskan dengan :

C = C × CC + C

Di mana besarnya energi yang dilepaskan dirumuskan dengan :

W = 12 C V

ƞ

Efisiensi generator (ƞ) dirumuskan dengan :

ƞ = CC + C

Besarnya nilai resistansi R1 dan R2 dirumuskan dengan :

R = T × C + C3 × C × C

R = T3 × C × C − R

2) Model Batang Pengaman (Lightning Rod) dan Konduktor Penghubung

Tanah (Down Conductor)

Ini akan dimodelkan dengan tahanan dan induktor yang terhubung seri

sebagaimana dimodelkan oleh Rakotomala A, et al (1994). Resistansinya

diberikan oleh persamaan :

R = ρ LS

L = L × l Di mana : ρ = restifitas konduktor, l = panjang konduktor penghubung, S =

luas permukaan konduktor penghubung tanah, L = induktansi per unit

panjang.

32

3) Model Pentahanan

Gambar 3.2 Rangkaian ekivalen pentahanan

Rangkaian ekivalen yang digunakan untuk model pentanahan adalah seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 16.

Nilai resistansi, induktansi dan kapasitansinya diberikan oleh persamaan :

R = ρπ ln &r

r (

L = μ*μ2π ln &r

r (

C = ρε*εR

Dimana : ρ = resistifitas tanah, r = jari-jari pipa, r = jari-jari arbitrasi untuk

potensial tanah nol, μ* = permeabilitas mutlak, μ = permeabilitas relatif

tanah, ε* = permitivitas mutlak, ε = permitivitas relatif tanah.

4) Model Metal Oxide Varistor

Metal oxide varistor dimodelkan berdasarkan rangkaian ekivalen dari

varistor [5,10]. C merupakan nilai kapasitansi dalam kondisi tegangan

normal, RON adalah nilai resistansi pada saat varistor bekerja dan, RX adalah

resistansi non- linear yang nilainya dipengaruhi dengan tegangan.

33

Gambar 3.3 Rangkaian ekivalen Varistor [5]

Karakteristik dari varistor dirumuskan dalam persamaan :

I = K V.

Di mana K merupakan sebuah konstanta, dan α merupakan tingkat non-

linear dari varistor yang ditentukan dari kurva karakteristik V-I atau dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan :

α = logI I⁄ logV V⁄

Untuk I2/I1=1 maka nilai α adalah :

α = 1logV V⁄

5) Model pipa Air

Model pipa air diasumsikan sama dengan model pentanahan [11].

6) Model Transformator Tegangan Menengah-Rendah

Model sekunder transformator tegangan rendah akan digunakan model

yang sederhana sebagai berikut [12]:

34

Gambar 3.4 Model Transformator

7) Model Saluran Telepon

Model saluran telepon akan digunakan model yang sederhana sebagai

berikut [13]:

Gambar 3.5 Model saluran telepon

8) Model Saluran Data

Sama halnya dengan saluran telepon, saluran data juga akan

dimodelkan sebagai berikut [13]:

Gambar 3.6 Model saluran data

35

9) Model Saluran Daya

Model saluran daya yang akan digunakan pada model MATLAB [14] atau

menurut [15] nilai-nilai R, L dan C berdasarkan pada tabel karakteristik

konduktor aluminium, hard-drawn, konduktifitas 61%.

Gambar 3.7 Rangkaian ekivalen saluran daya.

R = R1 × 1609,3

L = X82π × f × 1 × 1609,3

C = 1X: × 2π × f × 1 × 1609,3

Distribusi arus surja pada gedung yang tersambar langsung dapat digambarkan

dalam sebuah skema sebagai berikut :

36

Sistem Pentanahan TT (Tera-Tera)

Gambar 3.8 Rangkaian skematik Sistem Pentanahan TT

Sistem Pentanahan TNS (Tera-Neutral-Separated)

Gambar 3.9 Rangkaian skematik Sistem Pentanahan TNS

Parameter-parameter komponen yang ada pada sistem proteksi petir yang harus

dimasukkan dalam program Simulink MATLAB, antara lain :

1. Tahanan, induktansi batang pengaman dan konduktor penghubung tanah :

Rrod dan Lrod.

2. Nilai tahanan, induktansi dan kapasitansi transformator pengubah tegangan

menengah ke rendah yang ada pada saluran daya listrik : Rtrf, Ltrf dan Ctrf.

37

3. Nilai tahanan, induktansi dan kapasitansi saluran daya : Rdy, Ldy dan Cdy.

4. Nilai tahanan, induktansi dan kapasitansi pipa air : Rpipa, Lpipa dan Cpipa.

5. Nilai tahanan, induktansi dan kapasitansi elektroda pentanahan : Rgnd, Lgnd

dan Cgnd.

6. Nilai tahanan, induktansi dan kapasitansi saluran telepon : Rtelp, Ltelp dan

Ctelp.

7. Nilai tahanan, induktansi dan kapasitansi saluran data : Rdata, Ldata dan Cdata.

Variabel terikat divariasikan sebagai data masukan pada simulasi adalah :

1. Arus surja petir yang akan memasuki sistem dari lightning rod dan akan

terdistribusi ke saluran.

2. Variasi sistem pentanahan : sistem TT dan sistem TNS pada saat sebelum

dipasang ataupun sesudah dipasang metal oxide varistor.

Simulasi yang akan dilakukan adalah jika petir yang tersambar secara langsung,

kemudian arus petir akan masuk ke dalam rumah dan mendistribusikan arus surja

petir. Dari batang konduktor akan terhubung dengan bonding bar. Selanjutnya akan

dipasang amperemeter di setiap saluran. Akan terlihat besar arus yang masuk setiap

saluran. Untuk memotong arus lebih tersebut diperlukan metal oxide varistor

sebagai proteksi dari tegangan ataupun arus lebih. Setelah itu kita dapat melihat

kinerja dari metal oxide varistor, yang memotong arus surja petir.

Dari simulasi tersebut, ada variasi pada sistem pentanahan ketika :

Jika hanya saluran daya dengan grounding yang terpasang.

38

Jika saluran daya, grounding dan pipa air yang terpasang.

Jika saluran daya, grounding, pipa air dan saluran telepon yang terpasang.

Jika saluran daya, grounding, pipa air dan saluran data yang terpasang.

Jika saluran daya, grounding, pipa air, saluran telepon dan saluran data yang

terpasang.

E. Diagram Alir Penelitian

Tahap penelitian ini dimulai dari studi literatur, studi bimbingan, pengumpulan

data, pemodelan instalasi tegangan rendah, rangkaian simulasi, dan menganalisis

data hasil simulasi. Urutan proses tersebut digambarkan dalam flowchart diagram

alir penelitian skripsi di bawah ini :

Gambar 3.10 Diagram Alir Penelitian

Mulai

Studi Literatur

Studi Bimbingan

Pengumpulan Data

Pemodelan Instalasi Tegangan Rendah

Rangkaian Simulasi

Running Simulasi

Analisa Data Hasil Simulasi

Selesai

87

BAB V

PENUTUP

A. Simpulan

Berdasarkan hasil simulasi dan analisa yang telah dilakukan, dapat diambil

simpulan sebagai berikut :

1. Distribusi arus yang mengalir paling besar ketika sambaran langsung pada

gedung saat kondisi I (saluran daya dan pentanahan) yang terhubung dengan

memasang MOV, karena arus impuls yang mengalir akan masuk

sepenuhnya ke grounding.

2. Berdasarkan EPCOS MOV tipe Q20K250 dengan arus maksimum sebesar

15kA, ketika disimulasikan dan didapatkan arus yang mengalir pada setiap

saluran yang terhubung pada bonding bar kurang dari 15kA, dapat

disimpulkan bahwa ketika disimulasikan MOV tipe Q20K250 dengan

injeksi arus impuls 20kA masih aman untuk pendistribusian arus pada setiap

salurannya.

3. Batas kenaikan impuls petir untuk peralatan tegangan rendah tanpa

menggunakan MOV hanya mampu menahan injeksi arus impuls sebesar 1

kA dengan memvariasikan sistem pentanahan TT maupun sistem

pentanahan TNS.

88

4. Batas kenaikan impuls petir untuk peralatan tegangan rendah tanpa

menggunakan MOV, kondisi I yang terhubung lebih baik menggunakan

sistem pentanahan TNS dengan tegangan sisa sebesar 121,741 V, kondisi II

yang terhubung lebih baik menggunakan sistem pentanahan TNS dengan

tegangan sisa sebesar 113,14 V, kondisi III yang terhubung lebih baik

menggunakan sistem pentanahan TT dengan tegangan sisa sebesar 75,388

V, kondisi IV yang terhubung lebih baik menggunakan sistem pentanahan

TT dengan tegangan sisa sebesar 59,995 V dan saat kondisi V yang

terhubung lebih baik menggunakan sistem pentanahan TNS dengan

tegangan sisa sebesar 61,203 V.

5. Sistem proteksi tegangan rendah yang menggunakan MOV sebagai alat

proteksi surja pada sistem pentahanan TT dengan semua kondisi mampu

menahan injeksi arus impuls 20 kA dengan tegangan sisa < 500 V. Untuk

kondisi I dengan tegangan sisa sebesar 242,028 V, kondisi II dengan

tegangan sisa sebesar 233,141 V, kondisi III dengan tegangan sisa sebesar

194,248 V, kondisi IV dengan tegangan sisa sebesar 177,691 V dan kondisi

V dengan tegangan sisa sebesar 154,426 V.

B. Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang didapat, maka penulis memberikan saran

sebaiknya mengganti sistem proteksi arus surja yang digunakan dengan

menggunakan dioda Zener, untuk menahan arus petir berlebih yang dapat merusak

sistem jaringan.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Milardic, Victor. Uglesic, Ivo. dan Pavic, Ivaca. 2010. Selection Of Surge

Protective Device For Low Voltage Systems Connected To Overhead Line.

TPWRD-00805. IEEE Transactions on Power Delivery. No. 3, Vol. 25.

[2] A. Syakur, A. Warsito, L. Nilawati. 2009. Kinerja Arrester Akibat Induksi

Sambaran Petir Pada Jaringan Tegangan Menengah 20 kV. Transmisi,

Jurnal Teknik Elektro Universitas Diponogoro Semarang, Jilid 11, No. 1,

halaman 09-14.

[3] Wibowo, Tito. 2007. Penentuan Kapasitas Arus Surja Alat Proteksi Petir

(SPDs) Yang Dibutuhkan Sebuah Gedung Yang Tersambar Petir Langsung.

Skripsi. Fakultas Teknik Universitas Lampung.

[4] Larson, A., Tang, H. dan Scuka, V. 1996. Mathematical Simulation Of A Gas

Discharge Protector Using ATP EMTP. In Proc. Int. Symp. EMC, Rome,

Italy. pp. 315-320.

[5] Littlefuse. 2015. Metal-Oxide Varistor (Product Catalog & Design Guide).

United States.

[6] Badan Standarisasi Nasional. 2000. Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000

(PUIL 2000). Jakarta : BSN.

[7] DEHN. 2012. Lightning Protection Guide (Revised 2nd Edition). Germany.

[8] Tobing, Bonggas L. 2003. Dasar Teknik Pengujian Tegangan Tinggi. Jakarta:

Gramedia Pustaka Utama.

[9] Verma, Vivek Kumar. 2014. “Partical Simulation and Modelling of

Lightning Impulse Voltage Generator Using Marx Circuit”. Tesis. National

Institute of Technology.

[10] Zitnik, Boris. Babuder, Maks. Muhr, Michael. Zitnik, Michael. and

Thottappillil, Rajeev. 2005. Numerical Modelling Of Metal Oxide Varistors.

Proccedings of the XIVth International Symposium on High Voltage

Engineering.

[11] Grupta, B.R. and B. Thapar. 1980. Impulse Of Grounding Grids. IEEE Trans.

Power Appar. And Syst. PAS-99, pp. 1652-1660]

[12] Rakotomalala A, et al. 1994. Lightning Distribution In Buildings. The

University Press, Cambridge. UK.

[13] Anonimus. UTP High Speed Data/LAN Type.www.digikey.com.

[14] Anonimus. 2007. SIOV Metal Oxide Varistor. EPCOS.

[15] Anonimus. 2015. The Surge Protection Device (SPD). Schneider Electric –

Electrical installation guide.

[16] Zoro, Reynaldo. 2009. Induksi Dan Konduksi Gelombang Elektromagnetik

Akibat Sambaran Petir Pada Jaringan Tegangan Rendah. Makara Teknologi,

Vol. 13, No. 1.

[17] Harijanto, Priya Surya, Dhofir, Moch dan Soemarwanto. 2014. Perancangan

Sistem Proteksi Petir Internal Pada Condotel Borobudur Blimbing Kota

Malang. Jurnal Universitas Brawijaya Malang.

[18] Kijima, Hitoshi dan Murakowo, Kazuo. 2012. Lightning Surge Response

Improvement By Combinations Of Varistors And Gas Discharge Tubes.

WSEAS TRANSACTIONS on POWER SYSTEMS. Polytechnic University.

Japan. Issue 2, Vol. 7.

[19] Ametani, A., Matsuoka, K., Omura, H., Nagai, Y., 2014. Surge Voltages And

Currents Into A Customer Due To Nearby Lightning. KEPOO Research

Committee of Insulation Condition Technologies.

[20] Sekioka, Shozo, Aiba, Kiyoshi, Miyazaki, Teru, Okabe, Shigemitsu. 2010.

Lightning Overvoltages In Low-Voltage Circuit For Various Lightning

Striking Points. IEEE Transaction On Power Delivery, Vol. 25, No. 4.

[21] J. Ribic, dan R. Marusa. 2016. Protection Of Buildings In The Vicinity Of

Transmission Towers Against Potensial Rise Above The Ground Electrode-

Study Case. IEEE Transaction On Power Delivery, DOI

10.1109/TPWRD.2015.2429687.s

ANALISIS DISTRIBUSI ARUS SURJA PADA GEDUNG …digilib.unila.ac.id/55078/3/SKRIPSI TANPA BAB...

Documents

Transcript of ANALISIS DISTRIBUSI ARUS SURJA PADA GEDUNG …digilib.unila.ac.id/55078/3/SKRIPSI TANPA BAB...