Apa Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Dampak Petir terhadap Jaringan Distribusi 10kV?

1. Tegangan Lebih Induksi Petir

Tegangan lebih induksi petir merujuk pada tegangan sementara yang dihasilkan pada jalur distribusi udara akibat pelepasan petir di dekatnya, bahkan ketika jalur tidak terkena langsung. Ketika kilat terjadi di sekitar, hal ini menginduksi jumlah muatan yang besar pada konduktor—dengan polaritas berlawanan dengan muatan dalam awan petir.

Data statistik menunjukkan bahwa kerusakan yang disebabkan oleh tegangan lebih induksi petir menyumbang sekitar 90% dari total kerusakan pada jalur distribusi, menjadikannya penyebab utama gangguan pada sistem distribusi 10 kV. Penelitian menunjukkan bahwa jika jalur 10 kV berada 10 meter di atas tanah dan petir mengenai 50 meter jauhnya, arus petir hingga 100 kA dapat diinduksi. Tanpa perlindungan petir yang tepat, tegangan lebih yang dihasilkan dapat mencapai nilai puncak hingga 500 kV. Jika tingkat isolasi jalur tidak memadai, tegangan lebih ini dapat dengan mudah menusuk atau bahkan menghancurkan isolasi, menyebabkan flashover atau kegagalan konduktor.

2. Tingkat Isolasi

Kegagalan isolasi, terutama karena breakdown atau ledakan isolator, adalah penyebab lain utama kerusakan pada jalur distribusi. Kinerja isolator secara langsung menentukan kekuatan isolasi keseluruhan dari jalur distribusi 10 kV dan oleh karena itu sangat mempengaruhi keandalan sistem.

Selama operasi jangka panjang, isolator dapat mengalami degradasi akibat pencemaran lingkungan, kelembaban, penuaan, atau stres mekanis. Tanpa inspeksi rutin, perawatan, atau penggantian tepat waktu, tingkat isolasi seluruh jalur dapat menurun signifikan. Degradasi ini meningkatkan kemungkinan flashover dalam kondisi tegangan lebih—terutama selama badai petir—mengakibatkan risiko gangguan yang diinduksi oleh petir semakin tinggi.

Oleh karena itu, inspeksi dan perawatan rutin isolator sangat penting untuk memastikan integritas isolasi yang berkelanjutan dan keamanan sistem.

3. Pemasangan Perlindungan Petir

3.1 Perlindungan Trafo

Ketika tegangan lebih petir mencapai beberapa kali tegangan nominal, hal ini dapat dengan mudah menusuk isolasi di sekitar titik netral trafo. Dalam sebagian besar instalasi saat ini di China, pelindung lonjakan biasanya hanya dipasang pada sisi tegangan tinggi trafo, sementara perlindungan pada sisi tegangan rendah masih kurang memadai.

Pelindung lonjakan dapat dipasang baik di depan sekering utama maupun di sisi pengumpan keluar jalur distribusi. Selama pemasangan, terminal tegangan rendah pelindung harus di-grounding dengan benar.

Perlu dicatat bahwa konduktor netral (N-line) di bawah perangkat pelindung arus tidak boleh digrounding berulang. Jika tidak, perangkat pelindung mungkin gagal beroperasi dengan benar, mengganggu seluruh skema perlindungan. Oleh karena itu, kabel grounding dari pelindung lonjakan tegangan rendah harus dihubungkan ke terminal primer konduktor netral trafo, sebelum titik grounding berulang apapun.

3.2 Saklar Tiang dan Pemutus Sirkuit

Pemasangan pemutus sirkuit dan pemutus sambungan tiang dapat sangat meningkatkan keandalan dan keamanan jalur distribusi 10 kV. Namun, dalam praktiknya, banyak jalur yang tidak memiliki perlindungan petir yang tepat untuk perangkat kritis ini. Tanpa pelindung lonjakan yang dipasang di kedua sisi saklar tersebut, mereka rentan terhadap kerusakan akibat tegangan lebih petir, yang dapat menyebabkan kegagalan peralatan dan gangguan yang berkepanjangan.

3.3 Perlindungan Lonjakan untuk Switchgear dan Unit Lainnya

Sistem distribusi 10 kV terdiri dari beberapa unit kritis, termasuk switchgear, bank kapasitor, dan panel distribusi. Pelindung lonjakan dapat dipasang pada setiap unit (perlindungan komprehensif) atau secara selektif hanya pada unit-unit kunci saja.

Meskipun pendekatan pertama melibatkan biaya awal yang lebih tinggi, namun memberikan keandalan dan ketahanan sistem yang jauh lebih tinggi. Pemasangan selektif mengurangi biaya tetapi mungkin meninggalkan bagian tertentu tidak terlindungi. Pilihan harus didasarkan pada penilaian risiko, kritisitas beban, dan aktivitas petir lokal.