Perbedaan antara Lightning Arrester dan Surge Arrester
Apa itu Penahan Lonjakan?
Penahan lonjakan adalah perangkat pembatas tegangan yang sangat penting biasanya dipasang di dalam panel peralatan pemasangan listrik. Fungsi utamanya adalah untuk melindungi isolasi, peralatan, dan mesin dari berbagai bahaya listrik. Tidak hanya melindungi dari efek merusak petir, tetapi juga melindungi dari overvoltage sementara yang dihasilkan oleh peristiwa seperti operasi pengalihan, busur, pemutusan beban, dan gangguan listrik seperti gangguan tanah.
Penahan lonjakan memainkan peran vital dalam sistem listrik dengan secara efektif membatasi arus dan lonjakan tegangan. Perlindungan ini mencakup peralatan bertegangan rendah maupun tinggi, serta jalur komunikasi, memastikan operasi yang andal dan tidak terputus dari komponen-komponen tersebut. Dari berbagai jenis yang tersedia, penahan lonjakan yang paling umum digunakan memiliki resistor oksida logam non-linier yang ditempatkan dalam casing keramik atau karet silikon. Penahan ini terhubung paralel dengan rangkaian yang mereka lindungi, memungkinkan mereka untuk mengalihkan energi listrik berlebih dengan aman ke grid tanah selama peristiwa lonjakan. Koneksi paralel ini memastikan bahwa operasi normal rangkaian tetap tidak terpengaruh sambil memberikan perlindungan segera saat terjadi lonjakan tegangan.
Evolusi Terminologi dan Definisi Penahan
Dalam masa lalu, istilah "penahan petir" sering digunakan dalam sistem tenaga. Namun, sekarang telah digantikan oleh istilah yang lebih komprehensif, yaitu "penahan lonjakan." Pada awal desain sistem tenaga yang relatif kurang kompleks, petir adalah penyebab utama sebagian besar overvoltage. Tetapi dalam desain sistem tenaga modern yang canggih, berbagai faktor dapat menyebabkan overvoltage. Ini termasuk pemutusan beban, perubahan tiba-tiba pada beban daya tinggi, dan pengalihan disconnector di substation extra-high-voltage (EHV). Akibatnya, penahan lonjakan sekarang digunakan di substation alih-alih penahan petir tradisional. Penahan lonjakan dirancang untuk melindungi sistem dari semua sumber lonjakan tegangan yang beragam, tidak hanya petir. Di jalur transmisi dan distribusi bertegangan rendah (LV) dan menengah (MV), istilah "line arrester" juga digunakan untuk merujuk pada perangkat yang melindungi dari kedua petir dan jenis lainnya.
Apa itu Penahan Petir?
Penahan petir adalah perangkat pelindung yang sangat penting yang khusus dirancang untuk melindungi rangkaian listrik dari efek merusak petir. Petir-petir ini menghasilkan lonjakan tegangan sementara yang sangat tinggi, serta arus lonjakan akibat petir, percikan, dan busur isolasi.
Fungsi utama penahan petir adalah untuk melindungi sistem tenaga dengan mengarahkan aman lonjakan tegangan tinggi ke tanah. Meskipun grounding atau kabel tanah menawarkan beberapa perlindungan terhadap garis overhead dan sistem tenaga terhadap sambaran petir langsung, mungkin tidak cukup untuk melindungi terhadap gelombang perjalanan. Gelombang perjalanan ini dapat mencapai perangkat dan peralatan yang terhubung ke terminal, potensial menyebabkan kerusakan signifikan. Di sinilah penahan arus atau penahan petir memainkan peran penting. Mereka dirancang untuk melindungi sistem tenaga dari lonjakan akibat gangguan atau sambaran petir.
Penahan petir dipasang secara strategis di titik tertinggi struktur, seperti tiang transmisi, menara, dan bangunan. Dengan melakukan ini, mereka memberikan jalur aman untuk pelepasan arus dan tegangan yang dihasilkan oleh petir langsung ke tanah. Ini secara efektif melindungi seluruh sistem listrik dari masalah yang disebabkan oleh petir, memastikan integritas dan operasi yang andal dari peralatan dan infrastruktur yang terhubung.
Perbedaan Utama antara Penahan Lonjakan dan Penahan Petir
Lokasi Pemasangan：Penahan lonjakan biasanya dipasang di dalam panel papan, sementara penahan petir ditempatkan di luar. Perbedaan lokasi pemasangan ini berasal dari fungsi pelindungan mereka yang berbeda.
Jangkauan Perlindungan：Penahan lonjakan melindungi pemasangan listrik dari dalam, melindungi komponen internal dari berbagai gangguan listrik. Sebaliknya, penahan petir menawarkan perlindungan eksternal, melindungi peralatan dari ancaman listrik eksternal.
Melindungi Terhadap：Penahan lonjakan dirancang untuk melindungi sistem dari berbagai fenomena listrik, termasuk petir, operasi pengalihan, gangguan listrik, dan lonjakan tegangan dan arus sementara lainnya. Sementara itu, penahan petir sebagian besar dimaksudkan untuk menangani sambaran petir dan lonjakan yang terkait.
Mekanisme Penyimpangan Energi：Penahan lonjakan mengintersepsi lonjakan listrik dan mengalihkan energi berlebih yang tidak diinginkan ke kabel tanah. Sementara itu, penahan petir mengalihkan aliran energi langsung ke tanah melalui penahan itu sendiri, menciptakan jalur hambatan terkecil untuk muatan listrik yang diinduksi oleh petir.
Interchangeability：Penahan lonjakan kadang-kadang dapat digunakan sebagai ganti penahan petir karena kemampuan perlindungan yang lebih luas. Namun, penahan petir tidak dapat digunakan sebagai pengganti penahan lonjakan karena mereka tidak memiliki kemampuan untuk menangani lonjakan listrik yang tidak berhubungan dengan petir.
Apa itu Batang Petir?
Batang petir, juga dikenal sebagai konduktor petir, adalah batang logam yang terbuat dari bahan seperti tembaga, aluminium, atau bahan konduktif listrik lainnya. Ini dipasang di bagian atas struktur, termasuk menara transmisi dan distribusi, bangunan, dan edifice-tinggi lainnya. Fungsi utamanya adalah untuk melindungi struktur-struktur ini dari sambaran petir langsung.
Petir adalah pelepasan elektrostatik yang terjadi antara awan dan bumi. Ketika petir langsung mengenai garis listrik, dapat menyebabkan lonjakan berbahaya dalam tegangan sistem, yang merupakan ancaman signifikan bagi pemasangan listrik dan peralatan. Di sinilah batang petir memainkan peran penting. Dengan menyediakan jalur preferensial untuk arus petir, ia melindungi pemasangan listrik, peralatan, dan perangkat dari dampak merusak sambaran petir langsung.
Salah satu keuntungan dari batang petir adalah biayanya yang relatif rendah dibandingkan dengan penahan lonjakan. Dipasang di permukaan paling atas bangunan atau menara garis listrik, ia menawarkan rute aman untuk muatan elektrostatik bernilai tinggi dan arus petir mencapai tanah. Namun, agar berfungsi secara efektif, harus dipasangkan dengan benar ke sistem grounding, memastikan bahwa muatan listrik tersebut dilepaskan dengan aman ke tanah.
Apa itu Penekan Lonjakan?
Penekan lonjakan, juga dikenal sebagai penahan lonjakan atau penekan sementara, adalah perangkat penting. Biasanya dipasang di papan distribusi rumah dengan fungsi utama melindungi pemasangan kabel rumah dari lonjakan tegangan dan pengalihan.
Lonjakan ini dapat menjadi ancaman signifikan bagi peralatan listrik dan integritas keseluruhan sistem listrik rumah. Misalnya, ketika beban induktif seperti lemari es, mesin cuci, atau motor listrik dimatikan, ia menghasilkan lonjakan tegangan dalam sistem listrik. Fenomena ini terjadi sesuai dengan hukum self-inductance dan back electromotive force (back EMF). Saat arus melalui beban induktif berkurang dengan cepat, inductor menolak perubahan ini, menciptakan lonjakan tegangan besar yang bisa mencapai level jauh lebih tinggi dari tegangan operasional normal sistem listrik. Lonjakan semacam itu, jika tidak ditangani, dapat merusak komponen elektronik sensitif dalam peralatan, mengganggu operasi normal perangkat listrik, dan potensial menyebabkan perbaikan atau penggantian yang mahal. Penekan lonjakan masuk untuk mengintersepsi dan mengalihkan dengan aman lonjakan listrik berlebih ini, memastikan bahwa level tegangan dalam sistem listrik rumah tetap dalam batas aman dan melindungi peralatan listrik yang terhubung dari kerusakan.
Peran dan Fungsi Penekan Lonjakan
Lonjakan tegangan mendadak ini dapat merusak parah perangkat listrik yang sensitif terhadap rating tegangan. Dalam sirkuit dengan beban induktif, tindakan menghidupkan kontak dapat menghasilkan lonjakan pengalihan. Lonjakan ini tidak hanya membahayakan kontak itu sendiri, tetapi juga dapat merusak perangkat lain yang terhubung dalam sistem listrik. Untuk mengatasi masalah ini, penekan lonjakan biasanya dipasang di kontak bertegangan rendah (LV). Fungsi ganda mereka adalah untuk melindungi kontak dari lonjakan tegangan eksternal dan melindungi seluruh sistem dari efek berbahaya dari tindakan pengalihan kontak.
Penekan lonjakan standar dirancang sebagai stopkontak utilitas dengan saklar ON/OFF terintegrasi. Fitur kabel tiga-wire, memungkinkannya untuk dipasang dengan mudah ke stopkontak dinding standar. Pengaturan ini membuatnya mudah untuk menghubungkan berbagai perangkat listrik, memberikan perlindungan segera terhadap fluktuasi tegangan.
Tegangan pasokan standar di rumah, seperti 120V AC di Amerika Serikat dan 230V AC di Inggris dan Uni Eropa, ditentukan sebagai nilai root-mean-square (RMS), juga dikenal sebagai nilai efektif. Nilai RMS ini mewakili tegangan DC setara yang akan memberikan jumlah daya yang sama ke beban resistif. Untuk pasokan 120V RMS (dengan frekuensi 60Hz), tegangan puncaknya sekitar 170Vp, sementara untuk pasokan 230V RMS (dengan frekuensi 50Hz), tegangan puncak mencapai sekitar 325Vp.
Namun, dalam keberadaan transien listrik yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti sambaran petir atau operasi pengalihan, tegangan puncak dapat melonjak hingga beberapa ratus volt atau bahkan ribuan volt dalam bentuk pulsa tidak teratur. Peristiwa transien ini sangat singkat, biasanya hanya berlangsung beberapa mikrodetik (10⁻⁶ detik). Meskipun durasinya singkat, mereka dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada perangkat elektronik sensitif, yang sering dirancang untuk beroperasi dalam rentang tegangan sempit.
Di sinilah penekan lonjakan memainkan peran penting. Mereka dirancang untuk memonitor tegangan masuk dan mencegah tegangan puncak yang melebihi ambang batas yang ditentukan. Misalnya, penekan lonjakan dengan rating 250V akan berfungsi normal saat tegangan masuk tetap pada atau di bawah 230V. Tetapi begitu pulsa tegangan transien melebihi batas 250V, penekan lonjakan segera mengarahkan kelebihan daya jalur ke tanah. Respon cepat ini secara efektif melindungi perangkat yang terhubung dengan memastikan bahwa tegangan yang mereka terima tidak pernah melebihi batas operasional aman, sehingga melindungi fungsionalitas mereka dan memperpanjang umur pakai mereka.
Perbedaan antara Penahan Lonjakan dan Penekan Lonjakan
Perbedaan utama antara penekan lonjakan dan penahan lonjakan terletak pada rating tegangan dan kapabilitas penyimpangan energi. Penekan lonjakan biasanya memiliki rating tegangan yang relatif rendah, hanya sedikit lebih tinggi dari tegangan operasional normal sistem listrik yang dilayaninya. Kapabilitas penyimpangan energinya juga terbatas. Sebaliknya, penahan lonjakan memiliki rating tegangan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan tegangan nominal sirkuit. Yang lebih penting, ia memiliki kemampuan yang jauh lebih besar untuk menyimpangkan energi listrik, sambil memastikan bahwa isolasi sistem listrik tetap utuh dan tidak terpengaruh.
Titik Penting: Penting untuk dicatat bahwa penekan lonjakan tidak cocok untuk melindungi sirkuit dari transien dan lonjakan yang disebabkan oleh sambaran petir. Desain dan kapabilitasnya membuat mereka tidak mampu menangani peristiwa energi dan tegangan sangat tinggi yang terkait dengan petir, yang memerlukan perlindungan yang lebih kuat yang ditawarkan oleh penahan lonjakan.
