Pelan Penyelesaian Sistem Pelindung Petir (Perlindungan Petir): Skim Perlindungan Luar dan Dalam yang Terpadu

​

​1. Latar Belakang dan Objektif Penyelesaian​

Aktiviti petir adalah faktor penting yang mengancam keselamatan bangunan, pekerja, dan peralatan dalaman. Petir menghasilkan arus terus berintensiti tinggi dan voltan sementara yang tinggi. Ini tidak hanya boleh menyebabkan kerosakan pada bangunan dan pemusnahan fizikal peralatan tetapi juga merembes masuk melalui garis logam seperti garis bekalan elektrik dan garis isyarat, menyebabkan gangguan peralatan elektronik, kehilangan data, dan bahkan bencana sekunder seperti kebakaran. Penyelesaian ini bertujuan untuk menubuhkan sistem perlindungan komprehensif yang terdiri daripada Sistem Perlindungan Petir Luar (ELPS) dan Peranti Perlindungan Lonjakan (SPD), secara efektif mencegat, membimbing, membuang, dan menghadkan tenaga petir untuk memaksimumkan keselamatan struktur bangunan dan memastikan kesinambungan dan kestabilan operasi peralatan dan sistem dalaman.

​2. Gambaran Komponen Sistem Perlindungan Petir (LPS)​

Sistem Perlindungan Petir (LPS) yang berkesan terdiri daripada dua komponen inti yang tidak terpisahkan dan saling menguatkan:

• ​Sistem Perlindungan Petir Luar (ELPS):​​ Dirancang utamanya untuk mempertahankan serangan petir langsung.
• ​Sistem Perlindungan Petir Dalaman (Perlindungan Lonjakan, SPD System):​​ Dirancang utamanya untuk mempertahankan voltan sementara (lonjakan) yang disebabkan oleh Gelombang Elektromagnetik Petir (LEMP) yang memasuki peralatan melalui garis.

​3. Skema Pemasangan Penghala Lonjakan Luar (Perlindungan Terhadap Serangan Langsung)​​

• ​Fungsi Inti:​​ Untuk mencegat serangan petir langsung dan menghala arus petir yang besar dengan selamat ke tanah, mencegah kerosakan fizikal (seperti penembusan, kebakaran, kerosakan struktur) yang dapat dikenakan pada struktur bangunan itu sendiri oleh serangan langsung.
• ​Komponen Utama:​​
• ​Sistem Terminasi Udara (Penghala petir/bilah/jaring):​​ Dipasang di atas bumbung atau titik tertinggi bangunan untuk menarik dan menerima serangan petir. Pilih jenis yang sesuai (misalnya, penghala, jaring, bilah) dan susun atur mengikut bentuk dan luas bangunan, memastikan liputan perlindungan memenuhi prinsip "metod bola berguling".
• ​Penghala Turun:​​ Digunakan untuk menghala arus petir dari sistem terminasi udara ke sistem terminasi tanah. Harus ditempatkan melalui laluan terpendek dan terlurus, dengan jumlah yang mencukupi dan taburan yang seragam (jarak yang sesuai dengan peraturan). Bahan biasanya adalah besi pipih atau bulat berlapis galvanis. Elakkan pemasangan dekat laluan orang awam atau gunakan langkah-langkah pelindungan isolasi.
• ​Sistem Terminasi Tanah:​​ Mengeluarkan arus petir ke tanah. Ini adalah inti dan asas sistem perlindungan; kualitinya (nilai rintangan tanah) sangat penting. Biasanya terdiri daripada elektrod tanah (batang vertikal, konduktor mendatar) dan konduktor penyambung. Gunakan bahan tahan karat (misalnya, baja berlapis galvanis, tembaga), pastikan kedalaman pengebumian mencukupi, dan bentuk lingkaran ikatan potensial (pengebumian asas) yang efektif di sekitar bangunan. Rintangan tanah harus diminimumkan (biasanya diperlukan ≤10Ω, keperluan spesifik mengikut piawaian berkaitan).
• ​Lokasi Pemasangan:​​
• Titik tertinggi bumbung bangunan dan lokasi yang mudah dipukul (pojok, eves, parapet, ventilasi, cerobong asap, dll.).
• Struktur khas (misalnya, menara, antena, sokongan panel suria) memerlukan pertimbangan individu atau terpadu.
• ​Titik Kunci Skema:​​
• ​Kepatuhan Terhadap Piawaian:​​ Ketat mematuhi piawaian reka bentuk perlindungan petir nasional dan industri (misalnya, GB 50057 "Kod Reka Bentuk Perlindungan Petir Bangunan", setara dengan siri IEC 62305).
• ​Kualiti Bahan:​​ Gunakan bahan berkualiti tinggi dan tahan karat yang memenuhi piawaian.
• ​Ikatan Potensial:​​ Semua komponen logam (misalnya, paip, rangka peralatan, bumbung logam, struktur besi) harus dihubungkan dengan andal ke penghala turun atau sistem terminasi tanah terdekat untuk mencegah kilat sampingan.
• ​Jarak Pemisahan Keselamatan:​​ Pastikan jarak pemisahan keselamatan yang mencukupi wujud antara terminasi udara dan struktur, serta antara penghala turun dan servis/pipa.
• ​Sambungan Andal:​​ Semua titik sambungan harus kuat (penyambungan atau klip yang diluluskan) untuk memastikan kelangsungan elektrik yang baik.

​4. Skema Pemasangan Penghala Lonjakan Dalaman (SPD) (Perlindungan Terhadap Lonjakan Petir)​​

• ​Fungsi Inti:​​ Untuk menghadkan voltan sementara (lonjakan) yang disebabkan oleh petir yang memasuki melalui garis elektrik, garis isyarat, garis komunikasi, dll., menguncangnya ke tahap yang selamat yang boleh ditanggung oleh peralatan, mencegah kerosakan akibat overvoltan/overarus.
• ​Komponen Utama: Peranti Perlindungan Lonjakan (SPD),​​ juga dikenali sebagai penghala lonjakan atau penghala petir:
• ​Penekan Voltan Sementara (TVS):​​ Sering digunakan untuk perlindungan peralatan halus atau garis isyarat.
• ​Penghala Overvoltan:​​ Istilah umum yang merangkumi pelbagai teknologi (misalnya, Varistor Oksida Logam MOV, Tabung Pelepasan Gas GDT, penghala pepejal).
• ​SPD Bekalan Elektrik:​​ Dipasang pada pelbagai aras sistem pembahagian elektrik (pembahagian utama, sub-pembahagian, sebelum peralatan terminal).
• ​SPD Isyarat/Data:​​ Dipasang di port masuk untuk garis telefon, garis rangkaian (misalnya, RJ45), kabel koaksial (misalnya, video CCTV, isyarat satelit), garis kawalan, dll.
• ​Sambungan Tanah:​​ SPD harus dihubungkan dengan baik ke tanah melalui laluan rendah impedans untuk mengeluarkan arus lonjakan dengan efektif. Konduktor tanah harus se​pendek, lurus, dan tebal​ mungkin ("Prinsip Pendek-Lurus-Tebal").
• ​Lokasi dan Aras Pemasangan (Perlindungan Bertingkat - Koordinasi):​​
• ​Perlindungan Tahap Pertama (Kelas I / Jenis 1 SPD):​​
• ​Lokasi:​​ Panel Pembahagian Utama Bangunan/Masuk Utama (biasanya di batas LPZ 0A/0B → LPZ 1).
• ​Fungsi:​​ Mengeluarkan sebahagian besar tenaga (gelombang 10/350μs) dari serangan langsung atau serangan berdekatan, menghadkan voltan sisa ke tahap yang lebih rendah. Biasanya menggunakan SPD jenis percikan kapasiti tinggi. Memerlukan tanah yang sangat andal.
• ​Perlindungan Tahap Kedua (Kelas II / Jenis 2 SPD):​​
• ​Lokasi:​​ Panel Pembahagian Lantai, Panel Pembahagian Kawasan, Panel Utama dalam Bilik Peralatan (di batas LPZ 1 → LPZ 2).
• ​Fungsi:​​ Lebih lanjut menghadkan voltan sisa yang dilewatkan oleh tahap pertama dan overvoltan yang disebabkan oleh operasi beralih dalaman (gelombang 8/20μs), memberikan perlindungan peralatan zonal. Biasanya menggunakan SPD jenis had voltan (misalnya, berdasarkan MOV).
• ​Perlindungan Tahap Ketiga (Kelas III / Jenis 3 SPD / Perlindungan Titik Gunaan):​​
• ​Lokasi:​​ Segera di depan peralatan, dalam soket outlet/strip plug, atau rangkaian dalaman peralatan (di batas LPZ 2 → LPZ 3).
• ​Fungsi:​​ Menguncang voltan sisa (gelombang kombinasi) di port peralatan, memberikan perlindungan final tahap halus. Sangat penting untuk peralatan elektronik sensitif (misalnya, pelayan, workstation, PLC, peralatan perubatan, peralatan komunikasi). Juga digunakan di entri garis isyarat.
• ​Titik Kunci Skema:​​
• ​Koordinasi:​​ SPD pada aras yang berbeza harus mencapai koordinasi tenaga dan voltan (menggunakan elemen penghubung/pemisah antara tahap atau ciri pemisah intrinsik SPD), memastikan tenaga dikeluarkan secara bertingkat dan voltan dikurangkan secara bertahap. Ini mencegah SPD tahap bawah gagal akibat tenaga berlebihan.
• ​Kualiti Tanah:​​ Tanah yang efektif bagi SPD sangat penting bagi keberkesanan seluruh skema. Konduktor tanah harus idealnya lebih pendek daripada 0.5 meter, dengan luas keratan rentas yang mencukupi (mengikut kelas dan lokasi SPD, biasanya ≥6-25mm² tembaga bersirip).
• ​Kepatuhan Pemasangan:​​ Pasang mengikut instruksi produk SPD dan piawaian berkaitan, memastikan sambungan fasa dan tanah yang betul.
• ​Ikatan Potensial:​​ Hubungkan kabinet logam, rak, talian kabel, dll., untuk membentuk kesan "kandang Faraday", meminimumkan perbezaan potensial dalaman.
• ​Pemeliharaan Berkala:​​ SPD sering merupakan peranti "korban" yang memerlukan pemeriksaan berkala (penunjuk status visual, pemantauan alaram jauh) dan ujian. SPD yang gagal harus digantikan dengan segera.

​5. Manfaat dan Nilai Pelaksanaan Penyelesaian Komprehensif​

• ​Perlindungan Secara Keseluruhan:​​ Sistem luar melindungi terhadap serangan langsung; sistem dalaman melindungi terhadap lonjakan yang disebabkan (LEMP), membentuk rantai perlindungan yang lengkap.
• ​Keselamatan Maksimum:​​ Melindungi struktur bangunan, nyawa manusia, dan aset peralatan elektrik/elektronik bernilai tinggi daripada kerosakan.
• ​Memastikan Kesinambungan Operasi:​​ Mengurangkan risiko kegagalan peralatan, downtime sistem, dan kehilangan data akibat petir, meningkatkan kebolehpercayaan sistem dan kesinambungan perniagaan.
• ​Mengurangkan Kos Pemilikan Total:​​ Pelaburan pencegahan secara signifikan lebih ekonomi berbanding kos langsung kerosakan akibat serangan petir (penggantian peralatan) dan kos tidak langsung (penghentian produksi, kehilangan data, impak reputasi).
• ​Kepatuhan Undang-undang:​​ Memenuhi keperluan undang-undang keselamatan bangunan, keselamatan elektrik, dan perlindungan petir nasional.