B3. Parameter dan Karakteristik Lightning Protection System

Di halaman ini akan di jelaskan berbagai parameter sistem proteksi petir berdasarkan standar-standar dari beberapa negara yang di pakai sebagai acuan.

Karakteristik Arus dan Tegangan Petir (Waveform)

Berdasarkan standar IEC petir memiliki 2 jenis karakteristik gelombang arus dan 1 jenis gelombang tegangan.

1. Gelombang Arus 10/350 μs

Gelombang 10/350 μs merupakan karakteristik dari sambaran petir langsung (Direct Strike).

2. Gelombang Arus 8/20 μs

Gelombang 8/20 μs merupakan karakteristik dari sambaran petir tidak langsung (Indirect Strike).

Kedua jenis gelombang arus petir ini digunakan untuk menentukan pengujian pada Surge Protection Device (standar IEC 61643-11) dan kekebalan peralatan terhadap arus petir.

3. Gelombang Tegangan 1.2/50 μs

Tegangan lebih yang disebaban oleh sambaran petir memiliki karakteristik gelombang tegangan 1,2/50µs.

Jenis gelombang tegangan ini digunakan untuk menguji ketahanan peralatan terhadap tegangan lebih yang berasal dari petir (tegangan impuls sesuai IEC 61000-4-5).

Radius Proteksi Petir Eksternal

Radius proteksi sebuah air terminal dapat di hitung menggunakan 2 metode berdasarkan standar IEC 62503-3.

1. Protective Angle Methode (PAM)

Volume yang terlindungi menggunakan Protective Angle Methode (PAM) terlihat seperti gambar di atas, sudut α di tentukan berdasarkan level proteksi dari standar IEC-62053-3 (Gambar 2). Radius Proteksi dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Rp = tan(α) • h

Note:
* Ketinggian diatas 60m tidak bisa menggunakan metode PAM. Gunakan metode Rolling Sphere untuk ketinggian di atas 60m.

2. Rolling Sphere Method (RSM)

RSM merupakan metode untuk menentukan posisi dimana air terminal harus di pasang. Cara ini menggunakan bola dengan radius tertentu yang digulingkan ke struktur untuk menentukan area yang berpotensi terkena petir dan area yang terlindungi oleh petir. Dengan mengetahui area tersebut, kita dapat menentukan di mana harus dipasang sistem proteksi petir untuk struktur dari sambaran petir.

Berdasarkan standar IEC 62503-3 perhitungan radius proteksi petir tergantung dari ketinggian dan level proteksi yang dipilih.

$\bf{ R_p(h) = \sqrt{h⋅(2⋅ D – h)} }$ untuk h ≥ 5m

Berdasarkan NFC – 107(2011) radius proteksi untuk air terminal ESE (Early Streamer Emission) adalah:

$\bf{ R_p(h) = \sqrt{h⋅(2⋅ D – h) + \Delta L(\Delta L + 2⋅D)} }$ untuk h ≥ 5m

dan

$\bf{ R_p = h ⋅ R_p(5)/5}$ untuk 2 m ≤ h ≤ 5 m

R_p (h) (m)

$h(m)$

$r(m)$

$\Delta L (m)$

Radius proteksi di ketinggian h

ketinggian LSP dihitung dari struktur yang diproteksi

20m untuk proteksi level I
30m untuk proteksi level II
45m untuk proteksi level III
60m untuk proteksi level IV

$\Delta L = \Delta t$ ( $\Delta t$ adalah triggering advance time ESE air terminal yang di dapat dari hasil laboratorium)