13_instalasi penyalur petir pada bangunan_tachrir
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
1/46
Instalasi Penyalur Petir pada
BangunanTachrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
2/46
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
3/46
Katagori
Proteksi External • adalah instalasi dan alat-alat di luar sebuah struktur
untuk meredam dan menghantar arus petir ke sistem
pembumian atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik/arus petir di tempattertinggi
Proteksi Internal•
Upaya menghindari terjadinya beda potensial padasemua titik di instalasi atau peralatan yang diproteksidi dalam bangunan.
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
4/46
Proteksi External • Air Termination / Penerima• Down Conductor/Penghantar Penurunan•
Earthing System/Pembumian
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
5/46
Air Termination/Penerima• Penerima harus dipasang di
tempat atau bagian yangdiperkirakan dapat tersambar
petir• Jika bangunan yang terdiri dari
bagian-bagian seperti bangunanyang mempunyai menara,antena, papan reklame atausuatu blok bangunan harusdipandang sebagai suatukesatuan;
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
6/46
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
7/46
Finial penyalur petir (AirTermination/Penerima)
• Susunan finial penyalur petir dapat berupa FinialBatang Tegak; Susunan
Finial Mendatar dan Finial-finial lain denganmemanfaatkan benda logamyang terpasang di atas
bangunan seperti ataplogam, menara logam, dll.
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
8/46
Finial penyalur petir (AirTermination/Penerima)
• Ketinggian AirTermination minimum 10in ((IEC)61024-1-1)
• Berdasarkan Permen 02,minimum 15 cm
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
9/46
Finial penyalur petir (AirTermination/Penerima)
• Untuk air Terminationyg tingginya lebih dari600 cm, harus diberi
penyangga yang tidak boleh kurang dari ½tinggi total
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
10/46
Finial penyalur petir (AirTermination/Penerima)
• Jumlah dan jarak antara masing-masing penerima harus diatur sedemikian rupasehingga dapat menjamin bangunan itumasuk dalam daerah perlindungan
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
11/46
Down Conductor / Penghantarpenurunan
• penghantar yang menghubungkan penerimadengan elektroda bumi;
• harus dipasang sepanjang bubungan (nok) danatau sudut-sudut bangunan ke tanah
• Dari suatu bangunan paling sedikit harusmempunyai 2 (dua) buah penghantar
penurunan;
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
12/46
Down Conductor / Penghantarpenurunan
• Bahan penghantar penurunan yang dipasang khususharus digunakan kawat tembaga atau bahan yangsederajat dengan ketentuan :
–
penampang sekurang- kurangnya 50 mm’.; – setiap bentuk penampang dapat dipakai dengan tebal
serendah-rendahnya 2 mm.• Jarak antara alat-alat pemegang penghantar
penurunan satu dengan yang lainnya tidak boleh lebihdari 1,5 meter
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
13/46
Down Conductor / Penghantarpenurunan
• Jarak minimum antara penghantar penurunan yangsatu dengan yang lain diukur sebagai berikut;
• Pada bangunan yang tingginya kurang dari 25 meter
maximum 20 meter;• Pada bangunan yang tingginya antara 25 - 50 metermaka jaraknya {30 - (0,4 xtinggi bangunan) }
• Pada bangunan yang tingginya lebih dari 50 meter
maximum 10 meter.
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
14/46
Sambungan-sambungan• harus merupakan suatu sambungan elektris,
tidak ada kemungkinan terbuka dan dapatmenahan kekuatan tarik sama dengan sepuluh
kali berat penghantar yang menggantung padasambungan itu.• Penyambungan dilakukan dengan cara:
– dilas. – diklem (plat klem, bus kontak klem) dengan panjang
sekurang-kurangnya 5 cm; – disolder dengan panjang sekurang-kurangnya 10 cm
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
15/46
Pembumian• Elektroda bumi harus dibuat
dan dipasang sedemikian rupasehingga tahanan pembumian
sekecil mungkin• Tahanan pembumian dari
seluruh sistem pembumiantidak boleh lebih dari 5 ohm
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
16/46
Pembumian• Panjang suatu elektroda bumi yang dipasang
tegak dalam bumi tidak boleh kurang dari 4meter, kecuali jika sebagian dari elektroda
bumi itu sekurang-kurangnya 2 meter dibawah batas minimum permukaan air dalam bumi;
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
17/46
B o n d i n g • Mencegah terjadinya
loncatan yangditimbulkan adanya
perbedaan potensialtegangan antara satusystem pentanahan
dengan yang lainnya.
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
18/46
Perhitungan Kebutuhan Bangunan akanSistem Proteksi Petir
• Berdasarkan PUIPP besarnya kebutuhanditentukan berdasarkan penjumlahan indeks-indeks yang mewakili keadaan bangunan di
suatu lokasi dan dituliskan :• R = A + B + C + D + E
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
19/46
Perhitungan Kebutuhan Bangunan akanSistem Proteksi Petir
• Indeks A: Bahaya berdasarkan Jenis Bangunan• Indeks B: Bahaya berdasarkan Konstruksi
Bangunan• Indeks C: Bahaya berdasarkan Tinggi
Bangunan• Indeks D: Bahaya berdasarkan Situasi
Bangunan• Indeks E: Bahaya berdasarkan Hari Guruh
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
20/46
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
21/46
Perhitungan Kebutuhan Bangunan akanSistem Proteksi Petir
• Indeks A: Bahaya berdasarkan Jenis Struktur• Indeks B: Bahaya berdasarkan Jenis
Konstruksi• Indeks C: Bahaya berdasarkan Lokasi
Bangunan•
Indeks D: Bahaya berdasarkan Topografi• Indeks E: Penggunaan dan Isi Bangunan
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
22/46
Perhitungan Kebutuhan Bangunan akanSistem Proteksi Petir
• Standart IEC 1024-1-1 atau SNI 03-7015-2004 pemilihan tingkat proteksi• sistem proteksi petir didasarkan pada frekwensi sambaran petir langsung
setempat (Nd) dan frekwensi sambaran petir tahunan setempat (Nc) yangdiperbolehkan.
• sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan di daerah tempat suatu struktur berada dinyatakan sebagai : Ng = 0,04. IKL 1,25 / km 2/ tahun
• dimana IKL adalah isokeraunic level di daerah tempat struktur yang akandiproteksi.
• Nd = Ng. Ae. 10 -6/tahun• Ae adalah area cakupan struktur (m2) yaitu daerah permukaan tanah yang
dianggap sebagai struktur yang mempunyai frekwensi sambaran langsung
tahunan, Ae = (2x(p+l)x3h)+(3,14x(3h)2
)
• Daerah yang diproteksi adalah daerah di sekitar struktur sejauh 3h dimanah adalah tinggi struktur yang diproteksi.
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
23/46
Perhitungan Kebutuhan Bangunan akanSistem Proteksi Petir
• Pengambilan keputusan perlu atau tidaknyamemasang sistem proteksi petir pada bangunan
berdasarkan perhitungan Nd dan Nc dilakukansebagai berikut :
– Jika Nd ≤ Nc tidak perlu sistem proteksi petir. – Jika Nd > Nc diperlukan sistem proteksi petir
dengan efisiensi : E ≥ 1 - Nc/Nd dengan tingkat proteksi sesuai tabel berikut
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
24/46
Perhitungan Kebutuhan Bangunan akanSistem Proteksi Petir
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
25/46
Metode penempatan Air Termination
Metode jala ( mesh sizemethod )
• digunakan untuk perlindungan permukaanyang datar karena bisamelindungi seluruh
permukaan bangunan.Daerah yang diproteksiadalah keseluruhan daerahyang ada di dalam jala-jala
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
26/46
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
27/46
Metode penempatan AirTermination
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
28/46
Metode penempatan Air Termination
• Metode sudut proteksi(protective anglemethod )
• Daerah yang diproteksiadalah daerah yangberada di dalam kerucutdengan sudut
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
29/46
Metode penempatan AirTermination
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
30/46
30
Metoda rolling sphere
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
31/46
Metode penempatan Air Termination
• Metode bola bergulir(rolling sphere method )
• Titik sentuh bola bergulir
pada struktur adalah titikyang dapat disambar petirdan pada titik tersebutharus diproteksi oleh
terminasi udara.• R = I 0,75
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
32/46
32
Metoda rolling sphere• rolling sphere = bola gelinding =
elektrogeometri – Jarak Sambar – Distribusi Arus Puncak – Sudut Lindung – Daerah Lindung
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
33/46
33
Jarak sambar• Jarak sambar – striking distance adalah jarak antara lidah petir ke
bawah – downward leader sesaat sebelum bersatu dengan lidah penyonsong – upward leader pada titik sambar petir.
• Secara empiris jarak sambaran merupakan fungsi dari arus puncak petir, dan sebagian peneliti juga menurunkan bahwa jarak sambaradalah fungsi tinggi stuktur
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
34/46
34
Distribusi arus puncak• Arus puncak petir yang digunakan dalam menentukan jarak sambar
atau sudut lindung ditentukan dari tingkat proteksi yang diinginkan.• Biasanya untuk keperluan engineering diperlukan arus puncak
dengan statistik 50%.• Misalkan arus puncak 40 kA dengan statistik 50% maka sistem
proteksi melindungi 50% petir dengan arus > 40 kA, sedangkan50% sisanya (
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
35/46
35
Rolling sphere method : what kindof I [kA] to used?
• Step 1 - Determine level protection : risk analysis (ex: I,II, III, IV? – IEC 62305-2/IEC 61662)
• Step 2 - Find out percentage or probability of “minimumvalues of lightning current” (ex: 99%, 97%, 91%, 85%)
• Step 3 - From (local or standard) lightning currentdistribution curve, determine the current
• Step 4 - Calculate the striking distance (ex: r = 6.7 r 0.8)
D t i l l t ti i k l i ( I II III IV?
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
36/46
36
• Determine level protection : risk analysis (ex: I, II, III, IV? – IEC 62305-2/61662)
– Example : from risk analysis result, the structure to be protected inlevel IV
•
Find out percentage of “minimum values of lightningcurrent” (ex: 99%, 93%, 85%) – Lightning protection level IV the probability of lightning current
parameter is 85% • From (local or standard) lightning current distribution curve,
determine the current – 85% of lightning current in the area is >25 kA (negative strokes)
• it is mean that lightning current greater than 25 kA shall be protected by external protection of the structure,
• less than 25 kA is unprotected or electrical system and electronicswithin structure should be protected by internal protection
•
Calculate the striking distance or the radius of the rollingsphere (ex: r = 6.7 r 0.8) – R = 6.7 * 25 0.8 = 88 m
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
37/46
37
Sudut lindung• Sudut lindung sebuah air terminal dapat diukur dengan
menggambarkan daerah lindung dengan metoda bola gelindingdimana sudut lindung adalah sudut diantara garis singgung bolagelinding yang mengenai air terminal dengan permukaan tanah.
•
Sudut lindung juga dapat didekati dengan dengan persamaan Hassedan Wiesinger berikut ini :
• Untuk h
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
38/46
38
Contoh untuk r > h (I >>)
protected area h
r
r
r
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
39/46
39
protected area
hr
r
r
r
unprotected area
Contoh untuk r < h (I
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
40/46
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
41/46
ContohData Bangunan :• Jenis Bangunan : Gedung Sekolah• Panjang bangunan : 32 meter• Lebar bangunan : 32 meter• Tinggi bangunan : 45 meter• Lokasi Bangunan : Tempat Datar (Surabaya)• Hari Guruh : 100. Nc = 0,1• Pertanyaan :
– Berdasarkan PUIPP dan NFPA, Apakah Bangunan tersebutmemerlukan Penangkap petir
– Berdasarkan IEC 1024-1-1, tentukan Tingkat proteksi yangdiperlukan
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
42/46
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
43/46
Writen by : T@chrir
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
44/46
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
45/46
Solusi• NFPA 780• Indeks A : Bangunan Sekolah = 9• Indeks B : Beton bertulang Logam yang tidak saling terhubung
= 4•
Indeks C : Bangunan dalam aren bangunan yang lebih rendah – bangunan besar, melingkupi area lebih dari 929 m2 = 5• Indeks D : Tanah Datar = 1• Indeks E : Bangunan berisi, perabotan, > 50 Orang = 6,
peralatan berharga = 17•
Indeks F : 100 = 1• R = 42 > 7 Sangat Perlu
-
8/18/2019 13_Instalasi Penyalur Petir Pada Bangunan_tachrir
46/46
Solusi• 3h = 135• Ae = (4x32x135) + (3,14x135 2)• Ng = 0,04*100 1,25• Nd = Ng.Ae.10 -6• Nc = 0,1 Nd > Nc ?•
Efisiensi SPP = 1 – Nc/Nd• Tingkat Proteksi = ...............