Lightning Arrester

 

Lightning Arrester merupakan peralatan yang didesain untuk melindungi peralatan lain dari tegangan surja (baik surja hubung maupun surja petir) dan pengaruh follow current. Sebuah arrester harus mampu bertindak sebagai insulator, mengalirkan beberapa miliampere arus bocor ke tanah pada tegangan sistm dan berubah menjadi konduktor yang sangat baik, mengalirkan ribuan ampere arus surja ke tanah, memiliki tegangan yang lebih rendah daripada tegangan withstand dari peralatan ketika terjadi tegangan lebih, dan menghilangan arus susulan mengalir dari sistem melalui arrester (power follow current) setelah surja petir atau surja hubung berhasil didisipasikan.

Sesuai dengan fungsinya yaitu melindungi peralatan lain dari tegangan surja (baik surja hubung maupun surja petir) maka arrester harus dapat menahan tegangan sistem pada frekuensi 50Hz untuk waktu yang terbatas dan harus dapat melewatkan surja arus ketanah tanpa mengalami kerusakan pada arrester itu sendiri. Arrester berlaku sebagai jalan pintas disekitar isolasi. Arrester membentuk jalan yang mudah untuk dilalui oleh arus kilat atau petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang nilainya tinggi pada peralatan. Selain melindungi peralatan dari tegangan lebih yang diakibatkan oleh tegangan lebih eksternal, arrester juga melindungi peralatan dari tegangan lebih yang diakibatkan oleh tergangan lebih internal seperti surja hubung. 

Selain itu arrester juga merupakan kunci dalam koordinasi isolasi suatu sistem tenaga listrik. Bila surja hubung datang ke gardu induk maka arrester akan bekerja melepaskan muatan listrik serta mengurangi tegangan abnormal yang mengenai peralatan dalam gardu induk. Lightning arrester bekerja pada tegangan tertentu diatas tegangan operasi untuk membuang muatan listrik dari surja petir dan berhenti beroperasi pada tegangan tertentu diatas tegangan operasi agar tidak terjadi arus pada tegangan operasi, dan perbandingan dua tegangan ini disebut rasio proteksi arrester. Tingkat isolasi bahan arrester harus berada dibawah tingkat isolasi bahan transformator agar apabila sampai terjadi flashover, maka flashover diharapkan terjadi pada arrester dan tidak pada transformator.

Oleh karena arrester dipakai untuk melindungi peralatan sistem tenaga listrik maka perlu diketahui karakteristiknya sehingga arrester dapat digunakan dengan baik didalam pemakaiannya. Arrester mempumyai tiga karakteristik dasar yang penting dalam pemakainnya yaitu : tegangan rated 50 c/s yang tidak boleh dilampaui, arrester mempunyai karakteristik yang dibatasi oleh tegangan(voltage limiting) bila  dilalui oleh berbagai macam arus petir dan batas termis.

Sebagaimana diketahui bahwa arrester adalah suatu peralatan tegangan yang batas tegangan ratingnya. Maka jelaslah bahwa arrester tidak boleh dikenakan tegangan yang melebihi tegangan yang melebihi rating ini, baik didalam keadaan normal maupun dalam keadaan abnormal. Oleh karena itu dalam menjalankan fungsinya ia menanggung tegangan sistem normal dan tegangan lebih transiens 50 c/s. Karakteristik pembatasan tegangan impuls dari arrester adalah harga yang dapat di tahan oleh terminal ketika melakukkan arus – arus tertentu danharga ini berubah dengan singkat baik sebelum arus mengalir maupun mulai bekerja.

Untuk batas termis ialah kemampuan untuk mengalirkan arus surja dalamwaktu yang lama atau terjadi berulang –ulang tanpa menaikkan suhunya.meskipun kemampuan arrester untuk menyalurkan arus sudah mencapai 65000 – 100.000 Ampere, tetapi kemampuannya untuk melakukan surja hubung terutama bilasaluran menjadi panjang dan berisi tenaga besar masih rendah.

Maka agar supaya tekanan stress pada isolasi dapat dibuat serendah mungkin, suatu sistem perlindungan tegangan lebih perlu memenuhi persyaratan sebagai berikut :dapat melepas tegangan lebih ketanah tanpa menyebabkan hubung singkat ketanah (saturated ground fault), dapat memutuskan arus susulan mempunyai tingkat perlindungan (protection level) yang rendah, artinya tegangan percikan sela dan tegangan pelepasannya rendah.

       Dari penjelasan diatas maka dapat kita analogikan bahwa suatu lightning arrester yang ideal memilikki karakteristik sebagai berikut :

1.   Pada tegangan sistem yang normal, arrester tidak boleh bekerja. Tegangan tembus arrester pada frekuensi jala-jala harus lebih tinggi dari tegangan lebih maksimum yang mungkin terjadi pada sistem. 
2.   Setiap gelombang transien dengan tegangan puncak yang lebih besar dari tegangan tembus arrester harus mampu mengerjakan arrester untuk mengalirkan arus ke tanah.
3.   Arrester harus mampu mengalirkan arus surja ke tanah tanpa merusak arrester itu sendiri dan tanpa menyebabkan tegangan pada terminal arrester lebih tinggi dari tegangan sistemnya sendiri.
4.    Arus tidak boleh mengalir ke tanah setelah gangguan teratasi. Arus ini harus dipotong begitu gangguan teratasi dan tegangan kembali normal

   Maka dari itu pemilihan lightning arrester dengan spesifikasi yang tepat merupakan keharusan guna memperoleh suatu lightning arrester yang dapat bekerja dan memproteksi suatu sistem secara maksimal.