Apa yang disebut dengan surge arrester? Mungkin tidak semua orang mengetahui dengan jelas tentang benda elektronik yang satu ini.
Surge arrester adalah perangkat elektronika yang digunakan untuk mengamankan instalasi listrik. Cara kerjanya adalah dengan mengalirkan tegangan listrik ke tanah apabila terjadinya lonjakan tegangan (transien).
Kenapa transien bisa terjadi? Transien disebabkan oleh korsleting atau terjadinya hubungan singkat seperti sambaran petir. Meskipun itu adalah hubungan singkat, namun memiliki dampak yang begitu dahsyat seperti merusak instalasi dan peralatan elektronik.
Apa Itu Arrester?
Lalu, seperti apa bentuk pemasangan surge arrester?
Surge arrester dipasang bersama dengan MCB (Miniatur Circuit Breaker) sebagai bentuk pengamanan ekstra. Akan tetapi, keduanya tidaklah sama. Perbedaan keduanya dapat dilihat dari kegunaan dan material penyusunnya.
Kegunaan MCB dan Surge Arrester
Material Penyusun MCB dan Surge Arrester
Untuk dapat bekerja secara maksimal, surge arrester terbuat dari material yang peka terhadap tegangan listrik seperti Metal Oxide Varistor (MOV).
Apabila terjadi kenaikan tegangan secara tiba-tiba, MOV berperan sebagai sakelar tertutup lalu mengalirkan listrik ke tanah.
Berbeda halnya dengan MCB yang terbuat dari material yang peka terhadap perubahan suhu seperti bimetal. Suhu yang tidak stabil karena terjadinya arus singkat, akan membuat bimetal di MCB berubah bentuk menjadi melengkung. Itulah yang menyebabkan arus listrik terputus.
Kapan Surge Arrester Ditemukan?
Berdasarkan konsep jaringan listrik dan evolusinya, para insinyur listrik di zaman dulu memahami bahwa mereka membutuhkan peralatan yang bisa melindungi listrik dari tegangan tinggi.
Awalnya, surge arrester dibuat dengan nama “arrester” yang dikembangkan pada tahun 1800an. Saat itu, perangkat tersebut digunakan untuk mengamankan jalur telegraf. Seiring berkembangnya teknologi dan kebutuhan daya tinggi, perangkat pelindung listrik ini berkembang menjadi “surge arrester”.
Fungsi Surge Arrester
Apa fungsi surge arrester? Salah satu perangkat elektronik ini memiliki peran yang sangat penting yaitu mengalihkan tegangan maksimal pada sistem grounding.
BACA JUGA IC: Pengertian, Sejarah, Fungsi, Jenis dan Contoh-contohnya
Sistem tersebut mengarahkan arus itu ke tanah agar dapat diredam dan tidak membahayakan perangkat elektronik yang lain.
Prinsip Kerja Surge Arrester
Surge arrester merupakan perangkat yang melindungi peralatan elektronik dengan melepas lonjakan arus. Berdasarkan hal tersebut, surge arrester bekerja untuk membatasi tegangan yang disebabkan oleh ketidakstabilan sistem listrik atau sambaran petir.
Dengan kata lain, surge arrester memberikan perlindungan bertingkat dari transien listrik yang disebabkan oleh konduktor di sekitar area sambaran petir. Dari mana pun tegangan itu berasal, perangkat elektronik ini menekan tegangan dan mengalihkannya ke tanah.
Saat ini, surge arrester telah dilengkapi oleh penghitung lonjakan yang dapat menghitung seberapa banyak terjadinya pelepasan pada perangkat.
Karakteristik Surge Arrester
Jenis surge arrester yang paling umum adalah resistor oksida logam non-linier yang bisa ditemukan pada wadah porselen atau karet silikon. Keduanya dipasang secara paralel yang terlindung dan dihubungkan ke jaringan bumi. Jenis konstruksi lainnya adalah resistor silikon karbida (SiC) yang merupakn arrester tipe katup.
Untuk lebih jelasnya, berikut adalah beberapa karakteristik surge arrester yaitu:
- Sebagian besar surge arrester bersifat non-linier dan memiliki nilai arus hubung yang singkat.
- Memiliki level tegangan operasi yang meningkat yang berada dalam frekuensi sekitar 50-60 Hz.
- Nilai arus pelepasan minimum berada di titik 5k Amps, 10k Amps, dan 20k Amps.
- Arrester dapat dipasang dengan penghitung operasi pelepasan jika level tegangan melebihi 52 kV.
- Surge arrester terhubung di antara konduktor dan sistem pembumian.
- Arrester oksida logam memiliki aksesibilitas sistem dan peningkatan kinerja yang kuat daripada arrester silicon karbida.
Jenis Surge Arrester
Surge arrester berperan untuk mengalirkan daya listrik berlebih ke ground untuk melindungi perangkat elektronik lainnya.
Sebagai pelindung, surge arrester terbagi atas beberapa jenis. Jenis tersebut dibedakan berdasarkan keperluannya yaitu arrester antena, data, dan listrik.
Struktur Surge Arrester
Seperti apa susunan komponen yang terdapat pada surge arrester? Surge arrester tersusun atas lempeng logam yang berjumlah dua buah. Lempeng tersebut disusun secara berdekatan tanpa material yang bersifat elektrikum.
Lempeng pertama terhubung pada jalur kabel. Sedangkan lempeng yang kedua diletakkan dekat dengan grounding.
Kapasitas Surge Arrester
Kemampuan perangkat surge arrester untuk melindungi alat-alat elektronik dinilai dalam satuan Ampere (I). Imax merupakan akronim dari arus maksimal yang dapat dialihkan ke grounding dengan satuan kA (kilo Ampere).
Jadi, nilai Imax berbanding lurus dengan arus yang dialihkan ke grounding. Sehingga, semakin besar arus yang mengalir, maka semakin besar juga arus yang dialihkan. Namun, nilai Imax selalu berbanding terbalik dengan sensitivitas pada surge arester.
Simulasi
Perhatikan soal berikut ini agar Anda lebih memahami lebih jauh tentang kapasitas surge arrester.
Sebuah surge arrester listrik memiliki nilai Imax sebesar 20 kA. Sehingga masih bisa menampung tegangan sebesar 500 Volt. Apabila Imax dinaikkan menjadi 40 kA, tegangan yang tertampung menjadi sebesar 600 Volt atau bertambah.
Bagaimana solusinya?
Dalam hal ini, surge arrester dipasang secara berlapis. Jadi, apabila tegangan berhasil ditembus pada lapisan pertama, maka akan tertahan di lapisan kedua.
Jadi, semakin besar tegangan yang dihadang surge arrester maka Anda harus membuat lapisan ganda. Tentunya ini akan membutuhkan biaya yang cukup besar.
Untuk arrester pertama memiliki Imax dengan nilai 10 kA akan disambungkan ke arrester yang kedua dengan Imax 20 kA agar mendapatkan proteksi lebih.
Berdasarkan simulasi di atas, dapat kita simpulkan bahwa:
- Ukuran surge arrester hanya ditentukan oleh nilai Imax. Untuk keamanan Anda, pilihlah Surge Arrester dari brand OBO V20-C yang biasanya memiliki nilai maksimal sebesar 27.500 Watt.
- Sebisa mungkin surge arrester dipasang dekat dengan titik instalasi yang ada pada struktur bangunan. Usahakan untuk meletakkannya bersama PHB utama.
- Selain itu, arrester harus dihubungkan ke grounding melalui kabel penyalur (konduktor). Atur kabel tersebut dengan ukuran yang sangat pendek.
- Gabungkan pemasangan grounding instalasi bersama grounding arrester menggunakan IPP (Ikatan Penyama Potensial).
- Pastikan pemasangan surge arrester dilakukan di tempat yang aman dan tidak mengandung elemen penyebab munculnya kebakaran.
Aplikasi Surge Arrester
Belkin dan APC merupakan beberapa merek arrester yang sering digunakan oleh masyarakat di bidang industri kecil maupun rumah tangga. Sedangkan merek OBO yang terlihat seperti MCB digunakan oleh industri level atas. Surge arrester merek UBNT biasanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan data.
Dalam pengaplikasiannya, surge arrester harus dihubungkan dengan grounding. Namun perhatikan kualitas grounding yang dipilih agar tidak menimbulkan masalah di kemudian hari. Setidaknya, Anda harus memilih perangkat yang resmi yang sudah memiliki SNI.
BACA JUGA Amperemeter: Pengertian, Jenis, Fungsi dan Cara Menggunakannya!
Cara Pemasangan Surge Arrester
Terdapat beberapa hal yang mesti diperhatikan ketika akan memasang surge arrester.
- Pertama, perhatikan di mana Anda akan mempersiapkan tempat untuk melepaskan tegangan berlebih. Pastikan bahwa nilai resistansinya lebih kecil dari 5 Ohm.
- Setelah itu, tempatkan surge arrester dekat dengan meter listrik. Anda juga bisa menempatkannya di dalam panel utama. Namun, perhatikan terlebih dahulu cara sistem pengamanannya. Terdapat dua sistem jalur pengamanan yaitu jalur tunggal dan jalur ganda.
- Teknik pengamanan jalur tunggal hanya memiliki satu kutub phasa (+). Sedangkan pengamanan jalur ganda terdiri atas dua kutub yaitu kutub neutral ground dan kutub phase ground.
Bisakah Mengganti Surge Arrester dengan Sekring?
Seperti yang sudah dibahas di atas, surge arrester berfungsi untuk melindungi perangkat dari arus kuat atau sambaran petir.
Lalu, bisakah surge arrester digantikan dengan sekring? Tentu saja tidak bisa. Keduanya memiliki fungsi yang sangat berbeda. Sekring digunakan untuk membatasi arus listrik yang masuk pada sebuah perangkat. Jika arus yang masuk melebihi kapasitas, maka sekring harus diputuskan bersama kabel.
Sederhananya, jika muatan petir masuk ke jaringan kabel listrik sebuah bangunan, maka terjadilah pemutusan jaringan. Namun sebenarnya, lonjakan yang terjadi karena sambaran petir diteruskan ke grounding agar diserap oleh tanah.
Perbedaan Lightning Arrester dan Surge Arrester
Surge arrester and lightning arrester sama-sama berfungsi untuk melindungi perangkat elektronik dari sambaran petir atau arus berlebih. Arus tegangan tersebut digambar hal melalui gambar berikut ini:
Lalu, apa yang membedakan lightning arrester dan surge arrester? Berikut adalah poin-poinnya.
- Perbedaan keduanya terletak pada kata “lightning” dan “surge” yang memiliki arti yang jauh berbeda. Surge arrester berkaitan dengan switching atau penghubung. Itulah kenapa surge arrester menghantarkan arus berlebih ke sistem grounding untuk melindungi perangkat elektronik. Sedangkan lightning arrester adalah alat pengaman dari sambaran petir tanpa perantara ke sistem lainnya.
- MCB merupakan alat yang mewakili surge arrester. Sedangkan lightning arrester berupa logam yang diletakkan di tempat yang tinggi. Misalnya saja penangkal listrik yang biasa kita lihat dipasang di atas gedung.
Itulah tadi pembahasan lengkap mengenai surge arrester. Semoga bermanfaat dan terimakasih.