Dasar-dasar Sistem Proteksi Petir Eksternal (LPS) – (Bagian-4)

Dasar-dasar Sistem Proteksi Petir Eksternal (LPS) – (Bagian-4)

 

Kombinasi Material dan Dimensi

• Diperlukan penggunaan logam yang kompatibel secara galvanis pada komponen sistem proteksi petir dan material permukaan tempat komponen dipasang. Misalnya, jangan sambungkan tembaga ke aluminium.
• Jangan gunakan logam yang tidak kompatibel secara galvanis. Pencocokan yang buruk mempercepat korosi jika terkena air.
• Dengan konduktor aluminium, gunakan hanya perangkat sambungan yang dirancang untuk aluminium. Pastikan untuk menggunakan torsi pengikat yang tepat.

Different Contact Material
Material	Suitable Contact Material
Copper	Nickel /Brass / Tin / Lead / Stainless steel / Monel (nickel–copper alloy)
Aluminum	Magnesium / Zinc / Galvanized steel / Stainless steel / Lead / Wrought iron / Galvalume (an aluminum-coated sheet steel product)

LPS Material

LPS Materials and Conditions of Use
Table-5 (IEC 62305-3)
Material	Use				Corrosion
	Di Udara Terbuka	Di Bumi	In Concrete	Resistance	Increased by	May be destroyed by Galvanic Coupling with
Copper	Solid	Solid	Solid	Good in many environments	Sulphur compounds	–
	kawat terpilin	kawat terpilin	kawat terpilin	–	Organic materials	–
	–	As coating	As coating	–	–	–
Hot galvanized steel123	Solid	Solid	Solid	Acceptable in air, in concrete, and in benign soil	High chlorides content	Copper
	Stranded 4	–	Stranded 4	–	–	–
Steel with electro-deposited copper	Solid	Solid	Solid	Good in many environments	Sulphur compounds	–
Stainless steel	Solid	Solid	Solid	Good in many environments	High chlorides content
	Stranded	Stranded	Stranded	–	–	–
Aluminum	Solid	Unsuitable	Unsuitable	Good in atmospheres containing low concentration of Sulphur and chloride	Alkaline solutions	Copper
	Stranded	–	–	–	–	–
Lead 5	Solid	Solid	Unsuitable	Good in atmospheres with high concentration of sulphates	Acid soils	Copper
	As coating	As coating	–	–	–	Stainless steel

Dimensi Material

• Beberapa kode dan standar sistem proteksi petir menetapkan dimensi minimum untuk komponen sistem pentanahan. Standar ini dirancang untuk melindungi bangunan dan fasilitas lain yang dihuni atau fasilitas penting lainnya.
• Minimum praktis didasarkan pada pengalaman lapangan dan menunjukkan apa yang diperlukan untuk melindungi peralatan yang terpasang dengan cara yang hemat biaya selama masa pakai teknis yang dapat diperkirakan, biasanya beberapa dekade, dengan mempertimbangkan peraturan setempat. Untuk memastikan pengoperasian sistem pentanahan yang tepat, diperlukan pemeriksaan dan pemeliharaan berkala

Dimensi Minimum Elektroda Pembumian sesuai IEC 623053

• Tabel 1 dan Tabel 2 didasarkan pada standar IEC 62305-3 Ed 2. Tabel tersebut mencantumkan dimensi minimum untuk peralatan sistem proteksi petir.
• Tabel berikut mencantumkan berbagai bahan dan bentuk yang digunakan dalam terminal udara, konduktor bawah, dan elektroda pembumian, termasuk luas penampang.

Minimum Dimensions of Earth Electrodes
Table-7, IEC-62305-3
Material	Configuration	Dimensions
		Earth Rod Diameter	Earth Conductor	Earth Plate
Copper, Tin-plated copper	Stranded	–	50 Sq.mm (8 mm)	–
	Solid round	15 mm	50 Sq.mm (8 mm)	–
	Solid tape	–	50 Sq.mm (8 mm)	–
	Pipe	20 mm	–	–
	Solid plate	–	–	500 × 500 mm
	Lattice plate	–	–	600 × 600 mm
Hot-dipped galvanized steel	Solid round	14 mm	78 Sq.mm (9.96 mm)	–
	Pipe	25 mm	–	–
	Solid tape	–	90 Sq.mm (10.7 mm)	–
	Solid plate	–	–	500 × 500 mm
	Lattice plate	–	–	600 × 600 mm
	Profile	*	–	–
Bare steel (Shall be embedded in  concrete  for a minimum depth of 50 mm.)	Stranded	–	70 Sq.mm (9.4 mm)	–
	Solid round	–	78 Sq.mm (9.96 mm)	–
	Solid tape		75 Sq.mm (9.72 mm)
Copper coated steel	Solid round	14 mm	50 Sq.mm (8 mm)
	Solid tape		90 Sq.mm (10.7 mm)
Stainless steel	Solid round	15 mm	78 Sq.mm (9.96 mm)
	Solid tape		100 Sq.mm (11.28 mm)

• Karakteristik mekanis dan elektrik serta sifat ketahanan korosi harus memenuhi persyaratan seri IEC 62561 mendatang.
• Dalam kasus sistem pembumian pondasi tipe B, elektroda pembumian harus dihubungkan dengan benar setidaknya setiap 5 m dengan baja tulangan.
• Profil yang berbeda diizinkan dengan penampang 290 mm2 dan ketebalan minimum 3 mm, misalnya profil silang.

Minimum Cross-sectional Area of Air-termination Conductors

Luas Penampang Minimum Konduktor Terminasi Udara
Table 6 (IEC 62305-3)
Material	Configuration	Cross-sectional Area	Comments
Copper, tin-plated copper	Solid tape	50 Sq.mm / 8mm *	2 mm min. thickness
	Solid round1	50 Sq.mm / 8mm *	8 mm diameter
	Stranded 1	50 Sq.mm / 8mm *	1.7 mm min. dia of each strand
	Solid round***	176 Sq.mm /15mm	16 mm diameter
Aluminum	Solid tape	70  Sq.mm*	3 mm min. thickness
	Solid round	50 Sq.mm / 8mm *	8 mm diameter
	Stranded	50 Sq.mm / 8mm *	1.7 mm min. dia of each strand
Aluminum alloy	Solid tape	50 Sq.mm / 8mm *	2.5 mm min. thickness
	Solid round	50 Sq.mm / 8mm *	8 mm diameter
	Stranded	50 Sq.mm / 8mm *	1.7 mm min. dia of each strand
	Solid round***	176 Sq.mm /15mm	16 mm diameter
Copper-coated aluminum alloy	Solid round	50 Sq.mm / 8mm *
Hot-dipped galvanized steel **	Solid tape	50 Sq.mm / 8mm *	2.5 mm min. thickness
	Solid round	50 Sq.mm / 8mm *	8 mm diameter
	Stranded	50 Sq.mm / 8mm *	1.7 mm min. dia of each strand
	Solid round***	176 Sq.mm /15mm	16 mm diameter
Copper-coated steel	Solid round	50 Sq.mm / 8mm *
	Solid tape	50 Sq.mm / 8mm *
Stainless steel	Solid tape	50 Sq.mm / 8mm *	2 mm min. thickness
	Solid round***	50 Sq.mm / 8mm *	8 mm diameter
	Stranded	70 Sq.mm / 9.5mm*	1.7 mm min. dia of each strand
	Solid round ***	176 Sq.mm /15mm*	16 mm diameter

• Jika pertimbangan termal dan mekanis penting, dimensi ini dapat ditingkatkan menjadi 60 mm2 untuk pita padat dan menjadi 78 mm2 untuk pita bulat padat.
• Lapisan harus halus, kontinu, dan bebas dari noda fluks dengan ketebalan lapisan minimum 50 μm.
• Hanya berlaku untuk batang terminasi udara. Untuk aplikasi di mana tekanan mekanis seperti beban angin tidak kritis, batang terminasi udara berdiameter 10 mm, panjang maksimum 1 m dengan pengikat tambahan dapat digunakan.

Nilai minimum penampang konduktor ikatan dengan batang ikatan yang berbeda

Dimensi minimum konduktor yang menghubungkan instalasi logam internal ke batang pengikat
Table-8 (IEC-62305-3)
Class of LPS	Material	Cross-section (mm2)
I to IV	Copper	16 Sq.mm
	Aluminum	25 Sq.mm
	Steel	50 Sq.mm

Dimensi minimum konduktor yang menghubungkan instalasi logam internal ke batang pengikat
Table-9 (IEC-62305-3)
Class of LPS	Material	Cross-section (mm2)
I to IV	Copper	6 Sq.mm
	Aluminum	10 Sq.mm
	Steel	16 Sq.mm

Tabel 10: Ketebalan minimum lembaran logam atau pipa logam dalam sistem terminasi udara
(IEC/BS EN 62305-3 Table 3)
Class of LPS	Material	Thickness (1) t	Thickness (2) t’
I to IV	Lead	–	2 MM
	Steel (stainless, galvanized)	4 MM	0.5 MM
	Titanium	4 MM	0.5 MM
	Copper 5 mm 0.5 mm	5 MM	0.5 MM
	Aluminum 7 mm 0.65 mm	7 MM	0.65 MM
	Zinc – 0.7 mm	–	0.70 MM

• Ketebalan t mencegah kebocoran, titik panas atau pengapian
• Ketebalan t hanya untuk lembaran logam jika tidak penting untuk mencegah masalah kebocoran, titik panas atau pengapian

Minimum Dimensions

Air Terminal Minimum Dimensions
Material	Dimension
Copper, aluminum	Tube with a 16 mm diameter, minimum wall thickness of 2 mm
	8 mm (0.31 in) solid round
Steel	10 mm

Down Conductor Minimum Dimensions
Material	Dimension
Copper	25 mm2 solid or stranded wire or solid tape
Aluminum	35 mm2 in solid or stranded aluminum
Steel	35 mm2  solid steel or stranded wires

 

Minimum Thickness of Tapes
Material	Thickness
Copper	1 mm
Aluminum	2 mm
Galvanized steel	2 mm
Stainless steel	2 mm

 

Minimum Thickness of Strand Diameters in Stranded Cables
Material	Thickness
Copper	1 mm
Aluminum	1.6 mm
Steel	1.6 mm

 

Ground Rod Minimum Dimensions
Material	Thickness
Copper	Solid round 15 mm
	Pipe 20 mm diameter with a minimum wall thickness of 2 mm
Copper clad solid steel	14 mm
Galvanized steel	16 mm
Galvanized steel, pipe	25 mm diameter with a minimum wall thickness of 2 mm

 

Horizontal Ground Electrode Minimum Dimensions
Material	Thickness
Copper	25 mm2 solid/strand/tape with a minimum 2 mm thickness
Galvanized steel, round wire	50 mm2 with a minimum 8 mm diameter
Galvanized steel, stranded	50 mm2 with a minimum strand diameter of 1.7 mm
Galvanized steel, tape	50 mm2 with a minimum thickness of 2 mm

 

Installation Depth of Ground Electrode
Ground Electrode Type	Installation Depth
Ground rod	3 meter
Horizontal ground electrode	0.6 meter

 

Typical Ground Electrode Length and Spacing
Minimum values	Ground rod	Horizontal ground electrode
Length	Typically, 3 Meter	10 Meter to 30 Meter as per soil type dependent
Loop diameter	–	5 Meter to 6 Meter
Spacing	Min. 2 × rod length	–

Pedoman untuk Sistem LPS:

• Pedoman desain berikut perlu dipatuhi untuk memastikan pemasangan LPS eksternal yang lebih aman

Terminal Udara:

• Terminal udara harus dipilih dan disediakan hanya berdasarkan sudut perlindungan atau metode bola bergulir
• Jarak aman yang tepat antara terminal udara dan benda logam apa pun perlu dijaga sesuai perhitungan yang disebutkan sebelumnya untuk menghindari percikan api yang berbahaya.

Sambungan & Isolasi Material yang Berbeda:

• Di mana pun material yang tidak kompatibel akan disambung (Misalnya Tembaga dengan Aluminium), konektor bimetal yang sesuai harus digunakan.
• Sambungan ekspansi yang sesuai harus disediakan pada konduktor horizontal di atas untuk mengatasi efek termal.
• Penahan konduktor khusus dari jenis isolasi perlu disediakan di atas lantai teras untuk merutekan konduktor guna memastikan dampak sengatan listrik tidak terjadi jika terjadi genangan air.

Perlengkapan Ikatan Potensial:

• Langkah-langkah yang diperlukan untuk memastikan teknik perisai, ikatan/ikatan ekuipotensial ditangani dengan benar untuk menghindari LEMP.
• Pembuatan sambungan untuk ikatan ekuipotensial dengan komponen logam di dekatnya perlu diperhatikan.
• Sambungan harus efektif secara mekanis dan elektrik, harus terlindungi dari korosi atau erosi akibat unsur-unsur atau lingkungan dan harus menyediakan area kontak yang memadai.

Struktur Tulangan:

• Dalam hal penggunaan tulangan pada struktur beton sebagai konduktor penangkal petir, detailnya harus diputuskan pada tahap desain, sebelum konstruksi bangunan dimulai.
• Kontak yang baik antara batang tulangan harus dipastikan hanya dengan menggunakan klem sambungan yang diuji sesuai persyaratan IEC 62561-1

Konduktor Bawah:

• Konduktor bawah harus dipasang di setiap sudut struktur yang terbuka jika memungkinkan.
• Konduktor Bawah harus berjalan selurus dan vertikal mungkin sehingga menyediakan jalur terpendek dan paling langsung dari impedansi rendah dari terminasi udara ke elektroda bumi sehingga arus petir dapat disalurkan dengan aman ke bumi.
• Pembentukan loop dalam membawa konduktor bawah harus dihindari, tetapi jika ini tidak memungkinkan, jaraknya harus dipertahankan
• Harus ada pengaturan sambungan uji untuk memisahkan antara konduktor bawah dan terminasi bumi demi keselamatan dan untuk pengukuran resistansi bumi.
• Setidaknya dua konduktor bawah wajib ada untuk semua ukuran Bangunan.
• Pemutusan konduktor bawah ke elektroda bumi harus dilakukan minimal 1 meter dari struktur dan minimal 0,5 m di dalam tanah.
• Elektroda bumi untuk setiap konduktor bawah harus disediakan.
• Sambungan konduktor bawah ke talang atau pipa pembuangan meskipun ditutupi oleh bahan isolasi.
• Penggunaan beberapa sambungan dengan bahan yang berbeda tidak boleh diizinkan.
• Dimensi konduktor yang tidak memadai (bahan yang tidak sesuai sebagaimana disebutkan dalam IEC 62305-3 Tabel – 5) harus benar-benar dihindari.
• Jika jarak dari konduktor bawah ke bahan yang mudah terbakar tidak dapat dipastikan, penampang konduktor bawah tidak boleh kurang dari 100 mm²