Perangkat pelindung lonjakan arus, juga dikenal sebagai pelindung lonjakan arus atau SPD, dirancang untuk melindungi komponen listrik dari lonjakan tegangan yang mungkin terjadi dalam sirkuit listrik.

Setiap kali terjadi peningkatan arus atau voltase secara tiba-tiba dalam sirkuit listrik atau sirkuit komunikasi sebagai akibat gangguan luar, perangkat proteksi lonjakan arus dapat menghantarkan dan memutus arus dalam waktu yang sangat singkat, mencegah lonjakan arus tersebut merusak perangkat lain dalam sirkuit.

Perangkat pelindung lonjakan arus (SPD) adalah metode hemat biaya untuk mencegah pemadaman listrik dan meningkatkan keandalan sistem.

Mereka biasanya dipasang di panel distribusi dan memainkan peran penting dalam memastikan pengoperasian perangkat elektronik yang lancar dan tanpa gangguan dalam berbagai aplikasi dengan membatasi tegangan lebih sementara.

SPD bekerja dengan mengalihkan kelebihan tegangan dari lonjakan sementara dari peralatan yang dilindungi. SPD biasanya terdiri dari varistor oksida logam (MOV) atau tabung pelepasan gas yang menyerap kelebihan tegangan dan mengalihkannya ke tanah, sehingga melindungi perangkat yang terhubung.

Lonjakan daya dapat terjadi karena berbagai alasan, termasuk sambaran petir, peralihan jaringan listrik, kabel yang rusak, dan pengoperasian peralatan listrik berdaya tinggi. Lonjakan daya juga dapat disebabkan oleh kejadian yang terjadi di dalam gedung, seperti menyalakan motor atau menyalakan/mematikan peralatan besar.

Memasang SPD dapat memberikan beberapa manfaat, termasuk:

Perlindungan peralatan elektronik yang sensitif dari lonjakan tegangan yang merusak.

Pencegahan kehilangan atau kerusakan data dalam sistem komputer.

Perpanjangan umur peralatan dan perlengkapan dengan melindunginya dari gangguan listrik.

Mengurangi risiko kebakaran listrik yang disebabkan oleh lonjakan daya.

Tenang karena mengetahui peralatan berharga Anda terlindungi.

Umur pakai SPD dapat bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti kualitasnya, tingkat keparahan lonjakan yang dialaminya, dan praktik perawatannya. Umumnya, SPD memiliki umur pakai berkisar antara 5 hingga 10 tahun. Namun, disarankan untuk memeriksa dan menguji SPD secara berkala serta menggantinya sesuai kebutuhan untuk memastikan perlindungan yang optimal.

Kebutuhan akan SPD dapat bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti lokasi geografis, peraturan setempat, dan sensitivitas peralatan elektronik yang terhubung. Sebaiknya konsultasikan dengan teknisi listrik atau teknisi listrik yang berkualifikasi untuk menilai kebutuhan spesifik Anda dan menentukan apakah SPD diperlukan untuk sistem kelistrikan Anda.

Beberapa komponen pelindung lonjakan arus umum yang digunakan dalam pembuatan SPD adalah varistor oksida logam (MOV), dioda avalanche breakdown (ABD – sebelumnya dikenal sebagai dioda avalanche silikon atau SAD), dan tabung pelepasan gas (GDT). MOV adalah teknologi yang paling umum digunakan untuk perlindungan sirkuit daya AC. Peringkat arus lonjakan MOV terkait dengan luas penampang dan komposisinya. Secara umum, semakin besar luas penampang, semakin tinggi peringkat arus lonjakan perangkat. MOV umumnya berbentuk bulat atau persegi panjang tetapi tersedia dalam banyak dimensi standar mulai dari 7 mm (0,28 inci) hingga 80 mm (3,15 inci). Peringkat arus lonjakan komponen pelindung lonjakan arus ini sangat bervariasi dan bergantung pada pabrikan. Seperti yang dibahas sebelumnya dalam klausul ini, dengan menghubungkan MOV dalam susunan paralel, nilai arus lonjakan arus dapat dihitung hanya dengan menambahkan peringkat arus lonjakan arus masing-masing MOV bersama-sama untuk mendapatkan peringkat arus lonjakan arus susunan. Dalam melakukan hal itu, pertimbangan harus diberikan pada koordinasi operasi.

Ada banyak hipotesis tentang komponen apa, topologi apa, dan penerapan teknologi tertentu yang menghasilkan SPD terbaik untuk mengalihkan arus lonjakan. Daripada menyajikan semua opsi, yang terbaik adalah pembahasan tentang peringkat arus lonjakan, Peringkat Arus Pelepasan Nominal, atau kemampuan arus lonjakan berkisar pada data uji kinerja. Terlepas dari komponen yang digunakan dalam desain, atau struktur mekanis tertentu yang diterapkan, yang penting adalah SPD memiliki peringkat arus lonjakan atau Peringkat Arus Pelepasan Nominal yang sesuai untuk aplikasi tersebut.

Edisi terkini Peraturan Pengkabelan IET, BS 7671:2018, menyatakan bahwa kecuali penilaian risiko dilakukan, perlindungan terhadap tegangan lebih sementara harus disediakan jika konsekuensi yang disebabkan oleh tegangan lebih dapat:

Menyebabkan cedera serius atau hilangnya nyawa manusia; atau

Menyebabkan terganggunya pelayanan publik dan/atau kerusakan terhadap warisan budaya; atau

Menyebabkan terganggunya kegiatan komersial atau industri; atau

Mempengaruhi sejumlah besar individu yang berada di lokasi yang sama.

Peraturan ini berlaku untuk semua jenis bangunan, termasuk bangunan rumah tangga, komersial, dan industri.

Walaupun Peraturan Pengkabelan IET tidak berlaku surut, apabila pekerjaan sedang dilakukan pada sirkuit yang sudah ada di dalam instalasi yang telah dirancang dan dipasang berdasarkan edisi Peraturan Pengkabelan IET sebelumnya, maka perlu dipastikan bahwa sirkuit yang dimodifikasi mematuhi edisi terbaru. Hal ini hanya akan bermanfaat jika SPD dipasang untuk melindungi seluruh instalasi.

Keputusan untuk membeli SPD ada di tangan pelanggan, tetapi mereka harus diberikan informasi yang cukup untuk membuat keputusan yang tepat tentang apakah mereka ingin menghilangkan SPD. Keputusan harus dibuat berdasarkan faktor risiko keselamatan dan setelah evaluasi biaya SPD, yang mungkin hanya beberapa ratus pound, terhadap biaya instalasi listrik dan peralatan yang terhubung dengannya seperti komputer, TV, dan peralatan yang diperlukan, misalnya, deteksi asap dan kontrol ketel uap.

Proteksi lonjakan arus dapat dipasang di unit konsumen yang sudah ada jika tersedia ruang fisik yang memadai atau, jika tidak tersedia ruang yang cukup, dapat dipasang di penutup eksternal yang berdekatan dengan unit konsumen yang sudah ada.

Sebaiknya Anda juga memeriksa dengan perusahaan asuransi Anda karena beberapa polis mungkin menyatakan bahwa peralatan harus dilindungi dengan SPD atau asuransi tidak akan memberikan pembayaran jika terjadi klaim.

Pemeringkatan pelindung lonjakan arus (umumnya dikenal sebagai proteksi petir) dinilai menurut teori proteksi petir subdivisi IEC 61643-31 & EN 50539-11, yang dipasang di persimpangan partisi. Persyaratan teknis dan fungsinya berbeda. Perangkat proteksi petir tahap pertama dipasang di antara zona 0-1, tinggi untuk persyaratan aliran, persyaratan minimum IEC 61643-31 & EN 50539-11 adalah Itotal (10/350) 12,5 ka, dan tingkat kedua dan ketiga dipasang di antara zona 1-2 dan 2-3, terutama untuk menekan tegangan lebih.

Perangkat pelindung lonjakan arus (SPD) sangat penting dalam melindungi peralatan elektronik dari efek berbahaya tegangan lebih sementara yang dapat menyebabkan kerusakan, waktu henti sistem, dan hilangnya data.

Dalam banyak kasus, biaya penggantian atau perbaikan peralatan bisa menjadi signifikan, terutama dalam aplikasi penting seperti rumah sakit, pusat data, dan pabrik industri.

Pemutus arus dan sekring tidak dirancang untuk menangani kejadian berenergi tinggi ini, sehingga diperlukan perlindungan lonjakan arus tambahan.

Sementara SPD dirancang khusus untuk mengalihkan tegangan lebih sementara dari peralatan, melindunginya dari kerusakan dan memperpanjang masa pakainya.

Kesimpulannya, SPD sangat penting dalam lingkungan teknologi modern.

Prinsip Kerja SPD

Prinsip dasar di balik SPD adalah menyediakan jalur impedansi rendah ke ground untuk tegangan berlebih. Saat terjadi lonjakan atau lonjakan tegangan, SPD bekerja dengan mengalihkan tegangan dan arus berlebih ke ground.

Dengan cara ini, besarnya tegangan yang masuk diturunkan ke tingkat aman yang tidak merusak perangkat yang terpasang.

Agar berfungsi, perangkat proteksi lonjakan arus harus mengandung setidaknya satu komponen non-linier (varistor atau celah percikan), yang dalam kondisi berbeda bertransisi antara keadaan impedansi tinggi dan rendah.

Fungsinya adalah untuk mengalihkan arus pelepasan atau impuls dan membatasi tegangan lebih pada peralatan hilir.

Perangkat proteksi lonjakan arus berfungsi dalam tiga situasi yang tercantum di bawah ini.

A. Kondisi Normal (tidak ada lonjakan)

Jika tidak ada kondisi lonjakan, SPD tidak berdampak pada sistem dan bertindak sebagai sirkuit terbuka, tetap dalam keadaan impedansi tinggi.

B. Selama lonjakan tegangan

Jika terjadi lonjakan dan loncatan tegangan, SPD bergerak ke kondisi konduksi dan impedansinya menurun. Dengan cara ini, sistem akan terlindungi dengan mengalihkan arus impuls ke tanah.

C. Kembali ke operasi normal

Setelah tegangan lebih dilepaskan, SPD bergeser kembali ke keadaan impedansi tinggi normal.

Surge Protective Devices (SPD) merupakan komponen penting dari jaringan listrik. Namun, memilih SPD yang sesuai untuk sistem Anda mungkin menjadi masalah yang sulit.

Tegangan operasi kontinu maksimum (UC)

Tegangan terukur SPD harus sesuai dengan tegangan sistem kelistrikan untuk memberikan perlindungan yang tepat bagi sistem. Tegangan terukur yang lebih rendah akan merusak perangkat dan tegangan terukur yang lebih tinggi tidak akan mengalihkan arus transien dengan baik.

Waktu Respon

Hal ini dijelaskan sebagai waktu SPD bereaksi terhadap transien. Semakin cepat SPD merespons, semakin baik perlindungan oleh SPD. Biasanya, SPD berbasis dioda Zener memiliki respons tercepat. Jenis yang diisi gas memiliki waktu respons yang relatif lambat dan jenis sekering dan MOV memiliki waktu respons paling lambat.

Arus pelepasan nominal (In)

SPD harus diuji pada bentuk gelombang 8/20μs dan nilai tipikal untuk SPD berukuran miniatur perumahan adalah 20kA.

Arus pelepasan impuls maksimum (Iimp)

Perangkat harus mampu menangani lonjakan arus maksimum yang diharapkan pada jaringan distribusi untuk memastikan bahwa perangkat tidak rusak selama kejadian transien dan perangkat harus diuji dengan bentuk gelombang 10/350μs.

Tegangan Penjepit

Ini adalah tegangan ambang batas dan di atas level tegangan ini, SPD mulai menjepit setiap tegangan transien yang terdeteksi pada saluran listrik.

Produsen dan Sertifikasi

Memilih SPD dari produsen terkenal yang memiliki sertifikasi dari fasilitas pengujian independen, seperti UL atau IEC, sangatlah penting. Sertifikasi tersebut menjamin bahwa produk telah diperiksa dan memenuhi semua persyaratan kinerja dan keamanan.

Memahami pedoman ukuran ini akan memungkinkan Anda memilih perangkat proteksi lonjakan arus terbaik untuk kebutuhan Anda dan menjamin proteksi lonjakan arus yang efektif.

Perangkat pelindung lonjakan arus (SPD) dirancang untuk memberikan perlindungan yang andal terhadap tegangan lebih transien, tetapi faktor-faktor tertentu dapat menyebabkan kegagalannya. Berikut ini adalah beberapa alasan mendasar di balik kegagalan SPD:

1.Lonjakan daya yang berlebihan

Salah satu penyebab utama kegagalan SPD adalah tegangan berlebih, tegangan berlebih dapat terjadi karena sambaran petir, lonjakan daya, atau gangguan listrik lainnya. Pastikan untuk memasang jenis SPD yang tepat setelah perhitungan desain yang tepat sesuai dengan lokasi.

2. Faktor penuaan

Karena kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembapan, SPD memiliki masa simpan yang terbatas dan dapat rusak seiring waktu. Lebih jauh lagi, SPD dapat rusak oleh lonjakan tegangan yang sering terjadi.

3. Masalah konfigurasi

Salah konfigurasi, seperti saat SPD dengan konfigurasi wye dihubungkan ke beban yang terhubung melalui delta. Hal ini dapat mengekspos SPD ke tegangan yang lebih tinggi, yang dapat mengakibatkan kegagalan SPD.

4.Kegagalan komponen

SPD mengandung beberapa komponen, seperti varistor oksida logam (MOV), yang dapat rusak karena cacat produksi atau faktor lingkungan.

5.Pembumian yang tidak tepat

Agar SPD dapat beroperasi dengan baik, diperlukan pentanahan. SPD dapat mengalami malfungsi atau berpotensi menimbulkan masalah keselamatan jika pentanahannya tidak tepat.