Sejak dahulu petir telah banyak menimbulkan kerusakan yang merugikan manusia. Semakin banyaknya pemakaian alat elektronik dan peralatan tegangan rendah saat ini telah meningkatkan jumlah statistik kerusakan yang timbul akibat sambaran petir, baik langsung maupun tidak langsung.
Sambaran petir pada tempat yang jauh sekalipun sudah mampu merusak sistem elektronika dan peralatannya, misalnya instalasi jaringan komputer, perangkat telekomunikasi seperti PABX dan modem, sistem kontrol, alat-alat pemancar dan instrumen, serta peralatan elektronik sensitif lainnya.
Untuk mengatasi masalah ini, perlindungan yang sesuai harus diberikan dan dipasang pada peralatan atau instalasi terhadap bahaya sambaran petir langsung maupun induksinya.
Selain kasus sambaran petir yang merupakan suatu fenomena alam, banyak pula terjadi kerusakan pada peralatan elektronik dan peralatan tegangan rendah lainnya yang disebabkan oleh kegagalan trafo distribusi PLN, di mana tegangan yang diterima melebihi batas tegangan yang seharusnya dialirkan.
Semakin banyak dan semakin canggihnya peralatan listrik/elektronik yang digunakan menyebabkan semakin rumitnya sistem proteksi yang diperlukan. Untuk itulah dibutuhkan penanganan yang serius dalam hal perencanaan instalasi kelistrikan, sistem pentanahan dan sistem proteksi guna meminimalisasi kemungkinan-kemungkinan gangguan dan kerusakan seperti telah disebutkan di atas.
Adapun harus disadari bahwa segala biaya yang berkaitan dengan instalasi kelistrikan, sistem pentanahan dan sistem proteksi yang mampu memberikan solusi perlindungan menyeluruh, bernilai relatif kecil jika dibandingkan dengan nilai investasi peralatan elektronik, bangunan, ketersediaan layanan, dan terutama keselamatan manusia.
GroundSys adalah sebuah kegiatan usaha yang mengkhususkan diri pada jasa perencanaan instalasi kelistrikan, sistem pentanahan dan sistem proteksi, yang bertujuan untuk memberikan solusi menyeluruh berupa perlindungan peralatan elektronik, bangunan, ketersediaan layanan, dan keselamatan manusia terhadap kemungkinan bahaya kejut listrik serta kerusakan akibat petir/tegangan berlebih.
Kata kunci dari semua kegiatan kami adalah Grounding System (Sistem Pentanahan), yang kemudian kami jadikan nama untuk wadah kegiatan kami, dan disingkat menjadi GroundSys.
Maksud dari sistem pentanahan peralatan adalah penghubungan bagian-bagian peralatan listrik yang pada keadaan normal tidak dialiri arus.
Tujuan sistem pentanahan adalah untuk membatasi tegangan pada bagian-bagian peralatan yang tidak dialiri arus dan antara bagian-bagian tersebut dengan tanah, hingga tercapai suatu nilai yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupun saat terjadi gangguan.
Pada saat terjadi gangguan, arus gangguan yang dialirkan ke tanah akan menimbulkan perbedaan tegangan pada permukaan tanah yang disebabkan karena adanya tahanan tanah.
Sistem pentanahan berguna untuk memperoleh tegangan potensial yang merata dalam suatu bagian struktur dan peralatan, serta untuk memperoleh jalan balik arus hubung-singkat/arus gangguan ke tanah yang memiliki resistansi rendah. Sebab apabila arus gangguan dipaksakan mengalir ke tanah dengan tahanan yang tinggi, maka hal tersebut akan menimbulkan perbedaan tegangan yang besar sehingga dapat membahayakan.
Perkembangan piranti elektronik dewasa ini bergerak sangat pesat menuju era digital, di mana komponen-komponennya sangat sensitif terhadap kondisi listrik, sehingga mutlak diperlukan sumber daya listrik yang benar-benar baik.
Pada umumnya, gangguan listrik bukan hanya berupa padamnya aliran listrik saja, melainkan juga gangguan listrik lainnya yang sering mengakibatkan transformer terbakar, kehilangan data, hubungan singkat, mempercepat keausan piranti akibat panas yang berlebih, dan lain-lain.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut di atas, instalasi kelistrikan harus dilakukan dengan benar dan sesuai dengan kaidah-kaidah dari persyaratan umum instalasi listrik yang dikeluarkan oleh badan yang berwenang dan mengacu pada Standar Nasional Indonesia (SNI).
Sistem proteksi kelistrikan seharusnya merupakan standar baku yang selalu diterapkan pada setiap instalasi kelistrikan, sedangkan sistem proteksi terhadap petir yang meliputi proteksi petir eksternal dan internal diterapkan berdasarkan kebutuhan tingkat perlindungan yang diperlukan.
Petir merupakan gejala alam yang kejadiannya tidak dapat dihindari, namun manusia diberi kemampuan untuk memperkecil dampak bahaya yang ditimbulkan. Kemajuan teknologi arestor tegangan dan arestor arus telah memungkinkan diterapkannya konsep penyamaan potensial, dan dengan penerapan sistem proteksi petir internal yang benar, terjadinya kerusakan instalasi canggih di dalam bangunan dapat dihindari.
Kami di GroundSys menerjemahkan kebutuhan klien dan memberi nilai lebih dari segi keamanan, berupa perlindungan menyeluruh untuk investasi peralatan elektronik, bangunan, ketersediaan layanan, dan keselamatan manusia, yang semuanya tercakup dalam standar instalasi GroundSys sebagai berikut :
Instalasi GroundSys bertujuan untuk mencegah kerusakan/kerugian yang ditimbulkan akibat tegangan dan/atau arus berlebih yang terjadi pada kasus sambaran petir, kegagalan trafo distribusi PLN, atau kontak langsung secara tidak sengaja dengan kabel yang memiliki tegangan yang lebih tinggi, dengan penerapan sistem proteksi dan sistem pentanahan yang tepat dan terencana.
Instalasi GroundSys bertujuan untuk mengoptimalkan sistem kelistrikan agar tidak terjadi gangguan yang dapat mempengaruhi kualitas tegangan secara keseluruhan, dan menjamin berfungsinya instalasi listrik dengan baik sesuai dengan maksud kegunaannya.
Instalasi GroundSys bertujuan untuk memberikan jaminan keselamatan dari bahaya kejut listrik, baik perlindungan dari sentuh langsung maupun tak langsung, serta perlindungan terhadap suhu berlebih yang dapat mengakibatkan kebakaran, luka bakar ataupun efek cedera lainnya.
Perencanaan sistem pentanahan membutuhkan pengukuran karakteristik nilai resistansi tanah yang berbeda-beda dari satu daerah lokasi ke daerah lokasi lainnya. Dari hasil pengukuran tersebut diperoleh suatu data yang dijadikan acuan dasar dari keseluruhan perencanaan, guna menentukan target pencapaian nilai yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupun saat terjadi gangguan, yang selanjutnya diterapkan untuk segala jenis sistem instalasi, baik kelistrikan, maupun sistem proteksi.
Beberapa permasalahan dan akibat dari adanya gangguan listrik untuk peralatan elektronik adalah sebagai berikut :
Blackouts : Total hilangnya listrik AC untuk 1 cycle atau lebih lama, biasanya hilang lebih dari 20 milidetik. Mengakibatkan kerusakan pada perangkat keras dan lunak, dan kemungkinan kehilangan data.
Fluctuations : Tegangan naik lebih dari 220V atau tegangan turun dari 220V. Mengakibatkan kerusakan pada rangkaian catu daya yang sangat kritis terhadap input tegangan.
Line Noise : Gangguan noise pada jaringan listrik. Mengakibatkan kerusakan pada logic circuit, data file, juga merusak ketepatan hasil cetak dan ketepatan pengukuran suatu proses.
Sags : Penurunan tegangan listrik lebih dari separuh nominal tegangan selama beberapa detik. Mengakibatkan gangguan kerja catu daya karena input tegangan tidak mencapai ambang batas minimal yang dibutuhkan.
Surges : Biasanya disebabkan oleh perubahan beban yang cukup besar pada jaringan listrik. Mengakibatkan keausan komponen listrik , yang akan berdampak pada kerusakan peralatan.
Spike/Lightning : Tegangan kejut yang tinggi, biasanya disebabkan induksi dari sumber listrik/tegangan yang sangat tinggi > 200KV, seperti petir misalnya. Mengakibatkan keausan komponen elektronik, kerusakan peralatan dan kesalahan penulisan data.
Penanggulangan dengan sistem proteksi terbagi menjadi 2 bagian, yaitu sistem proteksi kelistrikan dan sistem proteksi petir, yang kesemuanya terkait dengan pengadaan sistem pentanahan yang menjadi dasar prosedur dari semua usaha untuk menanggulangi gangguan yang mungkin terjadi.
Sistem proteksi kelistrikan dilakukan dengan memasang alat proteksi yang bertujuan untuk membatasi tegangan berlebih pada bangunan yang tidak memiliki instalasi sistem proteksi petir eksternal, dan diterapkan berdasar butir I.2 tentang maksud dan tujuan yang menjadi standar instalasi GroundSys.
Pada beberapa kasus, dibutuhkan pengadaan instalasi proteksi sambaran petir, yang meliputi proteksi eksternal dan proteksi internal terhadap petir.
Hal-hal yang berkaitan dengan biaya investasi sistem proteksi ditentukan oleh tingkat perlindungan yang diperlukan. Sedangkan tingkat perlindungan yang diperlukan ditentukan oleh jenis, tipe dan fungsi bangunan, peralatan yang akan dilindungi, serta resiko yang timbul jika terjadi kegagalan perlindungannya.
Cakupan jasa layanan GroundSys meliputi :
Instalasi Kelistrikan Umum untuk bangunan rumah tinggal, perkantoran/pertokoan dengan prosedur instalasi yang tepat dan mencakup semua yang tertulis pada butir I.2 tentang maksud dan tujuan yang menjadi standar instalasi GroundSys.
Instalasi Kelistrikan Khusus untuk bangunan/gedung bertingkat dan menara/tower yang membutuhkan penanganan secara khusus dalam hal perlindungan terhadap sambaran petir, selain mencakup pula semua yang tertulis pada butir I.2 tentang maksud dan tujuan yang menjadi standar instalasi GroundSys.
Maintenance Instalasi Kelistrikan dan Sistem Pentanahan untuk semua bangunan agar kualitas listrik dan sistem proteksi dapat selalu terjaga dengan baik. Pengaruh suhu dan polutan serta korosi mengakibatkan kualitas persambungan titik percabangan pada instalasi kelistrikan dan sistem pentanahan menurun. Oleh sebab itu perawatan secara berkala perlu dilakukan, terutama pada sistem proteksi petir dan instalasi listrik yang dipergunakan untuk mensuplai peralatan yang mempunyai nilai investasi tinggi serta sensitif terhadap gangguan listrik seperti jaringan komputer, komunikasi dan lain-lain.
Instalasi kelistrikan, sistem pentanahan, dan sistem perlindungan terhadap petir/tegangan berlebih merupakan suatu pekerjaan yang membutuhkan intensitas serta keseriusan tinggi, oleh karena itu dibutuhkan suatu pemahaman mendetail mengenai target instalasi yang sesuai dengan tingkat perlindungan yang diperlukan, agar dapat memberikan solusi yang tepat guna.
Kami di GroundSys senantiasa melakukan pembelajaran diri dengan sumber referensi yang terpercaya dan aktual, di antaranya adalah :
Untuk memberikan layanan berupa instalasi sistem pentanahan yang tepat dan terencana, serta memberikan jaminan kualitas hasil kerja yang terukur dan dapat dipertanggungjawabkan, kami di GroundSys melengkapi diri dengan alat LEM Saturn Geo (3pole & 4pole Ground Resistance Tester), yang merupakan alat khusus untuk kebutuhan pengukuran yang akurat, terutama untuk mendukung perencanaan instalasi sistem pentanahan dengan prosedur pengukuran awal menggunakan metode Wenner (4pole soil resistivity measurement), pengukuran hasil pekerjaan (3pole fall of potential method), serta prosedur perawatan berkala guna mempertahankan nilai yang aman untuk semua kondisi operasi sistem kelistrikan, baik pada kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan.
Kami di GroundSys melakukan seleksi penggunaan material dan komponen pendukung instalasi sistem pentanahan dengan seksama, meliputi kualitas bahan konduktor pentanahan, batang elektroda pentanahan, serta konektor-konektor yang digunakan dalam rangkaian sistem proteksi.
Konduktor yang digunakan pada instalasi sistem pentanahan harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain :
Komponen-komponen dan material pendukung instalasi sistem pentanahan dan sistem perlindungan terhadap petir antara lain sebagai berikut :
Sedangkan piranti yang digunakan dalam sistem proteksi kelistrikan, meliputi penggunaan alat-alat proteksi yang sesuai dengan klasifikasi dari IEC (International Electrotechnical Commission) dan VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker), yaitu sebagai berikut :
Class B (Arrester for lightning protection equipotential bonding), adalah alat-alat proteksi yang terhubung pada sistem ikatan penyama potensial (equipotential bonding). Alat-alat proteksi pada class B dirancang sedemikian rupa sehingga mampu menahan tegangan berlebih yang terjadi pada kasus sambaran petir langsung, dan mengalirkan kelebihan tegangan tersebut ke tanah dengan segera. Alat-alat proteksi class B terutama digunakan untuk sistem proteksi pada bangunan yang memiliki instalasi proteksi petir eksternal.
Class C (Arrester for overvoltage protection), digunakan untuk sistem proteksi pada bangunan yang tidak memiliki instalasi proteksi petir eksternal, sehingga kemungkinan terjadinya tegangan berlebih adalah melalui suplai tegangan dari PLN.
Class D (Arrester for mobile use on socket-outlets for overvoltage), alat proteksi yang dipasang pada stop-kontak (socket-outlet) untuk penggunaan alat-alat elektronik yang sensitif terhadap gangguan yang ditimbulkan oleh tegangan berlebih.
Mengacu pada IEC (International Electrotechnical Commission) TC 81/1989 tentang konsep Lightning Protection Zone (LPZ), sistem proteksi petir yang sempurna terdiri dari 3 bagian :
Proteksi Eksternal, yaitu instalasi dan alat-alat di luar sebuah struktur untuk menangkap dan menghantar arus petir ke sistem pentanahan atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik/arus petir di tempat tertinggi. Proteksi Eksternal yang baik terdiri atas air terminal/interceptor, down conductor, dan ekuipotensialisasi
Proteksi Pentanahan, merupakan bagian terpenting dalam instalasi sistem proteksi petir. Kesulitan pada sistem pentanahan biasanya karena berbagai macam jenis tanah. Hal ini dapat diatasi dengan perencanaan dan teknik penerapan yang tepat, serta menghubungkan semua metal (ekuipotensialisasi) dengan sistem pentanahan, sesuai dengan IEC TC 81 Bab 2.3.
Proteksi Internal, merupakan proteksi peralatan elektronik terhadap efek dari arus petir. Terutama efek medan magnet dan medan listrik pada instalasi metal atau sistem listrik. Sesuai dengan standar DIV VDE 0185, IEC 1024-1. Proteksi Internal terdiri atas pencegahan terhadap dampak sambaran langsung, pencegahan terhadap dampak sambaran tidak langsung, dan ekuipotensialisasi.
Berdasarkan klasifikasi yang mengacu pada IEC (International Electrotechnical Commission) dan VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker) tentang tingkat perlindungan suatu sistem proteksi terhadap tegangan berlebih, penanganan instalasi kelistrikan dan sistem pentanahan dibedakan menjadi 2 menurut kategori sistem :
Penanganan instalasi kelistrikan dan sistem pentanahan pada bangunan yang memiliki sistem proteksi petir eksternal. Pada sistem ini, mutlak dibutuhkan arrester for lightning protection equipotential bonding (mengacu pada DIN VDE 0185) untuk penggunaan alat proteksi terhadap tegangan berlebih category IV (mengacu pada DIN VDE 0110/1). Sistem ini mengharuskan penggunaan alat proteksi class B yang didesain khusus sebagai pembatas yang mampu memberikan jalan bagi arus petir atau sebagian dari arus petir ke tanah dengan segera pada kasus sambaran petir langsung.
Penanganan instalasi kelistrikan dan sistem pentanahan pada bangunan yang tidak memiliki sistem proteksi petir eksternal. Pada sistem ini, digunakan arrester for overvoltage protection (mengacu pada DIN VDE 0100) untuk penggunaan alat proteksi terhadap tegangan berlebih category III (mengacu pada DIN VDE 0110/1). Sistem ini cukup menggunakan alat proteksi class C yang merupakan pembatas tegangan berlebih yang terjadi pada kasus sambaran petir tak langsung (induksi sambaran petir), maupun tegangan berlebih yang disebabkan kegagalan pada trafo distribusi PLN, atau kontak langsung secara tidak sengaja dengan kabel yang memiliki tegangan yang lebih tinggi.
Pada bangunan yang di dalamnya terdapat instalasi jaringan komputer, perangkat telekomunikasi seperti PABX dan modem, sistem kontrol, alat-alat pemancar dan instrumen serta peralatan elektronik sensitif lainnya, masih diperlukan lagi penggunaan alat proteksi category II (mengacu pada DIN VDE 0110/1), yang termasuk dalam kategori alat proteksi class D yang didesain untuk membatasi tegangan berlebih pada stop-kontak (socket-outlet) untuk penggunaan alat-alat elektronik yang sensitif, baik penggunaan secara individual maupun kelompok. Selain itu dibutuhkan pula sistem proteksi data, sambungan telpon dan saluran/kabel transmisi, guna mendapatkan sistem proteksi yang menyeluruh.
Biaya investasi yang diperlukan untuk ketiga tingkat perlindungan seperti yang tertulis pada butir III pada dasarnya terbagi dalam biaya investasi sistem proteksi petir eksternal dan internal, sedangkan minimalisasi biaya total dapat dilakukan dengan menerapkan konsep bahwa proteksi petir eksternal merupakan bagian tak terpisahkan dari proteksi petir internal.
Untuk menentukan besaran anggaran biaya, dibutuhkan penjajagan awal guna mendapatkan data mengenai tingkat perlindungan yang diperlukan. Oleh karena itu pada penulisan ini kami sengaja tidak mencantumkan anggaran biaya.
Adapun anggaran biaya akan kami ajukan setelah melakukan pengumpulan data-data yang dibutuhkan sebagai prosedur awal dari suatu rangkaian perencanaan instalasi kelistrikan/sistem pentanahan/sistem proteksi terhadap petir/tegangan berlebih, yang akan kami susun secara khusus dalam Proposal Rencana Anggaran Biaya Instalasi Kelistrikan/Sistem Pentanahan/Sistem Proteksi Petir/Tegangan Berlebih.
Hubungan antara kami di GroundSys dengan klien adalah sebuah partnership - dengan pemahaman akan kebutuhan mendasar dari para calon pengguna jasa yang harus ditampung sampai pada unsur-unsur lain, yang berpengaruh pada proses perwujudan instalasi kelistrikan/sistem pentanahan/sistem proteksi terhadap petir/tegangan berlebih, serta pencapaian target instalasi yang diperlukan.
Kami di GroundSys siap membantu dalam konsultasi interaktif untuk memberikan solusi yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan sistem perlindungan yang menyeluruh untuk segala tingkat perlindungan.
Dalam membantu proses perencanaan instalasi dan perwujudannya, GroundSys akan memberikan konsultasi teknis dengan hasil berupa analisa Rencana Anggaran Biaya kebutuhan instalasi beserta gambar desain pra-rencana.