PERENCANAAN SISTEMPROTEKSI PETIR EKSTERNAL
PADA AREA LOADING TERMINAL PT. PERTAMINA FIELD
BUNYU - KALIMANTAN UTARA ASET V
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro S1
Oleh:
IRFAN KURNIADI SARIPUDIN
E.5051. 1105054
DEPARTEMEN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
BANDUNG
ii
LEMBAR PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul “Perencanaan sistem proteksi petir eksternal di area Loading Terminal PT. Pertamina Field Bunyu – Kalimantan Utara Aset V”dengan Metode Pemrograman E.F Lightning Protection” ini beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya sendiri. Saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan
cara-cara yang tidak sesuai dengan etika ilmu yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas
pernyataan ini, saya siap menanggung resiko/sanksi apabila di kemudian hari ditemukan adanya
pelanggaran etika keilmuan atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.
Bandung, 15 Agustus 2015 Yang membuat pernyataan,
Materai 6000
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu ABSTRAKSistemproteksipetiradalahsejenisalatsistemproteksi yang berfungsiuntukmelindungiseluruh area
yang dilindungidaribahayanyasambaranpetir yang
bisamerusakdanmembahayakankeselamatanmanusia.
Skripsiinibertujuanuntukmemperolehsistemperencanaanproteksipetirdenganmenggunakanmetode
Early Streameruntukmemperolehpenggunaanalatproteksipetir yang tepat di
daerahBunyudalamjumlahpenggunaanalatproteksipetir, dengantetapmemperhatikanaturan PUIPP
( PeraturanUmumProteksiPenyalurPetir) yang sudahbanyak di gunakan di Indonesia. Data yang
digunakanadalah data rilberupalaporanAssesment Report Area Loading Terminal PT. Pertamina
Field Bunyu – Kalimantan Utara Aset V. Padaperencanaanini, metode yang
digunakanadalahmetodeEarly StreamerdimanametodeEarly Streameradalahmetodeterbaru.
Metodeinimerupakanmetodedenganmelakukanpendekatansecaramatematikadenganmenggunakan
indeks – indeksdari PUIPP (PeraturanUmumInstalasiPenyalurPetir)
danjugaperhitungantersendiri.Berdasarkanhasilperhitungandenganmenggunakan excel
didapatkanuntukmenentukankebutuhanjumlahproteksipetirbahwametodeEarly
Streamersangattepatuntukdigunakan di daerahtersebut.
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu ABSTRACTLightning protection systems is a type of tool protection system that serves to protect the entire
area that is protected from the danger of lightning strikes that can damage and endanger human
safety. This thesis aims to obtain planning system lightning protection using Early Streamer to
obtain the use of appropriate lightning protection tool in Bunyu area in the number of lightning
protection used, with due regard to the rules PUIPP (General Rules of Lightning Distribution
Installation) which is already used widely in Indonesia. The data used is the real form of
Assessment Report in Loading Terminal Area of PT. Pertamina Field Bunyu - North Borneo
Asset V which has been installed. At this planning, the method used is the method of Early
Streamer, where this method is the latest method. This method uses a mathematical approach by
taking into account indexes of PUIPP (General Rules ofLightning Distribution Instalation) and
also a separate calculation.Based on calculations uses excel obtained to determine the needs of
number of lightning protection that Early Streamer method is more economical and efficient than
protective devices already installed.
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ………i
LEMBAR PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME………..ii 1.1 Latar Belakang………...1
1.2 Rumusan Masalah ……….2
1.3 Batasan Masalah……….2
1.4 Tujuan Tugas Akhir Skripsi………...2
1.5 Manfaat Tugas Akhir Skripsi……….2
1.6 Metode Pengumpulan Data………3
1.7 Sistematika Penulisan Tugas Akhir Skripsi………...3
BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Petir………..………...4
2.2 Proses terjadinya petir ….. ………4
2.2.1 Pembentukan Awan Bermuatan……….. ……...4
2.2.2 Downward Leader………...5
2.2.3 Upward Leader………...………8
2.2.4 Return Stroke……….….8
2.2.5 Mekanisme Sambaran Petir………. .9
2.3 Parameteer dan Karakteristik Gelombang Petir ………..10
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2.3.2 Arus Puncak Petir……….…….10
2.3.3 Muatan Arus Petir……… 10
2.3.4 Impuls Muatan Arus Petir……….10
2.3.5 Kecuraman Arus Petir……..……… 11
2.3.6 Tegangan Petir………..11
2.3.7 Bentuk Gelombang……….………..12
2.4 Efek Sambaran Petir……….…………12
2.4.1 Terhadap Manusia………...……….………….12
2.4.2 Terhadap Bangunan………..13
2.4.3 Terhadap Jaringan dan Instalasi Listrik………14
2.4.4 Terhadap Peralatan Elektronik dan Listrik………...15
2.4.5 Kerusakan Akibat Sambaran Langsung ………...14
2.4.6 Kerusakan Akibat Sambaran Tidak Langsung………..14
2.5 Perhitungan Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penyalur Petir...15
2.6 Proteksi Petir………18
2.7. Jenis – jenis Proteksi Petir………...20
2.7.1 Proteksi Petir Pasif………20
2.7.1.1 Franklin rod………...……….20
2.7.1.2 Sangkar Faraday……….21
2.7.1.3 Early Streamer………...…21
2.7.2 Proteksi Petir Aktif………23
2.7.2.1 Ionisasi Corona………...23
2.7.2.2 Radioaktif………...23
2.8 Sistem Proteksi Eksternal………,,…...23 2.8.1 Terminasi Udara ………...…24
2.8.2 Konduktor penyalur arus petir (Down Conductor).……..…30
2.8.3 Pembumian (Grounding) ……….31
2.8.3.1 Disipasi Energi petir……….…………...32
2.8.3.2 Pengurangan Loop Pembumian………..………….33
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
2.8.3.4 Komposisi Tanah……….………....34
2.8.3.5 Pengaruh Temperatur ……….……….36
2.8.3.6 Jenis Elektroda Pembumian ………..………..36
2.8.3.7 Pemasangan dan susunan elektroda bumi …...……39
2.9Sistem Proteksi Petir Internal……..………....…42
2.10 Hari Guruh………...44
2.10.1 Data Petir di Indonesia………..…..44
2.10.2 Intensitas petir di Indonesia………..…..45
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Alur Penelitian…..………...48
3.2Analisis menentukan kebutuhan proteksi Petir………...50
3.2.1 Analisis Terminasi Udara……..……….………..50
3.2.2 Metode Early Streamer……….…51
3.2.3Penghantar Penyalur Ke bawah….……….…………….…..52
3.2.4 Elektroda Pembumian………...54
3.3 Tingkat Kebutuhan Proteksi……….………56
3.4 Data Lokasi Dan sistem proteksi…………...……….………..56
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan menentukan kebutuhan proteksi petir……….……57
4.1.1 Analisis Terminasi Udara (Air Terminal)………..…..58
4.1.2 Analisis Penghantar Penyalur ke bawah………60
4. 2 Analisis Elektroda Pembumian………...61
4.1 Evaluasi Penyalur Petir………..………64
4.3 Biaya Harga Material Take Off alat Proteksi Petir untuk area Loading Terminal………..….……65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan………..66
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Daftar Pustaka………68
Lampiran – Lampiran……….69
DAFTAR TABEL Table 2.1 Kaitan parameter arus petir dengan tingkat proteksi……….11 Tabel 2.2 Indeks A : Bahaya Berdasarkan Penggunaan dan Isi………...16
Table 2.3 Indeks B : Bahaya Berdasarkan Kontruksi Bangunan………..16
Table 2.4 Indeks C : Bahaya Berdasarkan Tinggi Bangunan ………..………….17
Tabel 2.5 Indeks D : Bahaya Berdasarkan Situasi Bangunan ………...17
Tabel 2.6Indeks E : Bahaya Berdasarkan Pengaruh Kilat/Hari Guruh………….17
Tabel 2.7 Indeks R : Perkiraan Bahaya Sambaran Petir Berdasarkan PUIPP…...18
Tabel 2.8 Radius proteksi E.F Lightning Protection System…………..………...28
Tabel 2.9 Radius proteksi Skylance Lightning Protection System……...………..30
Tabel 2.10 Dimensi minimum penghantar penyalur untuk bahan SPP………….32
Tabel 2.11 Tahanan Pembumian Tanah………….………..…..35
Tabel 2.12 Tahanan Pembumian Beton……….36
Tabel 2.13 Besar dan ukuran elektroda pembumian………..39
Tabel 2.14 Jenis Bahan untuk Proteksi dan Ukuran Terkecil………40
Tabel 2.15 Data petir di seluruh Indonesia………46
Tabel 3.1 PUIPP………..…………...……51
Tabel 3.2 Jenis Bahan proteksi ………...……….53
Tabel 3.3 Jenis Bahan Elektroda Pembumian………..………..55
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Petir……….………4
Gambar 2.2. Pembentukan awan petir……….5
Gambar 2.3. Pembentukan Badai Petir dan Ionisasi Natural………7
Gambar 2.4. Downward Leader………..………7
Gambar 2.5. Upward Leader ………..………....8
Gambar 2.6. Return Stroke……….9
Gambar 2.7. Distribusi muatan awan petir …………...……….9
Gambar 2.8 Gelombang eksponensial dan sinusioda………...………….12
Gambar 2.9.Efek Sambaran Petir Terhadap Manusia ………..………13
Gambar 2.10. Sambaran petir mengenai tangki bahan bakar…….………...14
Gambar 2.11. Metoda Sangkar Faraday…………...………..21
Gambar 2.12. Metoda Non Konvensional…………...………..22
Gambar 2.13. Zona Proteksi Penyalur Petir Razevig………....23
Gambar 2.14. Zona proteksi Metode Bola Bergulir……….………….25
Gambar 2.15 Daerah Lindung Metode Bola Bergulir dengan r > h………..27
Gambar 2.16.E.F Carrier………..………...29
Gambar 2.17. E.F Lightning Counter………...…..……..…………...29
Gambar 2.18. Skylance Lightning Terminal dan Fibreglass Mounting ...……...30
Gambar 2.19 Skylance Lightning Counter………….…………...30 Gambar 2.20. Eliminate Earth Loops………...……....33
Gambar 2.21. Hubungan antara konsentrasi air dengan tahanan jenis tanah ……34
Gambar 2.22 Pembumian dengan satu batang elektroda……… ………..37
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Gambar 2.24 Pengaruh sambaran tidak langsung ………...…..………43
Gambar 2.25. Data petir di Indonesia………....……….………...45
Gambar 3.1. Alur penelitian……….. 46
Gambar 3.2.Metoda Non Konvensional ………...………52
Gambar 3.3.Pembumian dengan satu batang……. ………..55
Gambar 3.4.Gambar Layout lapangan tampak atas...………56
Gambar 3.5. Radius lindung tampak atas…..……. ……….………..57
Gambar 4.1.Radius lindung tampak samping yang direkomendasikan..………..59
Gambar 4.2Proteksi petir yang direkomendasikan…….…………....…………..61
Gambar 4.3 Sistem Grounding rekomendasi………...………..62
Gambar 4.4 Sistem Grounding Tunggal yang sudah terpasang ……...………..63
Gambar 4.5 Sistem Grounding Tunggal yang direkomendasikan.…...………..63
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu BAB Inkhususnya diMigas (Minyakdan Gas), karenamempunyaifungsi yang
sangatbesaryaituuntukmelindungiperalatan yang vital ( Utama ) yang ada di
proyekmigas (minyakdan gas) sepertikilangminyak, diesel, tangki ,pompadll.
Sistemproteksiyang
digunakandalamskripsiiniadalahsistemproteksipetirpetirtipe non konvensional,
sistemproteksitipe non konvensionaladalahsistemproteksipetir yang
aktifdengancaramengundangpetir yang berada di radius
alatproteksipetiritudipasang.
Kelebihandarisistemproteksipetirtipe non
konvensionaladalahlebihluasnyadaerahcakupan area yang
dilindungijadilebiheffisisendalampenggunaannyadanjugalebihamanuntuk area
disekitardaribahayanyasambaranpetir yang
bisamerusakdanmembahayakannyawamanusia.
Untukpenentuanperlutidaknya di pasangalatproteksipetir di
daerahtersebutituditentukandenganmelakukanperhitungandenganmenggunakan
data IKL danPertimbangandariPeraturanUmumInstalasiPenyalurPetir.
Setelahdilakukannyaperhitungandanpertimbangan
,kemudiandilakukanlahperencanaandanpemilihanjenisproteksipetir yang cocok,
2
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edudengancaramemilihperalatan yang pas danperhitungan yang
kuatuntukmembuatkeamanandarisambaranpetir
Ada beberapametodeperencanaanproteksipetir yang bisa di
gunakansalahsatunyaadalahmetode Early Streamer,
Makadariitupenulismencobauntukmemperdalamtentangsistemperencanaanproteks
ipetirdenganmenggunakanmetodeEarly Streamer.
1.2 RumusanMasalah
Padatugasakhirinipenulisditunjukanterhadapmasalah – masalahdibawahini
:
1. Bagaimanacaramerencanakanpengadaanalatproteksipetirdi area Loading Terminal
PT. PERTAMINA Field Bunyu – Kalimantan Utara ASET V?
2. Bagaimanacarapemilihanalatproteksipetir yang sesuai di area Loading Terminal
PT. PERTAMINA Field Bunyu – Kalimantan Utara ASET V ?
1.3 BatasanMasalah
Batasanmasalahpadatugasakhirskripsiiniadalahsebagaiberikut :
1. Standardanaturan yang digunakanadalahaturan yang sesuaidenganaturan PUIPP
untukperencanaanproteksipetir .
2. Penentuantempat di pasangnyasistemproteksipada area Loading Terminal PT.
Pertamina field Bunyu – Kalimantan Utara ASET V
3. Perencanaan yang digunakankhususuntuksistemproteksieksternal
4. Sistemgrounding satubatangyang digunakanuntukpembumianpadaproteksipetir
area Loading Terminal PT. Pertamina field Bunyu – Kalimantan Utara ASET V
1.4 TujuanTugasAkhirSkripsi
TujuanpenulisanTugasAkhirSkripsiiniadalahsebagaiberikut :
1. Merencanakansistemproteksipetir yang cocokpada area Loading Terminal PT.
Pertamina field Bunyu – Kalimantan Utara ASET V denganmetodeE.F
3
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu 2. Merekomendasikansistemproteksipetiryang sesuaidi area Loading Terminal PT.Pertamina field Bunyu – Kalimantan Utara ASET V
denganmenggunakanmetodeE.F Lightning Protection
1.5 ManfaatTugasAkhirSkripsi
Manfaat yang diharapkanTugasAkhirinidiantaranyaadalahsebagaiberikut :
1. BagiPenulis : Dapatmenambahilmupengetahuan, pemahaman, danketerampilan di
dalamduniakelistrikan,
khususnyadalamsistemproteksipetirdanpentanahandalamperlindungankilangminya
k di PT. PertaminaBunyu.
2. BagiDuniaIndustri : Diharapkansebagaisalahsatukontribusipositif,
denganadanyaperancangansistemproteksipetirdansistempentanahan yang
baikdandapatdigunakanuntukmelindungiperalatan yang ada di migas (minyakdan
gas)
3. BagiDuniaPendidikan : Diharapkandapatmeningkatkanilmupengetahuan di
dalamduniakelistrikankhususnyametode-metodeuntukperencanaanproteksipetirdalampemilihandanpemasangansistemprote
ksipetir
1.6 MetodePengumpulan Data
Penulismenggunakantigametodepada prosespengumpulan data, yaitu :
1. MetodeStudiPustaka
Penulismelakukanpembelajaranterhadapbeberapaliteraturbaikdaripenulisdalamneg
erimaupunluarnegri yangberhubungandengansistemproteksipetirpada area
perminyakan
2. MetodeAnalisis Data
Penulismelakukanpengolahan data, selanjutnyamenganalisis data
4
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu 1.7 SistematikaPenulisanTugasAkhirSkripsiUntukmemudahkandanmembacadanmemahamitugasakhirskripsiini,
makadisusunsistematikapenulisansebagaiberikut :
BAB I PENDAHULUAN
Memaparkantentanglatarbelakangmasalah, perumusanmasalah,
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu BAB IIISetelah mendapatkan teori di lanjutkan dengan Study Teory yaitu memilih jenis metode dan standar yang akan digunakan dan mempelajari lebih mendalam metode dan standar untuk perencanaan, Dan terpilihlah metode Early Stremer dan standar yang digunakan adalah PUIPP ( Peraturan Umum Instalasi Penyalur Petir ) karena metode Early Streamer
merupakan salah satu metode terbaru dan lebih efisisen daripada metode yang lain selain itu juga standar yang digunakan merupakan standar yang cukup baik dan sudah banyak digunakan instalasi penyalur petir di Indonesia.
3. Pengumpulan Data
Setelah studi teory dilanjutkan dengan pengumpulan data lapangan area Loading Terminal tersebut selengkap mungkin yaitu berupa Assesment Report dari PT. Pertamina Aset V Field Bunyu, Kalimantan Utara.
4. Menentukan perencanaan dengan metode Early Streamer
Setelah studi teory dan sudah menentukan metodeEarly Streamer dan standar yang akan digunakan kemudian di sinkronkan dengan data yang ditelah diperoleh dan dilakukanlah pengolahan data dan perhitungan dengan menggunakan metode Early Streamer sesuai dengan standar PUIPP ( Peraturan Umum Instalasi Penyalur Petir )
5. Hasil perhitungan
Setelah menentukan metode dan aturan PUIPP kemudian dilakukanlah perhitungan dan pertimbangan, kalau sudah sesuai dilanjutkan ke analisis dan kalau belum sesuai di ulangi lagi ke menentukan perencanaan dengan menentukan metode lagi yaitu metode lain seperti metode bola bergulir, franklin rod dll
6. Menganalisis
Setelah Pengolahan data dan telah mendapatkan hasil dari perhitungan maka dilakukanlah pengalisisan dengan cara pengecekan ulang hasil perhitungan dan penempatan nya serta menyertakan biaya untuk pemasangan nya.
7. Hasil dan kesimpulan
49
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu8. Selesai
Setelah mendapatkan hasil dan kesimpulan kemudian diberikanlah saran dan
50
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduGambar 3.1 Alur Penelitian
TIDAK
OK Studi Teori
Pengumpulan Data
Apakah hasil perhitungan dengan metode
sudah sesuai Menentukan perencanaan dengan
metode ES
Output Hasil jumlah kebutuhan Mulai
Analisis
Kesimpulan
Dengan metode lain
51
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu 3.2Perencanaan menentukan kebutuhan proteksi PetirProteksi petir dibagi menjadi 3 bagian , yaitu :
1. Terminasi Udara (Air Terminal )
2. Penyalur Konduktor ke bawah (Down Conductor )
3. Elektroda Pembumian (Grounding System )
3.2.1 Perencanaan sistem Terminasi Udara (Air Terminal )
a. Standar yang digunakan sebagai referensi harus merupakan edisi terbaru.Peraturan Umum
Instalasi Listrik – Indonesia (PUIL)
b. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penyalur Petir ( PUIPP )
Besarnya kebutuhan tersebut ditentukan berdasarkan penjumlahan indeks-indeks tertentu
yang mewakili keadaan bangunan di suatu lokasi dan dituliskan sebagai:
R = A + B + C + D + E (3.1)
dimana :
R = Perkiraan Bahaya Petir
A = Penggunaan dan Isi Bangunan
B = Konstruksi Bangunan
C = Tinggi Bangunan
D = Situasi Bangunan
E = Pengaruh Kilat
Cara Penenentuan besarnya kebutuhan proteksi petir terhadap suatu bangunan
52
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduTabel 3.1 PUIPP
INDEX KEADAAN
BANGUNAN & LOKASI
KETERANGAN NILAI
A Bahaya berdasarkan penggunaan dan isi
Instalasi gas, minyak atau bensin, dan rumah sakit
5
B Bahaya berdasarkan kontruksi bangunan
Seluruh bangunan terbuat dari logam dan mudah
menyalurkan listrik
0
C Bahaya berdasarkan tinggi bangunan
12 m 2
D Bahaya berdasarkan situasi bangunan
Di tanah datar pada semua ketinggian
0
E Bahaya berdasarkan hari guruh
256 / tahun 7
R Perkiraan bahaya
sambaran petir
14 Besar Sangat
dianjurkan
Sumber: Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir untuk Bangunan di Indonesia. Hal 17-19
3.2.2 Metode Early Streamer Emission
Metode ini pertama kali dipatenkan oleh Gusta P Carpart tahun 1931. Sebelumnya
seorang ilmuwan Hungaria, Szillard tahun1941 pernah melontarkan gagasan untuk
menambahkan bahan radioaktif pada franklin rod guna meningkatkan tarikan pada sambaran
petir. Metode ini terdiri atas franklin rod dengan bahan radioaktif radium atau sumber thorium
sebagai penghasl ion yang dihubungkan ke pentanahan melalui penghantar khusus.
Sistem proteksi petir Early Streamer Emission adalah pendekatan relative terbaru dalam
penyelesaian masalah kerusakan instalasi petir, yang dilengkapi dengan sistem FR. ESE adalah
terminal udara radioaktif non konvensional, tetapi banyak Negara telah melarang hal ini,
bahwasannya sumber radioaktif yang posisinya dekat dengan bagian atas terminal
membahayakan kesehatan. Peralatan ESE non radioaktif yang banyak digunakan adalah Pulsar
53
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduPrevectron (dikembangkan oleh Indelec, Perancis) dan EF(dikembangkan EF International,
Swiss). Radius dari proteksi, Rp dari alat ESE digambarkan pada gambar berikut dari standar
perancis NF C 17 – 102. Hal ini tergantung pada alat inisiasi, ∆T dari alat ESE. Radius dari
proteksi, Rp di dapat dari :
Rp = ℎ(2� − ℎ+∆� (2�+ ∆�) (3.2)
dimana :
Rp = Radius dari proteksi dalam area horizontal dalam jarak vertical h dari ujung tipe ESE dari
NCLR
h = Tinggi dari ujung atas terminal elemen yang diproteksi, untuk h ≥5 m D = 20 m untuk tingkat proteksi I
45 m untuk tingkat proteksi II
60 m untuk tingkat proteksi III ∆L(m) = tambahan jarak
Tambahan jarak, ∆L didapat dari :
∆L = V∆T (3.3)
dimana :
V(m/µs) = Rata – rata kecepatan dari tracer yang turun (2x104 m/s)
∆T(µs) = Tambahan dalam waktu spark dari leader yang keatas diukur dalam kondisi lab.
∆T = TFR- TESE (3.4)
54
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduUntuk tinggi terminal yang lebih rendah dari 5 m, nilai dari Rp yang respektif bisa diperoleh dari
tabel pembuktian dari standar Perancis NFC. Jadi performa yang unggul dari tipe ini adalah
dating dari kemampuan untuk menyebabkan inisiasi yang lebih awal dari streamer secara terus
menerus ke atas daripada sebuah FR dalam kondisi yang sama dari sambaran petir.
3.3.3 Penghantar Penyalur ke bawah (Down Conductor )
Penyalur petir atau konduktor ke bawah (down condoctor) harus sesuai dengan standar
PUIPP yaitu yang sudah tertera pada tabel dibawah ini, yaitu :
Tabel 3.2 Jenis Bahan Proteksi
No Komponen Jenis Bahan Bentuk Ukuran Kecil
1 Penangkap Petir
Penyalur Utama Tembaga
Silinder Pajal ɸ 8 mm
perhitungan khusus melainkan hanya melakukan pertimbangan, dan pertimbangan nya sendiri
55
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduUmum Instalasi Penyalur Petir) yang sudah banyak digunakan di Indonesia, Standar PUIPP (
Peraturan Umum Instalasi Penyalur Petir) itu sendiri hamper sama dengan standar penyalur petir
di Negara lain dan proteksi petir dengan standar PUIPP ( Peraturan Umum Instalasi Penyalur
Petir) juga telah standar internasional dan sudah teruji.
Untuk bahan penghantar penyalur petir ke bawah (Down Conductor) itu sendiri berdasarkan
PUIPP ( Peraturan Umum Instalasi Penyalur Petir) terdapat 3 jenis bahan terbaik untuk
penghantar yaitu Tembaga , Baja Glavais dan Alumunium. Dan itu semua memiliki kelebihan
dan kekurangan tersendiri yaitu :
1. Kelebihan
A. Tembaga, karena tembaga selain sangat baik dalam penghantaran nya dan juga tembaga
mempunyai ketahanan terhadap korosi , oksidasi . selain mempunyai daya hantar yang tinggi,
daya hantar panas nya juga tinggi dan tahan karat jadi bakal lebih awet tahan lama di banding
jenis yang lain nya, Titik cair tembaga adalah 1083 0 C, titik didihnya 2593 0 C, massa jenis 8,9,
kekuatan Tarik 160 N/mm2 dan sangat cocok dengan area Loading Terminal.
B. Alumunium banyak dipergunakan karena mempunyai berbagai keunggulan yaitu : Ringan (masa jenisnya 2,4 – 2,7 g/cm3)
Temperature cairnya yang rendah Ketahanan korosi
Sifat melkanik yang bervariasi (kekuatan dan kekerasan ) Mampu bentuk yang baik
Sifat mampu alir yang baik Mempunyai harga yang murah
C. Baja Glavanis
Pipa baja galvanis memiliki banyak keunggulan yaitu :
Hemat biaya karena pipa galvanis sebagai pencegah korosi ekonomis Tahan lama
56
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu Memiliki kandungan Sacrifial protection, dimana jidka ada kerusakan pada lapisan pelindung baja akan tetap aman dari korosi.
2. Kelemahan
Untuk kelemahan nya sendiri tembaga lebih mahal di banding dengan logam jenis lain,
sedangkan alumunium lebih tipis dari tembaga jadi ketahanan nya pun kurang atau lebih
bagus tembaga, dan untuk baja glabis lebih berat disbanding dengan jenis lain jadi dalam
pemakaian nya kurang maksimal
3.3.4 Elektroda Pembumian
Sistem pembumian dengan elektroda satu batang adalah suatu sistem pembumian dengan
menggunakan batang-batang elektroda yang ditanam tegak lurus dengan permukaan tanah.
Banyaknya batang yang ditanam didalam tanah tergantung besar tahanan pembumian yang
diinginkan. Makin kecil tahanan pembumian yang diinginkan, makin banyak batang konduktor
yang harus ditanam. Batang-batang konduktor ini dihubungkan satu dengan yang lainnya.
Dengan menggunakan efek bayangan elektroda terhadap permukaan tanah, maka didapat suatu
persamaan :
Gambar 3.3 Pembumian dengan satu batang elektroda
Menurut IEEE std 1243 – 1997 , nilai pentanahan dengan driven rod adalah seperti diberikan
57
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduh = kedalaman elektroda (m)
d = diameter elektroda (m) (a = 1/2r2)
l = panjang elektroda (m)
Q = konstanta (1,2)
Bahan Komponen yang digunakan untuk sistem pembumian ( Grounding System ) harus
sesuai dengan standar PUIPP yaitu yang sudah tertera pada tabel 2.24, yaitu :
Tabel 3.3 Jenis Bahan Elektroda Pembumian
No Komponen Jenis Bahan Bentuk Ukuran
1 Elektroda
Pembumian Tembaga
Silinder Pajal ɸ1
3.3Tingkat Kebutuhan Proteksi
Tingkat kebutuhan proteksi disesuaikan dengan hasil dari perhitungan zona proteksi dan sesuai
dengan hasil perhitungan mencari indeks R yaitu prakiraan bahaya sambaran petir dan hasilnya
disesuaikan sesuai tabel 2.7
3.4Data Lokasi Pada Area Loading Terminal PT. Pertamina Field Bunyu – Asset V
Data area non-konvensioanal akan dipasang di area loading terminal dengan ukuran daerah dan bangunan sebagai berikut:
Luas lahan : 88812.11 m2
Panjang : 530.57 m
Lebar : 167.39 m
58
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduGambar 3.4 Layout tampak atas
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu BAB VKESIMPULAN DAN SARAN
5.1Kesimpulan
SetelahmelakukanperhitungandanperencanaandenganmenggunakanmetodeEarly
Streamerdenganmenggunakanstandar PUIPP makadihasilkan :
BerdasarkanhasilperhitungandariPeraturanUmumInstalasiPenyalurPetir (PUIPP)
denganmelihat index A – E prakiraanbahayasambaranpetiradalah 14,
dimanadengannilai 14
ituprakiraanbahayanyabesardanitusangatdianjurkanuntukadanyaproteksipetir
DenganmetodeE.F Lightning Protection
systempenyalurpetireksternaldenganspesifikasitinggi 20 m dan radius 110 m,
karenabangunantertinggi di area Loading Terminal adalah 12,5 m.
jadimemilihproteksi yang tingginya 20 m
jugasudahcukupdansesuaidenganaturanmetodeearly streamer yang
berlaku,untukmelindungiseluruh area loding terminal seluas 88812,11 m2 maka
yang dibutuhkanuntukmelindungiseluruh area loading terminal
PT.Pertaminaadalahsebanyak 3 buahsajakarena 1 proteksipetirsajabisamengcover
37994 m2,Jadiitusudahcukupdanbisameng cover seluruh area Loading Terminal
Untukpenghantarpenyalurataukonduktorkebawah yang dibutuhkanadalah 10
buahdenganrincian 7 untukpenyalur tank dan 3
untukalatproteksipetirdenganspesifikasiukuran 70 mm,
sudahmemenuhistandarperaturan PUIPP
Elektrodapembumian, karenahasilpengukuran di tempat area loading terminal yaitu 1 – 3 ohm danhasilperhitunganjuga di bawah 5 ohm
68
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.edu 5.2Saran ( Rekomendasi )1. Metode yang digunakanlebihbaikmenggunakanmetode E.F Lightning
Protectionyaitualatproteksipetir yang tipe non
konvensionaldaripadamenggunakanalatproteksitipekonvensional, karenametodeE.F
Lightning Protectionmerupakanmetodeterbaruselainitujugametode E.F Lightning
Protection memilikikelebihanbisamelindungi area lebihluasdaripadametode yang lain
sepertimetode bola bergulir .
2. DenganmenggunakanmetodeE.F Lightning Protectionuntukmelindungi area loading
terminal seluas 88812,11 m2 hanyamembutuhkan 3 buahsajadenganketinggian 20 m
Irfan Kurniadi, 2015
PERENCANAAN SISTEM PROTEKSI PETIR EKSTERNAL PADA AREA. LOADING TERMINAL PT-PERTAMINA FLEID BUNYU- KALIMANTAN UTARA ASET V
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
|
perpustakaan.upi.eduDAFTAR PUSTAKA
1. Bandri,sepannur (2014).SISTEM PROTEKSI PETIR INTERNAL DAN EKSTERNAL.Padang : InstitutTeknologi Padang
2. Dadanhermawan,Asep (2010).
OptimalisasiSistemPenangkalPetirEksternalMenggunakanJenis Early Streamer (StudiKasus UPT LAGG BPPT). Jakarta : Universitas Indonesia
3. Hasse, Peter (2000). Overvoltage o/Low Voltage System, London 4. IEC 1024 -1-1 (2011) Protection against lightning
5. National Fire Protection Assciation 780
6. PanitiaRevisi PUIL 2000, PersyaratanUmumInstalasiListrik (PUIP 2000) SNI 04-0225-2000,Yayasan PUIL, Jakarta