PERANCANGAN SISTEM PENGAMAN PERALATAN PADA GEDUNG DINAS PENANAMAN MODAL DAN PELAYANAN
TERPADU SATU PINTU KOTA PALEMBANG MENGGUNAKAN ARRESTER
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kurikulum Guna Mendapatkan Gelar Sarjana Strata-1 Pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Tridinanti Palembang
Oleh : SABRINA 1902230002.P
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG
2022
ii
PERANCANGAN SISTEM PENGAMAN PERALATAN PADA GEDUNG DINAS PENANAMAN MODAL DAN PELAYANAN
TERPADU SATU PINTU KOTA PALEMBANG MENGGUNAKAN ARRESTER
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Syarat Kurikulum Guna Mendapatkan Gelar Sarjana Strata-1 Pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Tridinanti Palembang Oleh :
SABRINA 1902230002.P
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG
2022
iv
“Ketika kamu mengalami kesulitan dalam menjalankan kehidupan, jangan bandingkan kesuksesanmu dengan orang lain, cukup ingat bahwa Tuhanmu selalu memberikan yang terbaik untuk Hamba-Nya”(Sabrina)
“Ilmu itu lebih kaya dari kekayaan, karena kekayaan itu harus dijaga, sedangkan ilmu menjaga kamu”(Ali Bin Abi Thalib)
“Hidup itu tidak selalu sempurna, maka jalani hidup dengan rasa syukur karena bahagia belum tentu menjadikan kita bersyukur tetapi dengan bersyukur akan menjadikan kita bahagia”(Sabrina)
Skripsi ini saya persembahkan kepada :
Kedua orang tuaku Tersayang : Bapak Syafaruddin Saidi,
Ibu Cikyun AH.
Kakak-kakaku dan Ayuk-ayukku Tersayang
Keluarga besarku
Dan Almamaterku
vi
ABSTRAK
Perancangan sistem pengaman peralatan pada Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang menggunakan Arrester bertujuan untuk melindungi peralatan listrik yang terdapat pada Gedung dari bahaya sambaran petir tidak langsung. Gedung DPMPTSP Kota Palembang berada pada sistem proteksi tingkat III dengan arus puncak petir sebesar 100 kA dan gelombang berjalan sebesar 0,4 kV. Dari hasil perhitungan nilai puncak gelombang berjalan pada sisi MDP dan SDP sebesar 1,0536 kV. Pada Pelayanan beban Motor pompa didapat nilai sebesar 1,756 kV, Stopkontak sebesar 0,028 kV dan AC sebesar 0,093 kV. Berdasarkan hasil perhitungan tersebut maka Gedung ini dipasang Arrester kelas B dengan ketegori IV pada sisi MDP yang terdapat pada ruang Panel Room, Arrester kelas C kategori III pada sisi SDP yang terdapat pada ruang Sekretariat dan Motor Pompa pada ruang Genset. Arrester kelas D dengan kategori I dipasang pada Ruang Radio, Call Center Room, Server Room, Control Room, dan Pelayanan Publik. Untuk menghilangkan beda tegangan pada pembumian maka perlu dipasang bonding ekipotensial yang dijadikan satu titik pada pembumian.
Kata kunci : Sistem Pengaman Peralatan, Arrester, Bonding ekipotensial.
vii ABSTRACT
The design of a security system for equitment in Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang used an indirect lighting strike arrester. Gedung DPMPTSP Kota Palembang is in a level III protection system with a peak lightning current of 100 kA and a travelling wave of 0,4 kV. From the calculation of the peak value of the traveling wave on the MDP and SDp sides of 1,0536 kV. At the service of the pump motor load, the value is 1.756 kV the outlet is 0,028 kV and the Ac is 0,093 kV. Based on the results of these calculatins, this building is installated with class B arresters with category IV on the MDP sidde contained in the Panel Room. Arrester class C category III on the SDP side located in the Secretariat Room and the pump motor in the Generator Room. Class D arresters with kategory I are installed in Radio rooms, Call Center Rooms, Server Rooms, Control Rooms, and Public services. To eliminate the voltage difference on earth, it is necessary to install equipotential bonding whitch is used as a point on earth.
Keywords : Equipment security system, Arrester, Equipotential bonding.
viii
KATA PENGANTAR
Bismillahirohmaanirrohiim,
Dengan mengucap segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena hanya atas segala rahmat, karunia dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “Perancangan Sistem Pengaman Peralatan Pada Gedung Dinas Pananaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang menggunakan Arrester” dengan baik.
Skripsi ini dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Pendidikan Strata-1 Program Studi Teknik Elektro Universitas Tridinanti. Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa bimbingan maupun petunjuk sehingga dapat terselesaikannya skripsi ini. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Rektor Universitas Tridinanti Palembang bersera staff.
2. Dekan fakultas teknik Universitas Tridinanti Palembang.
2. Bapak Ir. H. Herman. MT, selaku Pembimbing I, yang bersedia memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan skripsi.
3. Bapak Muhammad Helmi, ST., MT, selaku Dosen Pembimbing II, yang bersedia memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis dalam penyusunan skripsi.
4. Seluruh karyawan di Dinas Pananaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang
ix
5. Bapak/Ibu dosen Teknik Elektro Universitas Tridinanti Palembang yang telah memberikan ilmunya kepada saya
6. Serta pihak-phak lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu baik secara langsung maupun tidak langsung.
Kepada mereka semua, penulis ucapkan “Jazakumullah Khairan Katsiran”
semoga amal baik diterima dan dilipat gandakan oleh Allah SWT. Penulis menyadari bahwa penelitian ini jauh dari sempurna, hal ini dikarenakan terbatasnya kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Untuk itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan sebagai perbaikan dimasa yang akan dating.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagu penulis, pembaca serta rekan-rekan mahasiswa yang membutuhkan sebagai penambah wawasan dan ilmu pengetahuan.
Palembang, April 2022 Penulis
Sabrina
x DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
HALAMAN PERYATAAN ... v
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xiv
LAMPIRAN ... xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan Penulisan ... 3
1.5 Manfaat Penulisan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II SISTEM PENGAMAN PERALATAN 2.1 Sistem Pengaman Peralatan terhadap Petir ... 6
2.2 Karakteristik Surja Arus Petir ... 7
2.2.1 Parameter Petir ... 7
2.3 Mekanisme Masuknya Surja Petir Bangunan ... 14
2.3.1 Distribusi Arus Petir ... 14
2.3.2 Konduksi Gelombang Surja Petir... 16
2.3.3 Media Perambatan Surja Petir ... 16
2.3.4 Pantulan dan Terusan Gelombang Berjalan ... 20
xi
2.3.5 Pemotongan Gelombang Berjalan... 23
2.4 Pembagian Zona Petir dan Penentuan Kelas Arrester ... 25
2.4.1 Zona Ekternal ... 26
2.4.2 Zona Internal ... 27
2.5 Arrester ... 28
2.5.1 Kelas Arrester ... 28
2.5.2 Koordinasi Arrester ... 30
2.6 Bonding Ekipotensial/Peralatan Penyama Tegangan ... 31
2.6.1 Bonding Ekpotensial untuk Sistem Tegangan Rendah dan Teknologi Informasi ... 32
2.6.2 Kedekatan dan Jarak Aman Instalasi Listrik dengan Bonding Ekipotensial ... 33
BAB III PERANCANGAN SISTEM PENGAMAN PERALATAN 3.1 Identifikasi Lokasi Pelaksanaan Peracangan Sistem ... 36
3.2 Pengambilan Data ... 36
3.3 Perancangan Sistem Pengaman pada Peralatan... 37
3.3.1 Gedung DPMPTSP Kota Palembang ... 37
3.3.2 Analisa Perhitungan Tingkat Tegangan Lebih ... 38
3.3.3 Analisis Gelombang Tegangan Berjalan ... 38
3.3.4 Analisis Kenaikan Tegangan Pada Titik Pembumian ... 39
3.3.5 Analisis Induksi Elektromagnetik ... 40
3.3.6 Analisis LPZ (lightning Protection Zone) ... 40
3.3.7 Analisis Kelas Arrester dan Bonding Ekipotensial ... 41
2.4 Kesimpulan dan Saran ... 41
BAB IV PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Identifikasi Penentuan dan Fungsi Ruangan ... 42
4.2 Perhitungan dan Analisa Gelombang Tegangan Berjalan ... 43
4.3 Perhitungan dan Analisa Gelombang Tegangan Berjalan ... 50
4.4 Perhitungan Tegangan Induksi Elektromekanik ... 51
4.5 Karakteristik Penentuan Zona Proteksi Petir ... 56
4.6 Analisis Kebutuhan Arrester pada Gedung ... 58
xii
4.7 Analisis Bonding Ekipotensial ... 61 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 62 5.2 Saran ... 63
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Gelombang Arus impuls Petir ... 7
2.2 Muatan Petir (Q) ... 9
2.3 Efek Pemanasan dan Elektroomagnetis Akibat Impuls Petir ... 10
2.4 (a) Indukasi Elektromekanik Loop 2, (b) Loop 3 ... 11
2.5 Loop Akibat Kabel Telekomunikasi Atau Teknologi Informasi Vertikal ... 12
2.6 Loop Akibat Kabel Telekomunikasi Arus Teknologi Informasi Horizontal ... 12
2.7 Distrbusi Arus Petir Pada Bagunan... 15
2.8 Ilustrasi Perancangan Sistem Pembumian Gedung ... 15
2.9 Ilustrasi Pantulan dan Terusan Gelombang Berjalan ... 20
2.10 Ilustrasi pemotongn gelombang berjalan oleh arrester ... 24
2.11 Konsep Pembagian Zona Proteksi Petir ... 26
2.12 Perbandingan dari Arus Uji untuk Arrester ... 29
2.13 Koordinasi Arrester... 30
2.14 Bonding Ekipotensial Peralatan ... 32
4.1 Perancangan Pengaman Peralatan dengan Arrester ... 60
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Parameter Petir ... 8
2.2 Tingkat Proteksi dari Arus Petir Subsequent ...13
2.3 Parameter-Parameter Impedansi Surja Kawat ...17
2.4 Tingkat Isolasi Dasar (TID) Transformator ...18
2.5 Impedansi-Impedansi Transformator 3-fasa 50 Hz, H.V atau L.V Hubungan Delta atau Bintang ...19
2.6 Kategori Ketahanan Surja...31
2.7 Kedekatan Instalasi Proteksi ...34
2.8 Kedekatan Instalasi Petir , Nilai Koefisien km ...34
3.1 Identifikasi Setiap Ruangan ...37
4.1 Penentuan Keperluan Proteksi Pada Ruangan ...42
4.2 Perhitungan Sisi MDP ...48
4.3 Perhitungan Sisi SDP Stopkontak ...49
4.4 Perhitungan Sisi SDP AC (Air Conditioner) ...49
4.5 Perhitungan Sisi SDP Motor Pompa ...49
4.6 Hasil Perhitungan Tegangan Induksi ...56
4.7 Pembagian Zona Proteksi Petir ...57
4.8 Keperluan Arrester Pada Ruangan ...59
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Denah Bangunan Gedung.
Lampiran 2. Denah Gedung Perlantai.
Lampiran 3. Surat Perizinan Penelitian.
Lampiran 4. SK Bimbingan.
Lampiran 5. Kartu Bimbingan Skripsi pembimbing I.
Lampiran 6. Kartu Bimbingan Skripsi pembimbing II.
Lampiran 7. Saran-saran Seminar Pra-Skripsi dan Kartu Revisi.
Lampiran 8P. Saran-saran Seminar Sidang Skripsi dan Kartu Revisi.
1 BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Petir merupakan fenomena alam yang biasa terjadi saat musim hujan.
Secara geografis, indonesia terletak di daerah garis khatulistiwa yang menyebabkan indonesia beriklim tropis sehinga memiliki tingkat kerapatan sambaran petir yang cukup tinggi. Di indonesia itu sendiri kerapatan sambaran petir berkisar 12/km2 pertahunnya pada setiap area 1 km2 berpotensi menerima sambaran petir sebanyak 12 kali[1]. Sambaran petir merupakan ancaman yang cukup serius bagi apapun diarea sekitar sambaran petir, baik bagi manusia, bangunan, maupun peralatan di sekitarnya. Sistem pengaman internal pada peralatan merupakan semua tindakan tambahan yang diberikan pada sistem proteksi petir eksternal sehingga mengurangi efek elektromagnetik arus petir didalam ruangan terproteksi. Sistem pengaman internal berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik dan elektronik dan surja petir.
Gedung DPMPTSP Kota Palembang terletak dikawasan Jakabaring Palembang merupakan wilayah permukaan relatif rata dan sebagian besar lahan gambut yang membuat sering terjadinya hujan badai dibandingkan wilayah lain serta pada Gedung tersebut belum terpasangnya sistem pengaman peralatan . Hal ini dapat dilakukan dengan cara memasang arrester dan bonding ekipotensial atau
2
memberi jarak antara komponen jaringan catu daya, teknologi informasi dan elemen konduktif lainnya didalam bangunan atau struktur.
Berdasarkan uraian diatas, mengingat banyaknya peralatan elektronik di Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang, sangat dianjurkan untuk menerapkan sistem pengaman peralatan dengan menggunakan arrester secara bertingkat dan kabel penyalur yang dihubungkan ke grounding gedung yang bertujuan untuk melindungi semua peralatan elektronik dalam gedung. Maka dari itu penulis menulis judul skripsi yang berjudul “Perancangan Sistem Pengaman Peralatan pada Gedung Dinas Pananaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang menggunakan Arrester”.
1.2 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui besar tegangan lebih yang masuk pada Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang.
2. Mengetahui cara Perancangan Sistem Pengaman Peralatan pada Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang menggunakan Arrester.
3
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka penulis akan melakukan rumusan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana cara perhitungan besar tegangan lebih, gelombang berjalan, kenaikan tegangan pada titik pembumian dan tegangan induksi pada Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang.
2. Bagaimana menentukan kelas arrester dan bonding ekipotensial pada perancangan Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang.
1.4 Batasan Masalah
Dikarenakan luasnya masalah mengenai sistem pengaman peralatan maka perlu dilakukan beberapa batasan masalah sebagai berikut :
1. Penulis hanya membahas tentang perancangan Sistem Pengaman Peralatan pada Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang menggunakan Arrester.
2. Menghitung dan menganalisis tingkat tegangan lebih dan kelas Arrester.
1.5 Manfaat Penulisan
Ditinjau dari latar belakang dan rumusan masalah penulisan skripsi ini memiliki manfaat sebagai berikut :
4
1. Menambah pengetahuan mengenai Perancangan Sistem Pengaman Peralatan pada Gedung Dinas Penanaman Modal dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu Kota Palembang memggunakan Arrester.
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun tujuan dari sistematika penulisan ini adalah untuk memberikan pengarahan secara lengkap dan jelas mengenai permasalahan skripsi ini. Dari permasalahan skripsi ini dan juga merupakan garis dari permasalahan tiap-tiap uraian sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Pada bab ini menjelaskan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulis, manfaat penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II. SISTEM PENGAMAN PERALATAN
Pada bab ini menjelaskan tentang tinjauan pustaka dan teori-teori dasar yang mendukung penulisan ini.
BAB III. PERANCANGAN SISTEM PENGAMAN PERALATAN
Bab ini membahas tentang prosedur perancangan, identifikasi lokasi pelaksanaan perancangan, pengambilan data, dan perancangan sistem pengaman pada peralatan. Data yang diperoleh dari tempat penelitian akan diolah untuk perhitungan serta dilakukan perancangan sistem pengaman peralatan pada Gedung DPMPTSP Kota Palembang menggunakan Arrester.
5
BAB IV. PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini membahas mengenai hasil perhitungan data sekunder dan primer serta perancangan sistem pengaman peralatan pada Gedung DPMPTSP Kota Palembang menggunakan Arrester.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini membahas tentang kesimpulan dari masalah yang dipaparkan pada rumusan masalah pada penelitian dan memberikan saran pada penelitian selanjutnya mengenai perancangan sistem pengaman pada peralatan pada Gedung DPMPTSP Kota Palembang menggunakan Arrester.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Zoro, Reynaldo. 2018. Sistem Proteksi Petir Pada Sistem Tenaga Listrik.
Bandung : Institut Teknologi Bandung.
[2] DEHN. 2007. Lightning Protection Guide. Jerman : DEHN+SOHNE.
[3] Hasse, Peter. 2008. IET Power and Energy Series 33 ; Over voltage Protection of Low Voltage System Second Edition. London : The Institude Of engineering and Terchnology.
[4] Hayt, William H. 1982. Electromagnetic Technology : Mc. Graw Hill.
[5] Hutauruk, Ir. T.S. 1989. Gelombang Berjalan Sistem Proteksi Surja.
Jakarta : Erlangga.
[6] Kind, Dieter. 1993. Pengantar Teknik Eksperimental Tegangan Tinggi : ITB.
[7] Harijanto,PS.2014.Perancangan Sistem Proteksi Petir Interal pada Gedung Borobudur Blimbing Kota Malang. (Universitas Brawijaya, 2014).
https://media .neliti.com
[8] Aris munanadar, A., Prof. Dr. 2001. Teknik Tegangan Tinggi.
Jakarta : Pradynya Pramita.
[9] Standar Nasional Indonesia. 2000. Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL) 2000). Badan Standarisasi Nasional.
