Jenis Perangkat Perlindungan Lonjakan Industri Dan Strategi Perlindungan Bertingkat

31/10/2025

Artikel ini akan memperkenalkan secara sistematis jenis, metode klasifikasi, dan cara membangun sistem proteksi bertingkat yang efektif pelindung lonjakan arus industri (SPD).

Klasifikasi Berdasarkan Prinsip Teknis Dan Kapasitas Debit

Ini adalah metode klasifikasi inti untuk SPD, yang secara langsung menentukan skenario penerapan dan tingkat perlindungannya, dan biasanya didasarkan pada standar internasional seperti IEC 61643.

Tipe 1 (Tipe 1/T1): Pelepasan Energi

Prinsip Teknis: Perangkat perlindungan lonjakan tipe 1 biasanya menggunakan celah percikan sebagai komponen intinya. Karakteristik utamanya adalah kemampuan pelepasan arus lonjakan yang tinggi.

Kemampuan Debit: Mampu menahan dan melepaskan sambaran petir langsung atau arus petir parsial (mensimulasikan bentuk gelombang 10/350µs); arus uji biasanya dapat mencapai puluhan kiloampere.

Skenario Aplikasi: Terutama dipasang di pintu masuk kabinet distribusi utama (MDB) gedung sebagai perangkat proteksi utama untuk melepaskan arus petir dari saluran eksternal (misalnya saluran listrik).

Tipe 2 (Tipe 2/T2): Pembatas Tegangan

Prinsip Teknis: Komponen inti adalah varistor (MOV). Di bawah tegangan normal, MOV menunjukkan resistansi tinggi; ketika terjadi lonjakan tegangan lebih, resistansinya turun tajam, melewati arus dan menekan tegangan ke tingkat yang aman.

Kapasitas Debit: Perangkat perlindungan lonjakan arus tipe 2 Digunakan untuk melepaskan sambaran petir yang diinduksi dan tegangan lebih operasional (mensimulasikan bentuk gelombang 8/20µs), dengan kapasitas pelepasan biasanya berkisar antara beberapa ribu hingga puluhan ribu ampere.

Skenario Aplikasi: Dipasang di bagian hilir kabinet distribusi utama di kabinet distribusi (panel distribusi, SDB) atau sebelum kabinet kontrol peralatan penting, berfungsi sebagai perlindungan sekunder untuk memberikan perlindungan bagi sebagian besar peralatan listrik.

Tipe 3 (Tipe 3/T3): Perlindungan Tingkat Lanjut

Prinsip Teknis: Biasanya menggunakan MOV yang lebih halus, tabung pelepasan gas, atau dioda TVS, sehingga menghasilkan respons yang sangat cepat dan tegangan sisa yang lebih rendah (tingkat perlindungan).

Kapasitas Pelepasan: Kapasitas pelepasan relatif kecil, terutama digunakan untuk lebih menekan tegangan lonjakan sisa.

Skenario Aplikasi: Perangkat perlindungan lonjakan arus tipe 3 dipasang sangat dekat dengan peralatan yang dilindungi, seperti pada soket atau papan soket peralatan, untuk perlindungan yang baik. Biasanya perlu digunakan bersama dengan SPD Tipe 2 dan tidak dapat dipasang sendiri.

Spd Gabungan (Tipe 1+2): Solusi Terintegrasi

Prinsip Teknis: Perangkat ini mengintegrasikan celah percikan Tipe 1 dan varistor Tipe 2, menawarkan keunggulan kemampuan pelepasan muatan tinggi dan tingkat perlindungan rendah.

Skenario Aplikasi: Gabungan perangkat perlindungan lonjakan arus SPD (Tipe 1+2). cocok untuk aplikasi dengan ruang terbatas atau memerlukan desain yang disederhanakan. Ini dapat langsung dipasang di kabinet distribusi utama di pintu masuk gedung, memberikan perlindungan gabungan tingkat pertama dan kedua.

Klasifikasi Diperluas Perangkat Perlindungan Surge Industri

Selain jenis teknologi inti, SPD industri juga dapat diklasifikasikan menurut dimensi lain.

Klasifikasi Berdasarkan Jenis Sumber Listrik

SPD catu daya AC: Digunakan untuk melindungi sistem catu daya AC, seperti jaringan listrik industri 380V/220V.

SPD catu daya DC: Digunakan untuk melindungi sistem catu daya DC, seperti sistem pembangkit listrik fotovoltaik, penggerak motor DC, dan catu daya stasiun pangkalan komunikasi.

SPD Daya AC VS SPD Daya Dc

Fitur	SPD Daya AC	SPD Daya DC
Aplikasi Utama	Panel listrik utama, subpanel, sirkuit cabang di rumah, kantor, dan fasilitas industri.	Rangkaian PV surya, sistem penyimpanan baterai, stasiun pengisian kendaraan listrik, telekomunikasi, otomotif, kelautan, dan transportasi umum.
Tegangan Sistem	Mengikuti tegangan AC standar (misalnya, 120V, 230V, 400V, 480V).	Sangat bervariasi (misalnya, 12V, 24V, 48V untuk baterai; 600V hingga 1500V untuk rangkaian surya).
Perilaku Saat Ini	Arus Bolak-balik. Tegangan melintasi nol 100 atau 120 kali per detik. Ini membantu memadamkan busur listrik.	Arus searah. Tegangannya konstan dan tidak melewati nol. Ini membuat menjadi jauh lebih berkelanjutan dan berbahaya.
Tantangan Desain Utama	Mengelola tegangan lebih sementara. Zero-crossing AC secara alami membantu mengganggu arus ikuti.	Penindasan Busur. Tantangan utamanya adalah memadamkan “arus ikuti” dari sumber DC dengan aman setelah terjadi lonjakan tanpa SPD terbakar.
Teknologi & Komponen Internal	Terutama menggunakan Varistor Oksida Logam (MOV) dan terkadang Tabung Pelepasan Gas (GDT). Desainnya relatif mudah.	Penggunaan lebih kuat MOV dengan ruang/pengisi pemadam busur khusus. Ketergantungan yang lebih besar pada GDT dirancang khusus untuk DC, yang dapat dengan aman menangani tegangan DC terus menerus tanpa bocor.
Peringkat Tegangan (Uc)	Dinilai untuk pengoperasian berkelanjutan pada tegangan AC RMS standar (misalnya, 275V, 320V, 440V).	Dinilai untuk pengoperasian berkelanjutan pada tegangan sistem DC tertentu (misalnya, 1000V DC, 1500V DC).
Pemutusan & Keamanan	Seringkali menyertakan pemisah termal untuk menggagalkan MOV dengan aman yang telah terdegradasi oleh banyak lonjakan.	Kritis dan lebih kuat. Memerlukan mekanisme kegagalan tingkat lanjut untuk memutuskan sambungan SPD secara fisik dari sumber DC dengan cara yang aman dari kegagalan, karena busur DC yang berkelanjutan merupakan bahaya kebakaran besar.
Standar Sertifikasi	UL 1449 (Amerika Utara), IEC 61643-11 (Internasional).	UL 1449 (untuk aplikasi DC spesifik), IEC 61643-11, UL 497B, dan standar khusus untuk sistem PV seperti IEC 62548.

Klasifikasi Berdasarkan Jenis Sinyal

Lingkungan industri tidak hanya memiliki saluran listrik tetapi juga banyak saluran sinyal dan kontrol. SPD Sinyal dirancang khusus untuk melindungi saluran tegangan rendah ini, seperti:

● Jaringan/Ethernet SPD

● RS-232/485/422 Port Seri SPD

● SPD I/O Analog/Digital

● Kabel Coaxial SPD (digunakan untuk pengawasan video, antena, dll.)

Klasifikasi Berdasarkan Struktur Pemasangan

Perangkat Pelindung Lonjakan Listrik Plug-In

Bentuknya seperti adaptor dan dihubungkan langsung ke stopkontak di dinding. Ini terutama digunakan untuk melindungi satu perangkat dan termasuk dalam Tipe 3.

Perangkat Pelindung Lonjakan Modular

Desain modular standar memungkinkannya dipasang pada rel DIN di kabinet distribusi, seperti pemutus arus. Ini adalah bentuk paling umum dalam aplikasi industri, memfasilitasi pemasangan, penggantian, dan pemantauan kondisi (melalui kontak sinyal jarak jauh). Tipe 1 dan Tipe 2 sebagian besar merupakan tipe ini.

Perangkat Pelindung Lonjakan Tipe Kotak

Modul SPD, sekering, atau pemutus arus diintegrasikan ke dalam satu wadah pelindung, yang biasanya digunakan dalam kotak peralatan luar ruangan atau lapangan.

Bagaimana Membangun Sistem Proteksi Berjenjang (Bertingkat)?

SPD tunggal tidak dapat memberikan perlindungan yang sempurna, sehingga diperlukan strategi perlindungan yang berjenjang (atau bertahap).

Prinsip Perlindungan Berjenjang

Konsep inti dari perlindungan bertahap adalah “pelepasan bertahap dan penjepitan lapis demi lapis.”

Level 1 (Tipe 1/Tipe 1+2): Pada jalur masuk utama, ia menyerap dan melepaskan sebagian besar energi lonjakan besar-besaran, sehingga membatasi tegangan lebih beberapa kilovolt ke tingkat yang lebih rendah (misalnya, 1500-2500V).

Level 2 (Tipe 2): Pada panel distribusi, panel ini selanjutnya melepaskan sisa lonjakan yang telah menembus Level 1 dan menjepit tegangan ke tingkat yang lebih aman (misalnya, 1000-1500V).

Level 3 (Tipe 3): Di ujung depan peralatan, ini memberikan penekanan akhir terhadap lonjakan sisa kecil, menawarkan tegangan sisa serendah mungkin (biasanya di bawah 1000V), memastikan keamanan mutlak dari port peralatan presisi.

Jarak saluran tertentu (umumnya disarankan lebih dari 10 meter) perlu dipertahankan antara setiap tingkat SPD untuk memanfaatkan impedansi saluran untuk koordinasi energi. Jika jaraknya tidak mencukupi, komponen decoupling (seperti induktor decoupling khusus atau sekering/pemutus sirkuit yang sesuai) diperlukan untuk memastikan bahwa setiap level SPD beroperasi dalam urutan yang terkoordinasi.

Contoh Konfigurasi Spd Dalam Skenario Industri Khas

Skenario: Pusat Kontrol Lini Produksi Otomatis

Ruang Distribusi Utama (MDB): Pasang SPD Tipe 1+2 untuk melindungi input daya ke seluruh gedung.

Kabinet Kontrol Lini Produksi (SDB): Pasang SPD Tipe 2 untuk melindungi pasokan daya ke unit kontrol inti seperti PLC dan konverter frekuensi.

Modul I/O PLC Depan: Pasang SPD sinyal pada jalur sinyal kontrol (misalnya, 24V DC).

Stasiun Kerja Insinyur: Gunakan papan soket SPD Tipe 3 pada soket untuk melindungi komputer dan pemrogram.

Switch Jaringan Lokakarya: Pasang SPD Ethernet pada port jaringan.

Pertanyaan Umum

Bagaimana Cara Memilih Jenis SPD yang Sesuai Berdasarkan Kondisi Lokasi?

Langkah 1: Tentukan lokasi instalasi. Pilih T1 atau T1+2 untuk kabinet jalur masuk utama; T2 untuk kabinet distribusi; dan T3 untuk ujung depan peralatan.

Langkah 2: Periksa parameter utama. Tegangan operasi kontinu maksimum (Uc) harus lebih besar dari tegangan tertinggi yang mungkin terjadi pada jaringan listrik lokal; arus luahan nominal (In) dan arus luahan maksimum (Imax) harus memenuhi persyaratan tingkat proteksi petir (LPL) titik pemasangan; tingkat proteksi tegangan (Naik) harus lebih rendah dari nilai tegangan ketahanan peralatan yang dilindungi.

Langkah 3: Pertimbangkan faktor lain, seperti sistem catu daya (AC/DC), metode pemasangan (tipe modular/kotak), indikasi status, dan persyaratan fungsi sinyal jarak jauh.

Inspeksi Harian Dan Pemeliharaan SPD Industri

Inspeksi visual secara teratur: Periksa SPD dari kerusakan fisik, seperti retak atau bekas terbakar.

Amati indikator status: Kebanyakan SPD memiliki indikator jendela berkode warna (hijau/merah). Hijau menunjukkan pengoperasian normal, dan merah menunjukkan kegagalan sehingga memerlukan penggantian segera.

Simpan log pemeliharaan: Catat tanggal pemasangan, tanggal pemeriksaan awal, dan rincian pemeriksaan selanjutnya. Meskipun dalam kondisi normal, SPD memiliki umur terbatas; dianjurkan untuk memeriksa atau menggantinya secara berkala (misalnya setiap 3-5 tahun) atau setelah terjadi lonjakan besar.

Pengujian profesional: Gunakan instrumen khusus untuk mengukur arus bocor varistor dan menilai penurunan kinerja.

Dapatkah Perangkat Perlindungan Lonjakan Arus Mencegah Pemutus Arus Tersandung?

Fungsi utama SPD adalah untuk mencegah kerusakan peralatan akibat tegangan lebih, bukan untuk mencegah pemutus arus tersandung.

Kesimpulan

Memahami prinsip teknis dan skenario penerapan berbagai jenis perangkat perlindungan lonjakan arus industri (SPD) (t1, t2, t3), dan menggabungkannya dengan perlindungan komprehensif pada saluran listrik dan sinyal, kita dapat membangun sistem perlindungan hierarki (langkah demi langkah) yang efektif.

Sebelumnya Perangkat Perlindungan Surge VS Pelindung Surge VS Surge Arrester

Berikutnya Perangkat Perlindungan Lonjakan Tipe 1 VS Tipe 2 SPD

KEMBALI

berita terbaru