Lima Metode Perlindungan Pelindung Lonjakan Arus
Metode untuk Perlindungan Lonjakan Arus
1. Perangkat Pelindung Lonjakan Arus (SPD) Paralel yang Terhubung Melintasi Saluran Listrik
Dalam kondisi normal, varistor di dalam pelindung lonjakan arus tetap berada dalam keadaan impedansi tinggi. Ketika jaringan listrik disambar petir atau mengalami lonjakan transien akibat operasi pensaklaran, pelindung merespons dalam hitungan nanodetik, menyebabkan varistor beralih ke keadaan impedansi rendah, dengan cepat menekan tegangan berlebih ke tingkat yang aman. Jika terjadi lonjakan atau tegangan berlebih yang berkepanjangan, varistor akan mengalami degradasi dan memanas, memicu mekanisme pemutus termal untuk mencegah kebakaran dan melindungi peralatan.
2. Pelindung Lonjakan Arus Tipe Filter Seri yang Terhubung Sejajar dengan Sirkuit Daya
Pelindung ini menyediakan daya yang bersih dan aman untuk peralatan elektronik yang sensitif. Lonjakan petir tidak hanya membawa energi yang sangat besar tetapi juga laju kenaikan tegangan dan arus yang sangat curam. Meskipun SPD paralel dapat menekan amplitudo lonjakan, mereka tidak dapat meratakan gelombang muka yang tajam. SPD tipe filter seri, yang dihubungkan secara seri dengan rangkaian daya, menggunakan MOV (MOV1, MOV2) untuk membatasi tegangan berlebih dalam hitungan nanodetik. Selain itu, filter LC mengurangi kemiringan laju kenaikan tegangan dan arus lonjakan hingga hampir 1.000 kali dan mengurangi tegangan sisa hingga lima kali lipat, sehingga melindungi perangkat yang sensitif.
3. Memasang Varistor Penjepit Tegangan di Antara Fase dan Saluran untuk Membatasi Lonjakan Tegangan Lebih
Metode ini bekerja dengan baik untuk penerangan, lift, pendingin udara, dan motor, yang memiliki kemampuan menahan lonjakan arus yang lebih tinggi. Namun, metode ini kurang efektif untuk elektronik kompak modern dengan integrasi tinggi. Misalnya, pada sistem AC 220V satu fasa, varistor biasanya dipasang antara netral dan tanah untuk menyerap lonjakan arus akibat petir. Efektivitas perlindungan sepenuhnya bergantung pada pemilihan dan keandalan varistor.
Tegangan penjepitan ditetapkan berdasarkan tegangan puncak jaringan (310V), dengan mempertimbangkan:
- Fluktuasi grid 20%,
- Toleransi komponen 10%,
- Faktor keandalan 15% (penuaan, kelembapan, panas).
Dengan demikian, tingkat penjepitan tipikal berkisar antara 470V hingga 510V. Lonjakan tegangan di bawah 470V akan melewati tanpa terpengaruh.
Meskipun peralatan listrik standar (misalnya, motor, penerangan) dapat menahan tegangan AC 1.500V (puncak 2.500V), elektronik modern beroperasi pada ±5V hingga ±15V, dengan toleransi maksimum di bawah 50V. Lonjakan frekuensi tinggi di bawah 470V masih dapat merambat melalui kapasitansi parasitik pada transformator dan catu daya, merusak IC. Selain itu, karena tegangan sisa varistor dan induktansi kabel, lonjakan kuat dapat mendorong tingkat pembatasan hingga 800V–1.000V, yang semakin membahayakan elektronik.
4. Meningkatkan Perlindungan dengan Transformator Ultra-Isolasi (Metode Isolasi)
Transformator isolasi berpelindung disisipkan di antara sumber daya dan beban untuk memblokir kebisingan frekuensi tinggi sekaligus memungkinkan pentanahan sekunder yang tepat. Interferensi mode umum, yang relatif terhadap tanah, merambat melalui kapasitansi antar lilitan. Pelindung yang diarde di antara lilitan primer dan sekunder mengalihkan interferensi ini, mengurangi kebisingan keluaran.
5. Metode Penyerapan
Komponen penyerap meredam lonjakan tegangan dengan beralih dari impedansi tinggi ke rendah ketika tegangan ambang terlampaui. Perangkat umum meliputi:
- Varistor – Kapasitas penanganan arus terbatas.
- Tabung Pelepasan Gas (GDT)– Respons lambat.
- Dioda TVS / Tabung Pelepasan Padat – Lebih cepat, tetapi dengan mengorbankan penyerapan energi.
