Apa itu Lightning?
Di saat hujan lebat terjadi, Anda mungkin pernah melihat kilatan cahaya di langit dan tentunya Anda selalu disarankan untuk tetap aman di rumah. Bersamaan dengan kilatan cahaya, Anda juga bisa mendengar suara guntur yang besar. Kilatan cahaya ini tidak lain adalah pelepasan listrik atau kilat seperti yang kita sebut. Jadi mari kita lihat apa yang sebenarnya menyebabkan petir, efeknya dan bagaimana kita dapat mencegah peralatan listrik kita rusak.
Apa Penyebab Petir?
Saat permukaan bumi memanas, ia memanaskan udara di atasnya. Saat udara panas ini bersentuhan dengan badan air mana pun, ia memanaskan air yang menguap dan saat udara naik bersama uap air, yang terakhir mendingin dan membentuk awan. Saat awan semakin tinggi, ukurannya meningkat dan ketika partikel cair di awan mencapai ketinggian yang lebih tinggi akan membeku menjadi partikel es. Ketika partikel es dan partikel cair ini bertabrakan satu sama lain, mereka bermuatan dengan polaritas positif. Partikel es yang lebih kecil bermuatan positif sedangkan partikel yang lebih besar bermuatan negatif dan ditarik ke bumi karena tarikan gravitasi bumi. Jadi, ada medan listrik di antara dua muatan ini. Ketika intensitas medan listrik ini meningkat, akan tiba saatnya listrik statis mulai mengalir melalui garis-garis medan listrik, yang menghasilkan percikan di antara mereka. Petir bisa berada di dalam awan antara partikel bermuatan positif di atas dan partikel bermuatan negatif di bawah. Petir juga bisa berada di antara awan bermuatan negatif dan benda bermuatan positif di tanah seperti manusia, pohon atau konduktor lainnya. Jadi, saat muatan listrik mengalir antara awan dan orang di tanah, dia akan mendapat kejutan. Inilah alasan mengapa selama badai petir, disarankan untuk tidak keluar atau berdiri di bawah pohon atau menyentuh bahan konduktif seperti batang besi untuk jendela Anda. Selain itu, suhu petir bisa berada pada kisaran suhu yang lebih tinggi yaitu 27000 derajat Celcius, yaitu sekitar enam kali lebih banyak daripada di permukaan matahari. Saat listrik ini melewati udara, ia meningkatkan suhu udara dalam kurun waktu singkat dan setelah beberapa waktu udara menjadi dingin. Saat udara memanas, ia mengembang dan saat menjadi dingin, ia berkontraksi. Pemuaian dan kontraksi udara ini menyebabkan produksi gelombang suara.
Sekarang karena cahaya bergerak lebih cepat daripada suara, kita dapat melihat kilat terlebih dahulu dan kemudian mendengar badai petir.
Bagaimana Efek Petir pada sistem pasokan listrik di rumah
Ukur tegangan AC antara Earth dan terminal netral di steker tiga pin di rumah Anda. Semua orang akan terkejut menemukan bahwa itu bervariasi dari 1 hingga 50 volt atau bahkan lebih. Idealnya harus nol. Bumi terbuka juga akan menunjukkan nol yang berbahaya. Lalu apa yang harus kita lakukan agar aman? Korsleting dan netral berbahaya dan tidak pernah dilakukan.
Mengapa petir merusak sistem kelistrikan Anda?
Netral di gardu induk yang memberi makan rumah Anda memiliki ketahanan yang pasti, katakanlah 1 ohm terhadap tanah. Karena tegangan tidak seimbang dalam 3 ph, arus mengalir dalam resistansi ini. Arus ini mungkin 1 A sampai 50 A atau lebih. Jadi IR bervariasi dari 1 V hingga 50 volt. Jadi di rumah Anda, antara bumi ke netral muncul tegangan yang sama, yang tidak dapat Anda kendalikan. Yang terburuk terjadi jika petir menyambar stasiun kereta api yang dapat memaksa kilo amp melewati hambatan ini. Bayangkan voltase itu. Hal ini menyebabkan kerusakan dahsyat pada sirkuit elektronik yang juga menggunakan kabel pembumian rumah. Perusahaan telah kehilangan jutaan rupee di masa lalu sampai solusi untuk itu diterapkan. Peralatan listrik rumah tangga seperti TV, Komputer, dll sering rusak akibat lonjakan tegangan tinggi yang muncul di saluran listrik. Lonjakan dan transien tegangan yang sangat tinggi berkembang selama sepersekian detik di jalur suplai saat petir terjadi. Lonjakan tegangan tinggi berdurasi pendek seperti itu juga dikenakan pada listrik ketika beban berkapasitas tinggi dihidupkan atau dimatikan. Juga terjadi ketika daya kembali menyala setelah listrik padam karena medan magnet yang tinggi pada trafo distribusi. Arus masuk yang deras mengalir saat daya menyala kembali setelah listrik mati. Hal ini disebabkan pembangkitan medan magnet tinggi pada trafo distribusi sistem distribusi tenaga listrik. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan instan pada perangkat seperti TV jika terus dinyalakan selama listrik mati. Oleh karena itu, sangat disarankan untuk mematikan peralatan selama listrik mati. Meskipun paku terlalu pendek dalam jangka waktu yang singkat, namun dapat menyebabkan kerusakan permanen pada peralatan.
Bagaimana kerusakan akibat petir dicegah?
Solusi terbaik adalah di mana seseorang dapat melakukan hubungan pendek bumi ke netral yang terisolasi dengan menggunakan transformator isolasi dengan rasio primer ke sekunder 1: 1. Ingatlah bahwa seseorang tidak dapat melakukan korsleting netral yang disediakan oleh perusahaan utilitas ke bumi rumah Anda.
2 cara untuk melindungi perangkat listrik Anda dari kerusakan akibat efek petir
1.Menggunakan MOV (Metal oxide Varistor)
Beberapa MOV dapat ditambahkan di papan sakelar yang ada untuk melindungi peralatan dari lonjakan tegangan tinggi. Jika transien berat berkembang di sumber listrik, MOV di sirkuit akan menyebabkan korsleting pada saluran dan sekering / MCB di rumah akan meledak.
Varistor
Perlindungan MOV:
Metal Oxide Varistor (MOV) mengandung massa keramik butiran seng oksida, dalam matriks oksida logam lainnya seperti bismut, kobalt, mangan, dll dalam jumlah kecil yang diapit di antara dua pelat logam yang membentuk elektroda. Batas antara setiap butir dan tetangganya membentuk persimpangan dioda, yang memungkinkan arus mengalir hanya dalam satu arah. Ketika tegangan kecil atau sedang diterapkan di seluruh elektroda, hanya arus kecil yang mengalir yang disebabkan oleh kebocoran balik melalui persimpangan dioda.
Ketika tegangan besar diterapkan, persimpangan dioda rusak karena kombinasi emisi termionik dan penerowongan elektron, dan aliran arus yang besar. Varistor dapat menyerap sebagian gelombang. Efeknya tergantung pada peralatan dan detail Varistor yang dipilih.
Varistor tetap non-konduktif sebagai perangkat mode shunt selama operasi normal ketika tegangan tetap jauh di bawah 'tegangan penjepit'. Jika pulsa transien terlalu tinggi, perangkat dapat meleleh, terbakar, menguap, atau rusak atau hancur.
Di sini tiga MOV digunakan, satu antara Fase dan Netral, satu lagi antara Fase dan Bumi dan yang ketiga antara Netral dan Bumi. Sekering Amp atau MCB dapat disediakan baik dalam jalur Fase dan Netral untuk perlindungan total. Pengaturan ini dapat diatur di papan sakelar yang ada tempat alat mendapatkan daya.
2. Delaying Waktu switching relai
Ide dasarnya adalah untuk menunda waktu switching dari relai yang merupakan sakelar elektromagnetik untuk menyalakan perangkat elektronik.
Sirkuit sederhana ini menyelesaikan masalah. Ini memberi daya ke perangkat hanya setelah penundaan dua menit saat dinyalakan atau daya kembali setelah listrik mati. Selama interval ini, tegangan listrik akan menjadi stabil.
Pada dasarnya peralihan relai dikendalikan oleh SCR, yang peralihannya pada gilirannya dikendalikan oleh laju pengisian dan pengosongan kapasitor.
Sirkuit bekerja seperti sirkuit penundaan pada stabilisator. Ini hanya menggunakan sedikit komponen dan dapat dirakit dengan mudah. Ini bekerja berdasarkan prinsip pengisian dan pemakaian kapasitor. Kapasitor C1 bernilai tinggi digunakan untuk mendapatkan waktu tunda yang diperlukan. Saat dihidupkan, C1 mengisi daya secara perlahan melalui R1. Ketika sudah terisi penuh, SCR memicu dan relai menyala. Daya ke perangkat disediakan melalui NO (Biasanya Terbuka) dan kontak umum relai. Jadi saat relai terpicu, perangkat akan menyala. SCR memiliki properti latching. Artinya, ia memicu dan arus mengalir dari Anoda ke Katoda ketika gerbang mendapat pulsa positif. SCR terus berjalan, bahkan jika tegangan gerbangnya dilepas. SCR mati hanya jika arus anoda dilepas dengan mematikan rangkaian.
Indikator LED disediakan untuk menunjukkan aktivasi relai. Resistor R3 membatasi arus LED dan resistor R2 melepaskan kapasitor.
Bagaimana mengatur
Pengaturan sirkuitnya mudah. Pasang di PCB biasa dan masukkan dalam casing. Perbaiki soket AC di casing. Hubungkan saluran fase ke Kontak umum relai dan kontak NO ke soket AC. Garis netral harus mengarah langsung ke pin soket lainnya. Jadi garis fase berlanjut ketika kontak NO dari relai membuat kontak dengan kontak umum.
