PERANGKAP KILAT

SURGE PROTECTION DEVICE

SPD atau pelindung kilat ialah alat yang melepaskan voltan lampau akibat elektrik atmospera

Kilat adalah satu bentuk nyahcas elektrik yang boleh dilihat dan mempunyai tenaga yang tinggi. Pancaran nyahcas elektrik ini boleh berlaku antara awan ke awan ataupun awan ke bumi dan biasanya diiringi dengan bunyi petir. Kilat biasanya berlaku ketika hujan ribut, letusan gunung berapi atau ribut pasir. Kilat mampu mencapai kelajuan 216,000 km/jam dan suhu mencecah 30,000^oC.

Malaysia adalah antara negara yang mempunyai kadar aktiviti kilat yang tertinggi di dunia dengan purata 180 hingga 300 pancaran kilat setahun. 80% pancaran kilat yang direkodkan di Malaysia adalah berkeupayaan 50 hingga 100 juta Volt dengan arus mencecah 20,000 Ampere.

Awan Cumulonimbus (awan yang membawa hujan) memainkan peranan dalam kejadian kilat. Disebabkan pergeseran antara udara dan wap air, awan Cumulonimbus akan mengumpulkan banyak cas negatif dan cas negatif. Cas negatif akan berkumpul pada bahagian bawah awan. Permukaan bumi pula mempunyai cas positif. Apabila cas negatif pada awan Cumulonimbus terlalu banyak, cas negatif tersebut akan tertarik ke arah cas positif (permukaan bumi) dan ini akan membentuk laluan ion. Laluan ion akan mencari titik rintangan bumi yang paling rendah (titik rintangan bumi yang paling rendah adalah tempat yang paling mudah cas negatif mengalir ke bumi). Apabila laluan ion menyentuh bumi, satu nyahcas elektrik iaitu kilat akan berlaku mengikuti laluan ion tersebut. Perlu diingatkan, nyahcas kilat terbentuk dari bawah ke atas, bukannya dari atas ke bawah. Ini kerana adalah sifat fizik arus elektrik yang mengalir dari cas positif ke cas negatif. Rujuk gambarajah di bawah

Panahan kilat boleh menyebabkan kematian, kebakaran dan kerosakan pada struktur bangunan dan peralatan elektrik atau elektronik. Oleh itu, pemasangan peranti perlindungan kilat adalah sangat penting untuk mengelakkan kejadian yang tidak diingini. 

Alat perangkap kilat  (lightning arrestor) adalah peranti perlindungan kilat yang biasa dipasang pada struktur bangunan yang tinggi. Alat ini menyediakan titik rintangan bumi yang paling rendah dan akan menarik cas negatif  daripada awan Colomonimbus untuk membentuk laluan ion. Kilat akan menyambar pada terminal alat penangkap kilat dan terus dialirkan ke bumi. Dengan adanya alat ini, kilat tidak akan menyambar ke tempat yang tidak diingini dan seterusnya mengelakkan kerosakan harta benda. 

Secara asasnya, alat perangkap kilat ini terdiri daripada 3 komponen utama: terminal, konduktor dan rod pembumian. Terminal biasanya dipasang pada bahagian paling atas stuktur bangunan, konduktor adalah untuk mengalirkan arus elektrik daripada kilat ke bumi, manakala rod pembumian adalah untuk menyambungkan konduktor ke bumi. Rod pembumian ini hendaklah ditanam sehingga mendapat nilai rintangan bumi yang rendah. Mengikut dokumen Malaysia Standard MS IEC 61024-1-1:2001, Perenggan 2.3.3.1 menyatakan nilai rintangan bumi untuk alat perangkap kilat hendaklah di bawah 10 Ω. Oleh itu, rod pembumian hendaklah ditanam sehingga nilai rintangan bumi bawah 10 Ω diperolehi. 

Surge protection device (SPD) merupakan peranti yang dipasang dalam pemasangan elektrik. Ianya bertujuan melindungi kelengkapan / peralatan elektrik daripada sambaran kilat yang mendadak (lightning surge) atau voltan berlebihan yang mendadak (overvoltage surge). Fungsi SPD adalah mengalihkan surge berkenaan ke bumi (earth) dengan seberapa pantas yang boleh. Ianya dipasang berdekatan dengan punca bekalan (sebelum RCD). Berikut adalah digram SPD:-