petir
petir
tanda tanda kedatangan sambaran petir sangat tidak diduga oleh para korbanya sedang jumlah listrik yang mengalir diberikan kepada tubuh korbanya hanya sedikit,mungkinkah ini yang mengakibatkan korbanya meninggal, ilmuwan mengungkapkan kemungkinan manusia tersambar petir adalah 1 banding 1 miliar orang , ilmuwan mengatakan bahwa arus aliran listrik dari sambaran petir mengalir di luar tubuh manusia disebut efek flashover Listrik dari petir mengalir di luar tubuh manusia ini bereaksi dengan tetesan
air hujan pada kulit,atau uap air dari tubuh manusia,kehilangan kesadaran adalah efek yang paling sering ditemukan dalam kebanyakan korban sambaran petir sepertiganya mengalami kelumpuhan sementara pada kaki dan tangan dan setengahnya kebanyakan sambaran petir mengakibatkan efek listrik menghentikan jantung, jantung manusia memiliki alat pacu alami yang akan mereset sendiri,bila berhenti dimungkinkan bahwa petir mematikan area otak yang mengontrol pernafasan,secara alami otak tidak dapat mereset nya, sehingga oksigen dalam tubuh korban berkurang drastis dan membuat jantung terserangkembali,kemungkinan besar alat pernafasan korban tidak mati seluruhnya sehingga bisa diselamatkan dari kematianya, 80 persen dari korban yang masih bisa hidup setelah tersambar petir mempunyai efek jangka panjang seperti berhalusinasi, mengalami fenomena ke alam bawah sadar saat tidur,serangan jantung,kejang kebingungan, sakit kepala, kehilangan memori,tuli ,ilmuwan mengibaratkan komputer yang terkena sengatan listrik, meski diluar tampak tidak terjadi apa apa namun susunan biner software yang mengontrol fungsi komputer telah kacau ,meskipun sama-sama arus listrik, listrik pada petir berbeda dari listrik yang mengalir dalam kabel-kabel listrik,sebab arus aliran listrik petir ribuan kali volume aliran listrik di kabel , untuk meneruskan narus listril ke bumi, petir memilih menyambar obyek yang tinggi, bila manusia di tengah sawah, di atas kapal di tengah lautan terbuka menjadi tonjolan yang siap disambar petir,Tegangan listrik yang ditoleransi manusia 20 mili Ampere, sedang tegangan dari petir 26.000 Ampere, petir menyambar manusia bila posisi manusia pada :
-side flash bila manusia berada terlalu dekat dengan obyek tinggi ,
-menyambarnya langsung. bila manusia berada di tempat terbuka tanpa obyek lebih tinggi lain ,dekat manusia konduksi,bila Manusia kontak dengan logam saat petir menyambar,
pertama petir menyambar dari obyek tinggi hingga ke pangkalnya lalu menghantarkan arus ke sekitarnya lewat permukaan tanah, streamer adalah mekanisme penghantaran listrik lewat jalur khusus yang terbentuk di atmosfer, sebagai pencegahan manusia jangan berada pada jarak kurang dari 2 meter dari obyek yang tinggi jangan berada pada tempat terbuka ,Petir arusnya tetap, tetapi tegangan berubah-ubah,sedang listrik pada umumnya sumber tegangan tetap dan arus berubah-ubah
atasi sambaran petir
seseorang bisa saja tersambar petir saat menonton TV ini memang terjadi, namun listrik dan pesawat bukalah penyebabnya ,namun oleh karena seseorang yang memasang antena TV terlalu tingilah sebagai tokoh yang memainkan peran penyebab seseorang tersambar petir saat menonton TV , arus sambaran petir melalui atau melewati antena TV aliran arus listrik dari petir dihantarkan melalui kabel antena sehingga sampai ke TV ,namun dengan mekanisme side flash maka seseorang yang terlalu dekat kurang dari dua meter dengan pesawat televisi ,maka seseorang itu yang akan tersambar petir,
supaya aman dari sambaran petir, disarankan agar antena TV tidak perlu dipasang tinggi-tinggi,tidak hanya itu saja rumah seharusnya perlu dipasang penangkal petir,
namun tidak harus penangkal petir yang sebenarnya, dapat diganti pohon atau tiang yang berada di jarak pas, namun tak terlalu jauh,selain antena TV, obyek yang sering menjadi target sambaran petir adalah saung yang menonjol di tengah sawah yang sangat sangat luas ,saung berfungsi sebagai tempat untuk beristirahat dan berlindung dari hujan , namun justru situlah malapetaka berasal , petir lebih memilih menyambar saung, sehingga siapapun manusia yang terletak di saung pasti terkena sambaran petir, namun bukan berarti saung harus ditinggalkan sendiri begitu saja saat seseorang mengetahui akan didatangi hujan, ada syarat agar saung tidak ditinggal begitu saja , pasanglah tiang tiang di dekat saung, namun harus jaraknya lebih dari 2 meter sebab bila jaraknya terlalu dekat dengan saung maka fungsi penangkal petir akan sia sia, juga tiang jangan lebih pendek dari tinggi saung , pilihlah tiang dari bahan berkualitas sebagai penangkal petir seperti tembaga,perunggu,aluminium agar lebih aman namun bila terpaksa dalam keadaan darurat gunakan tiang dari bambu,
penemuan batu petir yang oleh orang kemudian dikait-kaitkan dengan peristiwa gaib. Sampai pada pemakaian pengobatan
secara instant, tentunya hal itu agak aneh. sebetulnya
fenomena batu petir bukan hal yang aneh lagi, batu petir secara ilmiah sering dinam sebagai fulgurite
. Batu petir terbentuk saat petir menghantam permukaan bumi dan sebagian energi yang
masuk bercampur dengan kandungan dalam tanah, energi itu masuk melalui celah celah
terkecil dan terus mengalir sehingga dapat menguapkan partikel-partikel dan kandungan
mineral yang dilaluinya membentuk busa, dan akhirnya beku dan mirip sebuah kaca
alami atau kristal. Bahkan partikel dan kandungan mineral itu sering terjebak pada batuan
padas.
Batu petir memiliki panjang beberapa meter namun struktur dan teksturnya begitu lunak
dan seperti batu apung. Jadi batu petir bukan yaitu batu yang jatuh dari langit akibat
sambaran petir, namun terbentuk dari proses penguapan dan pembekuan partikel tanah yang
bercampur dengan element petir. Dan tidak aneh jika batu petir direndam kedalam air maka
kandungan air itu bila diamati memakai mikroskop tampak butiran molekul
mirip kristal salju.
Secara mitos atau legenda, batu petir adalah suatu benda yang jatuh dari langit yang turunnya
beserta kekuatan besar karena bersamaan dengan terjadinya petir. Batu petir dipercaya
sebagai batu pemberian dewa atau penguasa jagad, energi petir diyakini beberapa orang
yaitu sentuhan dari sang penguasa alam sehingga dapat membantu mewujudkan
keinginan seseorang. Selain itu batu petir mempunyai hubungan kuat dengan element listrik
dan api serta tanah sebagai element pembentuk manusia, aura atau cakra dalam tubuh dapat
meras energi batu petir sehingga manusia dapat meras ketentraman dalam batin.
Sebuah bola api menggelinding dari langit dan kemudian bola api itu meledak saat
mengenai sebuah objek. Peristiwa itu bukan disebabkan oleh ilmu telu atau santet,
namun bola api itu secara ilmiah sering dinam sebagai bola petir atau Ball Lightning. Bola
petir tidak nampak seperti sambaran petir diatas langit. Bahkan bola petir muncul mirip
bola yang bersinar misterius dan melayang horizontal di udara. Ukuran bola petir itu
bervariasi terkadang sebesar kelereng sampai sebesar bola basket bahkan bisa lebih besar
lagi. Bola petir biasanya terbang melayang hanya beberapa meter saja di atas permukaan bumi
bahkan bola petir dapat memantul di tanah. Fenomena ini terjadi hanya beberapa detik saja,
bola petir biasanya dapat berubah warna namun warna yang sering nampak adalah warna
yang berasal dari element api.
Bola petir ini datang melintas dengan kecepatan tinggi melintas begitu saja, bahkan terkadang
sesudah nampak bola petir itu hilang begitu saja tanpa memicu suara, meskipun
berdasar pengalaman beberapa orang yang pernah melihat bola petir menyebutkan dapat
memicu led keras. peristiwa munculnya bola petir sangat langka, kurang lebih hanya
5 ℅ saja penduduk dunia yang pernah menyaksikan peristiwa itu. beberapa ilmuwan
kejadian munculnya bola petir dikaitkan dengan petir St,Elmo Fire padahal sebetulnya bola
petir itu yaitu hal yang berbeda.
Untuk membuktikan hal itu telah banyak penelitian di laboratorium tegangan tinggi yang
mengujinya. Ada alat yang dapat mengetahui element apa saja yang terkandung pada bola
petir sehingga bisa dianalisa proses terjadinya. saat ini para ilmuwan mendapat kesimpulan
bahwa ball lightning terjadi karena pemanasan mendadak dari arah pijaran tinggi yang
memanaskan massa udara atau gas lainnya sehingga menungkatkan lumminositas, namun
kesimpulan ini perlu dikaji kembali karena tidak ada eksperimen lain yang mendukung.
Munculnya bola petir sudah terjadi sejak berabad abad lalu, bahkan mungkin bersamaan
dengan terbentuknya bumi dan meninggalkan kisah. Bola petir ini memang sangat aneh karena
bola petir dapat menembus apa saja tanpa merusak objek yang dilaluinya. Bisa bergerak
vertikal atau horisontal bahkan berputar seperti gangsing yang dapat meledak kapan sajaGesekan antar awan mungkin adalah inti dari terjadinya sambaran petir. namun bagaimana
menurut legenda baik didalam negeri maupun di luar negeri ? dari tanah Jawa sering kita
dengar seorang tokoh legenda yang bernama Ki Ageng Selo yang yaitu cucu dari Prabu
Brawijaya. Ki Ageng Selo di yakini mempunyai kesaktian yang dapat menangkap petir, dimana
petir itu adalah perwujudan dari seorang kakek tua dan sesudah diletakkan di tanah
langsung menghilang.
Sampai saat ini banyak yang merapal mantra bahwa dirinya adalah cucu keturunannya KiAgeng Selo dengan harapan tidak terkena sambaran petir.
Lain halnya dengan legenda dinegeri Tiongkok. Bahwa petir adalah seorang dewi Khayangan
yang bebusana biru, hijau merah dan putih dengan membawa sebuag cermin yang
memancarkan dua sinar atau mereka juga percaya bahwa petir terjadi karena gesekan hawa Yi
n
dan
Yang
,Yin
berasal dari Bumi dan
Yang
dari langit. Dari kepercayaan Yunani dikisahkan petir akibat dari kemurkaan raja dewa yang
tinggal di sebuah gunung Olimpus "Zeus"Petir tetaplah petir !!! Mungkin inilah istilah yang tepat untuk menggambarkan petir, jangan
sampai menganggap remeh ataupun lengah terhadap petir yang siap menyambar kapan
saja dan dimana saja. Dari berita media asing di Amerika dilaporkan sedikitnya 50 orang tewas
akibat petir di sepanjang tahun.
Sedangkan diawal tahun 2011 ini diperkir sudah lebih dari 20 orang yang tewas dan ratusan orang cedera permanen setiap tahunnya akibat petir. Orang yang terkena sambaran
petir menderita berbagai penyakit jangka panjang, gejala melemahkan, termasuk kehilangan
ingatan, gangguan penglihatan, gangguan tidur, sakit kronis, mati rasa, pusing, kekakuan pada
sendi, lekas marah, kelelahan, kejang otot
Petir yaitu fenomena alam yang sangat indah, berkilat dan menyala dan berwarna warni
bila kita lihat dengan kasat mata, Di Amerika lebih dari 25 juta sambaran atau kilatan petir
setiap tahunnya, namun dalam sebuah sambaran yaitu pembunuh profesional.
petir 1
Petir melepaskan muatan listriknya ke
bumi tanpa dapat dikendalikan dan memicu kerusakan ,Petir terjadi karena adanya benturan antara
awan yang bermuatan listrik positif di udara. Kilatan cahaya petir yang mengandung
arus listrik sangat kuat itu dapat merusak peralatan
elektronik.
walaupun kilatan petir jatuh di area yang agak jauh misalnya 1 km dari
bangunan, arus listrik imbasannya tetap mengalir pada berbagai kabel tembaga
seperti kawat penghantar listrik PT. PLN dan kabel telepon PT. Telkom. Arus imbas
ini walaupun lebih kecil namun tetap memiliki kemampuan merusak peralatan
elektronik seperti televisi ,parabola ,telepon faximile , komputer , peralatan jaringan
komputer.
Petir paling kuat menghancurkan sebab mulai dari ribuan amper sampai 200.000
amper atau sama dengan kekuatan yang diperlukan untuk menyalakan 500 ribu
lampu bohlam 100 watt. walaupun arus petir hanya sesaat kira-kira selama 200
micro-detik tapi hasil kerusakan yang dimuncul kan sangat luar biasa. Effek dari
serangan langsung sangat jelas terlihat, mulai dari kerusakan bangunan, kebakaran
sampai bahaya kematian bagi kita . Selain itu saat petir menyambar akan ada
loncatan muatan listrik ke benda yang bersifat konduktor disekitar pusat hantaman. loncatan ini bahkan bisa mengalir kemana-mana hingga puluhan kilometer. diperlukan penangkal petir yang sangat baik terutama untuk gedung,
fasilitas umum dan pusat bisnis ,Semakin banyaknya pemakaian alat elektronik dan peralatan
tegangan rendah ,negara kita memiliki hari guruh yang tinggi dengan jumlah sambaran petirnya yang
banyak,
proteksi peralatan telah dilakukan, namun dengan
semakin luas, semakin banyak dan semakin canggihnya peralatan listrik dan
elektronik yang dipakai memicu semakin rumitnya sistem yang diperlukan.
saat ini diasumsikan bahwa di lokasi yang tinggi di atas gunung atau
menara dan degung yang menjulang tinggi ditengah-tengah area yang bebas atau
dilahan terbuka seperti sawah, ladang, memiliki kemungkinan sambaran lebih
tinggi. Tempat-tempat dengan tingkat sambaran tinggi frekwensi maupun
intensitasnya mendapat prioritas pertama untuk penanggulangannya, sedang
tempat-tempat yang relatif kurang bahaya petirnya mendapat prioritas ke dua dengan
pemasangan protektor yang lebih sederhana.
Lokasi yang memiliki nilai bisnis tinggi industri kimia, pemancar TV,
Telekomunikasi, gedung perkantoran dengan sistem perkantoran dan industri strategis seperti hankam, bandara udara memerlukan proteksi yang dilakukan
seoptimal mungkin, sedang lokasi dengan nilai bisnis rendah mungkin makin
sederhana sistem protektor yang akan dipasang. pelepasan muatan petir dapat merusak jaringan
listrik dan peralatan elektronik yang lebih sensitif.
seperti PABX, sistem kendali , alat-alat pemancar dan instrument dan peralatan
elektronik sensitif lainnya. . Salah satu pemicu semakin tingginya
kerusakan peralatan elektronika karena induksi sambaran petir itu yaitu karena
sangat sedikitnya informasi mengenai petir dan masalah yang dapat dimuncul kannya.
Terbentuknya awan dengan adanya proses menguapnya air dan terbawa oleh
udara ke atas atmosfer. Pada area di dataran yang lebih tinggi, tekanan atmosfer
akan lebih rendah sehingga udara yang mengandung uap air akan mengembang
sehingga membentuk suhu udara di sekitar dataran tinggi itu terasa lebih sejuk,
dingin dan bersih. Proses terjadinya awan bermuatan ini akan semakin sering jika
semakin dekat ke katulistiwa yang berudara lembab.
Semakin banyak terbentuknya awan bermuatan akan semakin tinggi jumlah
sambaran petir yang terjadi. Jumlah sambaran ini dinamakan sebagai jumlah
hari guruh per tahun thunder storm days. Awan yang membentuk gumpalan atau
awan kemawang, bentuk dasar awan yaitu datar dan batas bagian atasnya biasanya sangat tajam karena petir yang mencakup pengertian kilat, guntur atau guruh selalu
mengikutinya yang berasal dari awan cummulonimbus yang berkembang dari awan
kumulus yang merupakan awan kemawang.
Pusat terbentuknya petir terjadi di dalam awan guntur atau di sebut juga awan
cummulonimbus. Cummulonimbus yaitu awan yang membentuk gumpalan, yang
berukuran vertikal lebih besar dari pada ukuran horizontalnya dan bagian atasnya
tajam dan dasar dari awan itu rata. Yang memilki ukuran tinggi dapat mencapai
-/+14 Km dan memiliki ukuran lebar dapat mencapai -/+1,5–7,5 Km. Awan ini
terbentuk didalam atmosfir dengan kondisi tidak setabil.
Di dalam awan guntur ini ada arus vertikal keatas yang kuat dan
memicu terjadinya pemisahan muatan sesudah melewati pembentukan kristal
es. Dimana muatan listrik positif ada dibagian atas dan muatan listrik negatif
ada dibagian bawahnya. Disamping itu ada juga muatan listrik positif yang
lebih kecil didekat awan cummulonimbus yang berhubungan dengan terbentuknya
hujan deras.
Petir merupakan kejadian alam di mana terjadi loncatan muatan listrik antara
awan dengan bumi. Loncatan muatan listrik itu diawali dengan mengumpulnya
uap air di dalam awan. Ketinggian antara permukaan atas dan permukaan bawah pada
awan dapat mencapai jarak sekitar 8 km dengan suhu bagian bawah sekitar 0 o
F
dan suhu bagian atas sekitar -60 o
F. Akibatnya, di dalam awan itu akan
terjadi kristal-kristal es.Karena di dalam awan ada angin ke segala arah, maka kristal-kristal es
itu akan saling bertumbukan dan bergesekan sehingga terpisahkan antara muatan
positif dan muatan negatif. Pemisahan muatan inilah yang menjadi sebab utama
terjadinya sambaran petir. Pelepasan muatan listrik dapat terjadi di dalam awan,
antara awan dengan awan, dan antara awan dengan bumi tergantung dari kemampuan
udara dalam menahan beda potensial yang terjadi.
Petir yang kita kenal sekarang ini terjadi akibat awan dengan muatan tertentu
menginduksi muatan yang ada di bumi. Bila muatan di dalam awan bertambah besar,
maka muatan induksi pun makin besar pula sehingga beda potensial antara awan
dengan bumi juga makin besar. Kejadian ini diikuti dengan adanya pelopor menaik dari bumi yang mendekati pelopor
menurun.
saat itulah terjadi petir. Panjang kanal petir bisa
mencapai beberapa kilometer, dengan rata-rata 5 km. Kecepatan pelopor menurun
dari awan bisa mencapai 3% dari kecepatan cahaya sedang kecepatan pelepasan
muatan balik mencapai 10% dari kecepatan cahaya. Sambaran pelopor ini menuju ke
tanah di bumi dengan kecepatan rata-rata 10 Cm/Detik melalui lintasan zig-zag
bercabang mengarah ke bawah. Sambaran petir ini juga membawa muatan listrik
negatif sepanjang lintasannya ini menciptakan medan listrik dalam ruang antar ujung
sambaran pelopor menuju ke tanah.
Bila sambaran pelopor telah mencapai ketinggian dimana tegangan tembus
listrik setampat antara pelopor dengan suatu obyek di tanah yang dilewati, maka
dimulailah sambaran positif ke atas melalui lintasan untuk ujung sambaran pelopor. Pertemuan ini menghasilkan arus muatan dalam saluran pelopor ke tanah yang
dimulai dari ujung pelopor. Sambaran balik ini terlihat seperti menyambar menjalar
ke atas seperti sambaran muatan positif.
Di karenakan kemilau cahaya yang muncul karena perubahan kecepatan gerak
dari muatan. sebetulnya yang memicu efek ini yaitu muatan negatif yang
bergerak. Kemilau cahaya dari sambaran balik ini jauh lebih besar dibandingkan
sambaran pelopor. Menjalar lebih cepat melalui saluran pelopor yang telah terionisasi
dan berlangsung hanya dalam 100 mikro detik. Arus dari sambaran balik inilah yang
merupakan arus utama dari suatu luah.
Besarnya arus ini berkisar antara 5000 sampai 200.000 Ampere. Saluran
sambaran balik ini diameternya hanya beberapa cm tapi sebagaian terbesar dari arus
mengalir dalam saluran inti yang berdiameter beberapa mm.
Guntur yaitu suatu bunyi menggemuruh yang biasnya terdengar saat
hujan, bunyi terjadi karena adanya gerakan listrik di dalam awan yang memicu
terjadinya petir. Gerakan itu menekan dan menabrak udara disekitarnya sehingga
memicu bunyi. Udara yang terkena gerakan listrik lalu menabrak udara di
dekatnya, dan begitu selanjutnya. Inilah yang memicu bunyi menggemuruh.
Jika petir sangat dekat, bunyi guntur akan terdengar hampir bersamaan
petirnya. namun jika petirnya jauh, bunyi guntur akan terdengar beberapa saat
kemudian. Sebabnya ialah karena cahaya jauh lebih cepat rambat gelombangnya di
dalam udara dibandingkan bunyi. Dalam waktu satu detik, cahaya dapat mengelilingi bumi
sebanyak 7,5 kali, namun bunyi hanya menempuh jarak 330 meter. Itulah sebabnya
mengapa kilatan petir terlihat sebelum bunyinya terdengar. Petir atau halilintar merupakan gejala alam yang biasanya muncul pada
musim hujan di mana di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan yang
beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar. Perbedaan waktu
kemunculan ini dipicu adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan
cahaya. Petir yaitu gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor
raksasa, di mana lempeng pertama yaitu awan bisa lempeng negatif atau lempeng
positif dan lempeng kedua yaitu bumi dianggap netral.
kapasitor yaitu sebuah komponen pasif pada
rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat energy storage. Petir terjadi
karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi. Proses terjadinya muatan pada
awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia
akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada
salah satu sisi atas atau bawah, sedang muatan positif berkumpul pada sisi
sebaliknya.
Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan
terjadi pembuangan muatan negatif elektron dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk
mencapai keseimbangan . Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui
elektron yaitu udara. saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi
udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena
ada keadaan itu udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya
isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir.
Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir
juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan. Petir merupakan hasil pemisahan
muatan listrik secara alami di dalam awan-awan badai. Di dalam awan terjadi pemisahan muatan teori menyatakan didalam awan,
kristal es bermuatan positif, sedang titik-titik air bermuatan negatif.
Mekanisme selanjutnya yaitu perubahan petir yang diawali dengan
pengembangan sambaran pelopor stepped downward leader. Gerakan kebawah ini
bertahap sampai dekat ke tanah, sehingga muatan negatif yang dibawa oleh stepped
leader itu memperbesar induksi muatan positif di permukaan tanah, akibatnya
gradien tegangan antara dasar awan dengan tanah semakin besar. bila kedua akumulasi muatan ini saling tarik, maka muatan positif dalam
jumlah yang besar akan bergerak ke atas menyambut gerakan stepped leader yang
bergerak kebawah, akhirnya terjadi kontak pertemuan antara keduanya. Gerakan ke
atas muatan positif itu membentuk suatu streamer yang bergerak gerak ke atas upward
movingstreamer, dikenal dengan sambaran balik return stroke yang
menyamakan perbedaan potensial.
Keadaan alam iklim tropis negara kita pada umumnya termasuk area dengan
hari petir yang tinggi setiap tahun. Karena keterbatasan data besarnya hari petir untuk
setiap lokasi di negara kita , saat ini diasumsikan bahwa lokasi-lokasi yang tinggi
di atas gunung atau menara yang menonjol ditengah-tengah area yang bebas seperti
sawah ladang memiliki kemungkinan sambaran lebih tinggi dari pada tempattempat di tengah-tengah kota yang dikelilingi bangunan tinggi lainnya.
Tempat-tempat dengan tingkat sambaran tinggi frekwensi maupun
intensitasnya mendapat prioritas pertama untuk penanggulangannya, sedang
tempat-tempat yang relatif kurang bahaya petirnya mendapat prioritas ke dua dengan
pemasangan protektor yang lebih sederhana. Lokasi yang memiliki nilai bisnis
tinggi industri kimia, pemancar TV, Telkom, gedung perkantoran dengan sistem
perkantoran dan industri strategis seperti hankam, pelabuhan udara memerlukan
proteksi yang dilakukan seoptimal mungkin, sedang lokasi dengan nilai bisnis
rendah mungkin makin sederhana sistem protektor yang akan di pasang. Sambaran
petir memiliki kemampuan merusak yang sangat hebat dan merugikan bagi obyekobyek di bumi antara lain :
Beban mekanis karena muncul nya gaya elektodinamis sebagai akibat tingginya
puncak arus.
Beban termal (terjadi panas pada bagian-bagian yang dialiri oleh arus petir). .
Beban gerak mekanis karena guntur.
Beban tegangan lebih karena adanya induksi dan pergeseran-pergeseran
potensial di dalam bangunan.
Kerusakan ini biasanya langsung mudah diketahui sebabnya, karena jelas petir
menyambar sebuah gedung dan sekaligus peralatan listrik atau elektronik yang ada di
dalamnya ikut rusak kemungkinan memicu kebakaran gedung, dan kerusakan
yang parah pada peralatan PABX, kendali AC, komputer, alat pemancar yang akan
hancur total.
Kerusakan ini sulit diidentifikasi dengan jelas karena petir yang menyambar
pada satu titik lokasi sehingga hantaran induksi melalui aliran listrik atau kabel PLN,
telekomunikasi, pipa pam dan peralatan besi lainnya dapat mencapai 1 km dari
tempat petir tadi terjadi. Sehingga tanpa disadari dengan tiba-tiba peralatan komputer,
pemancar TV, radio, PABX terbakar dan rusak.
contoh: Petir menyambar tiang PLN lokasi A sehingga tegangan atau
arusnya mencapai dan merusak peralatan rumah sakit dan peralatan telekomunikasi di
lokasi B karena jarak tiang PLN (A) ke rumah sakit dan peralatan telekomunikasi
itu (B) yaitu kurang atau sama dengan 1 km. Dengan berkembangnya
teknologi yang sangat pesat hingga kini, maka pelepasan muatan petir dapat merusak
jaringan listrik dan peralatan elektronik yang lebih sensitif. Sambaran petir pada tempat yang jauh sudah mampu merusak sistem
elektronika dan peralatannya, seperti instalasi komputer, perangkat telekomunikasi
seperti PABX, sistem kendali , alat-alat pemancar dan instrument dan peralatan
elektronik sensitif lainnya. Untuk mengatasi masalah ini maka perlindungan yang
sesuai harus diberikan dan dipasang pada peralatan atau instalasi terhadap bahaya
sambaran petir langsung maupun induksinya. Salah satu pemicu semakin tingginya
kerusakan peralatan elektronika karena induksi sambaran petir itu yaitu karena
sangat sedikitnya informasi mengenai petir dan masalah yang dapat dimuncul kannya.
bila bangunan tersambar petir arus petir akan mengalir menuju tanah
melalui konduktor pentanahan Bila arus petir ini cukup besar maka potensial terhadap
tanah pada konduktor pentanahan tidak bisa mencapai harga yang tinggi karena
tahanan pentanahan di usahakan sekecil mungkin (<5Ω). Potensial yang tinggi bisa
memicu loncatan bunga api pada bagian metal yang berhubungan dengan tanah
di sekitar konduktor itu . Loncatan bunga api yang muncul bisa membahayakan
kita dan bisa memicu ledakan ataupun kebakaran. Pencegahan dapat di
lakukan dengan menjauhkan bagian-bagian yang metal dari konduktor pentanahan.
Menurut R.H.Golde perkiraan jarak D (cm) minimal yang di perlukan untuk
mengisolasi bagian-bagian metal itu terhadap konduktor pentanahan agar
tidak terjadi loncatan bunga api,
yaitu :
FOTO RUMUS PETIR 1
Rumus ini dipakai untuk menghitung benda-benda yang berada di sekitar
konduktor pentanahan dari sistem pengamanan petir di Gedung PT Bhakti Wasantara
Net Jakarta. Bila arus petir mengalir ke bumi melalui elektroda pentanahan dari sistem
penangkal petir maka di sekitar elektrode pentanahan itu dan memiliki rapat
muatan listrik yang amat besar. Muatan itu kemudian akan menyebar dengan arah
radial keluar. Aliran muatan ini memiliki nilai yang cukup besar pada radius yang
cukup kecil, sehingga untuk beban-beban misalnya pondasi bangunan yang berada di
dekat elektroda itu dapat memicu kerusakan akibat muatan itu .
Bila gradien tegangan yang dimuncul kan melebihi tegangan tembus dari tanah
maka tanah akan terisolasi. Hal ini dapat memicu bahaya ataupun kerusakan
pada benda-benda metal yang berada di dekat elektroda pentanahan itu . Seperti
terjadi pada pipa-pipa ledeng, pipa gas dimana loncatan api yang dimuncul kan akibat
peristiwa tembus ini dapat memecahkan sistem perpipaan itu . Pencegahan
kerusakan akibat muncul nya tegangan tanah ini dapat dilakukan dengan beberapa cara
antara lain.
Menanam elektroda pentanahan secara merata di sekeliling bangunan,
sehingga tegangan tanah yang muncul di sekeliling bangunan dapat diperkecil. Memperdalam pentanahan elektroda pentanahan sehingga dari arus petir dapat
menyebar di bagian permukaan sebelah dalam dari tanah relatif lebih banyak
dibandingkan dengan muatan yang mengalir di permukaan tanah, sehingga tegangan
tanah di permukaan dapat diperkecil.
Menghubungkan sistem perpipaan itu dengan elektroda pentanahan yang
terdekat atau dengan memakai sistem pentanahan yang berbentuk grid.
Pengadaan instalasi proteksi sambaran petir meliputi penangkal petir eksternal
dan penangkal petir internal. Hal-hal yang berkaitan dengan sistem proteksi,
teknologi dan biaya investasi yang diperlukan ditentukan oleh tingkat perlindungan
penangkal petir yang diinginkan. Sedang tingkat perlindungan yang diinginkan
ditentukan oleh jenis, tipe dan fungsi bangunan dan peralatan yang akan dilindungi
dan resiko yang muncul jika terjadi kegagalan perlindungannya.
Tingkat perlindungan suatu sistem proteksi sambaran petir dikelompokkan
dalam tingkat perlindungan biasa atau normal, yaitu untuk bangunan biasa
yang bila terjadi kegagalan perlindungan tidak memicu bahaya beruntun, seperti
bangunan perumahan, gedung- gedung. tingkat perlindungan tinggi, yaitu untuk
bangunan atau instalasi yang lain jika terjadi kegagalan perlindungan dapat
berbahaya bagi keselamatan jiwa, atau dapat memicu bahaya ikutan yang lebih
besar, seperti instalasi eksplosif mudah meledak, bangunan dengan tingkatpemakaian tinggi dan banyak orang berada di dalamnya, instalasi komunikasi
penting dan lain-lain.
Tingkat Perlindungan Sangat Tinggi, yaitu untuk bangunan atau instalasi yang
jika terjadi kegagalan perlindungan dapat memicu bahaya ikutan yang tidak
terkendali seperti pusat instalasi nuklir. Biaya investasi yang diperlukan untuk ketiga
tingkat perlindungan di atas pada dasarnya terbagi dalam biaya investasi Penangkal
Petir Eksternal dan biaya investasi Penangkal Petir Internal dan minimalisasi biaya
total dapat dilakukan dengan menerapkan metode bahwa penangkal petir eksternal
merupakan bagian tak terpisahkan dari penangkal petir internal. Ada tiga jenis metode
penting yang dimiliki oleh penangkal petir modern yaitu:
Menciptakan elektron bebas awal yang besar sebagai streamer emission pada
bagian puncak dari sistem penangkal petir terminal dan juga bebas radioaktif.
Penyaluran arus petir yang sangat kedap atau tertutup terhadap obyek sekitar
dengan memakai terminal penerima dan kabel penghantar khusus yang
memiliki sifat isolasi tegangan tinggi.
memberi jaminan keamanan terhadap obyek yang dilindungi radius
proteksi yang luas dari intensitas sambaran dari petir.
Yang dinamakan Penangkal Petir Eksternal yaitu instalasi dan alat-alat di luar
sebuah struktur untuk menangkap dan menghantar arus petir ke sistem pembumian
atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik/arus petir di tempat
tertinggi. Proteksi External yang baik terdiri atas :
1. Air Terminal atau Interseptor
2. Down Conducto
3. Equipotensialisasi atau Grounding.
Instalasi penangkal petir eksternal meliputi, pengadaan susunan finial penangkal
petir, pengadaan sistem penyaluran arus petir, pembuatan sistem pentanahan yaitu
dengan :
Pengadaan susunan finial penangkal petir, susunan finial penangkal petir
dapat berupa finial batang tegak, susunan finial mendatar dan finial-finial lain dengan
memanfaatkan benda logam yang terpasang di atas bangunan seperti atap logam,
menara logam, dll. Tingkat perlindungan yang diinginkan menentukan susunan dan
jumlah finial, dimensi dan jenis bahan finial dan konstruksinya dan semua ini secara
besaran arus petir ditentukan oleh tingginya aus puncak petir (I) dan muatan arus petir
(Q).
Finial batang tegak, biasa dipakai untuk bangunan atap runcing, menara
telekomunikasi. Satu hal yang perlu dipertimbangkan untuk bangunan tinggi seperti
menara komunikasi yaitu adanya kemungkinan kejadian sambaran samping, yang
berarti harus dapat diatasi bahwa petir dapat menyambar mengenai antenaantena dari samping. Antena yang tersambar petir akan dialiri arus petir dan arus petir
yang mengalir dapat diperkirakan besarnya berdasar sudut lindung finial terpasang,
yang dengan demikian akan dapat diperkirakan pula resiko yang muncul .
Finial mendatar, biasa dipakai pada bangunan atap datar dengan
memakai penghantar yang dipasang mendatar, dengan memakai atap
bangunan atau atap tangki suatu kilang minyak. metode yang diterapkan yaitu
metode sangkar Faraday. Hal yang perlu diperhatikan jika atap tangki yang berisi
bahan mudah meledak akan dipakai sebagai finial yaitu ketentuan bahwa atap
tangki tidak ada kemungkinan gas buang atau gas yang keluar dan pada atap tangki
tidak ada kemungkinan ceceran bahan mudah meledak, atap tangki tidak memiliki lubang-lubang atau hubungan pelat-pelat, atap benar-benar dapat dijamin
konduksinya yang baik, dan hal yang paling penting bahwa kenaikan suhu pelat
atap karena tersambar petir tidak mencapai suhu nyala dari bahan bakar isi
tangki.
Penangkal Petir Internal berarti proteksi peralatan elektronik terhadap efek
dari arus petir. Terutama efek medan magnet dan medan listrik pada instalasi metal
atau sistem listrik. Proteksi Internal terdiri atas :
1. Pencegahan sambaran langsung
2. Pencegahan sambaran tidak langsung
3. Equipotesialisasi
4. Peralatan Proteksi Petir
Implementasi metode penangkal petir internal pada dasarnya yaitu usaha
menghindari terjadinya beda potensial pada semua titik di instalasi atau peralatan
yang diproteksi di dalam bangunan. tahap -tahap yang dapat dilakukan
merupakan integrasi dari sarana penyama potensial, pemasangan arestor tegangan dan
arus, perisaian dan filter.
Biaya investasi yang diperlukan untuk pengadaan penangkal petir internal
yaitu sangat besar karena berbagai mekanisme dapat memicu terjadinya beda
potensial di dalam peralatan yang diproteksi yang dapat berupa propagasi tegangan
lebih melalui saluran telepon, antene, supply daya listrik, pentanahan dan berbagai
induksi elektromagnetik.
usaha minimisasi biaya dapat dilakukan dengan tahap pendefinisian
Zoning Area proteksi dan terutama dengan usaha mengurangi menjadi sekecil mungkin semua arus atau tegangan impuls petir yang menjalar ke dalam bangunan
dan instalasi. Pengalaman menunjukkan bahwa dengan usaha maksimal dalam
penyempurnaan penangkal petir eksternal dan penerapan perisaian akan dapat
memperkecil biaya penangkal petir internal.
Sistem pentanahan berfungsi sebagai sarana mengalirkan arus petir yang
menyebar ke segala arah ke dalam tanah. Hal yang perlu diperhatikan dalam
perancangan sistem pentanahan yaitu tidak muncul nya bahaya tegangan tahap dan
tegangan sentuh. Kriteria yang dituju dalam pembuatan sistem pentanahan yaitu
bukannya rendahnya harga tahanan tanah namun dapat dihindarinya bahaya
seperti itu di depan.
Selain itu sistem pentanahan sangat menentukan rancangan sistem penangkal
petir internal, semakin tinggi harga tahanan pentanahan akan semakin tinggi pula
tegangan pada penyama potensial (potential equalizing bonding) sehingga usaha
perlindungan internalnya akan lebih berat.
Arus sambaran petir yang mengenai finial harus secara cepat dialirkan ke
tanah dengan pengadaan sistem penyaluran arus petir melalui jalan terpendek.
Dimensi atau luas penampang, jumlah dan rute penghantar ditentukan oleh kuadrat
arus impuls sesuai dengan tingkat perlindungan yang ditentukan dan tingginya arus
puncak petir. Resiko bahaya yang dapat dimuncul kan dari penyaluran arus petir ini
terutama yaitu adanya induksi elektromagnetik pada peralatan elektronik di dalam
bangunan. Bagian terpenting dalam instalasi sistem penangkal petir yaitu sistem
pembumiannya. Kesulitan pada sistem pembumian biasanya karena berbagai macam
jenis tanah. Hal ini dapat diatasi dengan menghubungkan semua metal
Equipotensialisasi dengan elektrode tunggal yang ke arah ditanam ke dalam bumi.
Untuk dapat mengantisipasi perkembangan peralatan listrik dan elektronika, maka
peralatan proteksi dalam Konsep area Proteksi yang berorientasi pada
Electromagnetic Compatibility-EMC juga memiliki tugas yang disesuaikan dengan
keperluan itu .
pemicu dari pada kerusakan yang diakibatkan oleh sambaran petir terutama
yaitu besarnya amplitudo arus petir dan kecuraman arus petir, dimana amplitudo
arus petir berkisar antara 5000 Ampere sampai 200.000 Ampere. Kerusakan
bangunan yang disambar dapat berupa kerusakan thermis, contoh: bagian yang
tersambar terbakar dan dapat pula berupa kerusakan mekanis. contoh: sambaran
petir mengenai atap bangunan yang memicu bangunan atau tembok menjadi
retak ataupun menjadi roboh.
Perlindungan pada bangunan terhadap sambaran petir sangat di anjurkan
dimana akibat sambaran petir pada bangunan bukan hanya akan merusak bangunan
itu sendiri, tapi juga pada menusia yang mendiami bangunan itu . Letak ukuran
dan bentuk bangunan sangat mempengaruhi sukar atau mudahnya bangunan
tersambar dan juga apakah sambaran akan memicu kerusakan yang parah atau
tidak. keperluan Bangunan Akan Adanya Instalasi Penangkal Petir.
Besarnya keperluan suatu bangunan akan instalasi penangkal petir, ditentuan
oleh besarnya kemungkinan kerusakan dan bahaya yang dimuncul kan bila bangunan
itu tersambar petir. Besarnya keperluan itu dapat diperhitungkan secara empiris
berdasar indeks-indeks yang menyatakan factor-faktor tertentu seperti
diperlihatkan pada tabel di bawah ini. Dari Penjumlahan indeks-indeks ini akan
diperoleh nilai perkiraan bahaya akibat sambaran petir.
Petir yaitu suatu fenomena alam, terjadinya sering mengikuti peristiwa
hujan baik hujan air atau hujan es, peristiwa ini dimulai dengan munculnya lidah api
listrik yang bercahaya terang yang terus memanjang kearah bumi dan kemudian
diikuti suara yang menggelegar dan efeknya akan fatal bila mengenai mahluk hidup.
Petir terjadi diakibatkan terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan
positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar awan dan juga kejadian
Ionisasi ini dipicu oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau
sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair.
Pada awalnya awan bergerak gerak mengikuti arah angin, selama proses
bergerak gerak nya awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainya , dari proses
ini terlahir electron-electron bebas yang memenuhi permukaan awan. Ion bebas
menempati permukaan awan dan bergerak gerak mengikuti angin yang berhembus, bila
awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki bedapotensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi maka inilah yang dinamakan
petir.
proses ini bisa dijelaskan secara sederhana pada sebuah penggaris plastik
yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan
kertas.
Pada suatu saat awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah petir
dimungkinkan terjadi karena electron-elektron bebas ini saling menguatkan satu
dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar
permukaan bumi.
Kerusakan harta benda dan kematian kita yang dipicu oleh
sambaran petir relatif tinggi, mulai dari meninggalnya seorang petani yang sedang
bekerja di sawah sampai terhentinya produksi sebuah kilang minyak penghasil
devisa negara dipicu oleh sambaran petir baik secara langsung maupun tidak
langsung yaitu melalui radiasi, konduksi atau induksi gelombang elektromagnetik
petir.
Dengan demikian ancaman sambaran petir (LEMP) pada peralatan canggih
perlu diwaspadai dan usaha perlindungan terhadapinstalasi, bangunan yang
berisikan peralatan elektronik seperti pada industri, bank,instalasi penting, militer,
bahkan perorangan perlu ditingkatkan. Kerugian jugaberdampak terhadap
operasional sebuah perusahaan dimana sambaran petir dapatmemicu kerusakan
yang cukup parah terhadap instrument kerja perusahaan dan memicu
terhentinya operasional. Apalagi saat sekarang ini tidak ada satupun perusahaan
yang tidak memakai komponen yang berhubungan dengan elektronika.
Sejalan dengan pesatnya perkembangan teknologi padadewasa ini, maka
pelepasan muatan petir dapat merusak jaringanlistrik dan peralatan elektronika yang
sensitive. Sambaran petir padatempat yang jauh +/- 1,5 km sudah dapat merusak
sistem elektronika dan peralatan, seperti instalasi komputer, telekomunikasi kantor
dan instrumentasi dan peralatan elektornik sensetif lainnya.Untuk mengatasi hal
itu , maka perlindungan yang sesuai harus diterapkan pada peralatan atau
instalasi terhadap bahaya sambaran petir secara langsung maupun tidak langsung.
Memperhatikan bahaya yang diakibatkan sambaran petir di atas, maka
system proteksi petir harus mampu melindungi fisik maupun peralatan dari bahaya
sambaran langsung (external protection) dan sambaran petir tidak langsung (internal
protection) dan penyediaan grounding system yang memadai dan terintegrasi
dengan baik ,kita selalu mencoba untuk menjinakkan keganasan alam , salah satunya
yaitu Sambaran Petir. dan metode yang pernah dikembangkan:
Teknik penangkal petir yang sederhana dan pertama kali dikenal
memakai metode yang pertama, yaitu dengan membentuk sebuah
tameng atau perisai yang berupa konduktor yang akan mengambil alih
sambaran petir. Penangkal petir semacam ini biasa dinamakan groundwires
(kawat tanah) pada jaringan hantaran udara, sedang pada bangunanbangunan dan perlindungan terhadap struktur, Benjamin franklin
memperkenalkan dengan sebutan lightning rod. Istilah ini tetap dipakai
sampai sekarang Penangkal petir konvensional sifatnya pasif, menunggu petir untuk
menyambar dengan mengandalkan posisinya yang lebih tinggi dari objek
sekitar dan ujung runcingnya. Penelitian terus berkembang akan sebab terjadinya petir , dan
dihasilkan kesimpulan bahwa petir terjadi karena ada muatan listrik di awan
yang dihasilkan oleh proses ionisasi , maka penggagalan proses ionisasi di
lakukan dengan cara memakai Zat berradiasi. Radiun 226 dan Ameresium
241 , karena 2 bahan ini mampu menghamburkan ion radiasinya yang bisa
menetralkan muatan listrik awan.
Sedang manfaat lain yaitu hamburan ion radiasi akan menambah
muatan pada Ujung Finial / Splitzer dan bila mana awan yang bermuatan
besar yang tidak mampu di netralkan zat radiasi kemuadian menyambar
maka akan condong mengenai penangkal petir ini.
Keberadaan penangkal petir jenis ini sudah dilarang pemakaiannya ,
berdasarkan kesepakatan internasional dengan pertimbangan mengurangi
pemakaian zat beradiasi dimasyarakat.
metode kerja penangkal petir Elektrostatik mengadopsi sebagian
system penangkal petir Radioaktif , yakni menambah muatan pada ujung
finial / splitzer agar petir selalu memilih ujung ini untuk disambar .
Perbedaan dari sisten Radioaktif dan Elektrostatik ada pada energi
yang dipakai. Untuk Penangkal Petir Radioaktif muatan listrik dihasilkan
dari proses hamburan zat berradiasi sedang pada penangkal petir
elektrostatik energi listrik dihasilkan dari Listrik Awan yang menginduksi
permukaan bumi.
Sistem proteksi petir tidaklah dapat mencegah atau menangkal terjadinya
petir.Suatu sistem proteksi petir yang dirancang dan dipasang sesuai dengan standar,
tidak dapat menjamin proteksi terhadap bangunan gedung, kita atau obyek
secara mutlak. Namun demikian pemakaian sistem proteksi petir akan mengurangi
secara nyata resiko kerusakan yang dipicu petir terhadap bangunan gedung yang
memiliki sistem proteksi petir.
Jenis dan lokasi sistem proteksi petir sebaiknya dipertimbangkan secara
seksama pada tahap perancangan suatu gedung baru, sehingga bagian bangunan
gedung yang secara listrik bersifat konduktif dapat dimanfaatkan secara maksimum.
Dengan demikian rancangan dan kontruksi instalasi secara keseluruhan akan lebih
mudah dilakukan dan efektivitas sistem proteksi petir dapat ditingkatkan dengan
biaya dan usaha yang minimum.
Pemasangan penangkal petir untuk rumah yaitu memberi saluran
elektris dari atas bangunan ke tanah dengan tujuan bila ada sambaran petir yang
mengenai atas bangunan maka arus petir bisa mengalir ke ground dengan baik.
tahap pertama yang harus di lakukan yaitu memilih jalur penurunan
kabel , ada 2 hal penting dalam pemilihan jalur kabel ini.
a) Pertama jalur terpendek dengan pertimbangan Hemat dan Tahanan kabel kecil,
b) Kedua Sesedikit mungkin belokan agar tidak terjadi loncatan keluar jalur kabel
(Site Flasing)
Secara umum sistem proteksi petir konvensional dapat dibagi kedalam 3 bagian:
Dalam sistem proteksi petir konvensional di negara kita Air Terminal
juga dinamakan sebagai splitzen dan untuk orang awam di negara kita
mengenalnya sebagai tombak penangkal petir ( walaupun seharusnya
penangkap petir bukan penangkal petir). Splitzen atau tombak ini di pasang
vertikal diatas atap bangunan dengan posisi ujung tombak yang runcing
menghadap ke atas.
Ada 2 bentuk Tombak atau Splitzen yang pada umumnya dipasang
dalam sistem proteksi petir konvensional di bangunan rumah atau gedung,
yang pertama berbentuk tombak lurus (yang banyak dipakai saat ini pada
bangunan gedung dan rumah), yang kedua berbentuk trisula (dipercaya
beberapa orang memiliki radius penangkapan sambaran petir lebih luas dari
yang berbentuk lurus) Kabel Konduktor dalam sistem proteksi petir konvensional
berfungsi menghubungkan Air Terminal/tombak/splitzen ke komponen
sistem proteksi petir lainnya dan ke sistem grounding atau sistem
pertanahan. Jika ada sambaran petir yang tertangkap oleh air
terminal/tombak/splitzen maka arus petir itu akan segera disalurkan
melalui kabel konduktor itu .
Kabel Konduktor untuk sistem proteksi petir umumnya berbahan
tembaga tanpa bungkus atau dikenal dengan sebutan Kabel BC (Bare
Cooper). Kabel BC ini terdiri dari beberapa ukuran kabel yang dapat
disesuaikan dengan keperluan , semakin besar ukuran kabelnya semakin
baik penyaluran arus petirnya.
Sistem grounding / pertanahan merupakan bagian dari sistem
proteksi petir konvensional yang sangat penting, di sistem grounding ini
semua arus petir yang di salurkan oleh kabel konduktor akan di-eliminasi
secara maksimal. maksimal atau tidaknya suatu sistem grounding dapat di
lihat memakai alat ukur grounding atau pertanahan, untuk wilayah
negara kita sesuai dengan standarisasi yang dikeluarkan oleh SNI (Standar
Nasional negara kita ) maksimal tahanan tanah yang bagus untuk
perlindungan terhadap bangunan yaitu harus dibawah 5 ohm (makin kecil
ukuran tahanan tanahnya semakin bagus).
Material yang dipakai dalam sistem grounding ada beberapa
macam, material yang biasa dipakai yaitu Ground Rod yang berbentuk
seperti tongkat dengan panjang 2 meter, 3meter, atau 4meter yang nantinya
Ground Rod itu ditanam dengan kedalaman tertentu untuk
mendapatkan hasil tahanan tanah yang bagus. Selain Ground Rod, bisa juga
memakai kabel konduktor sebagai pengganti Ground Rod untuk
ditanam didalam tanah, opsi ini biasanya dipakai untuk menghemat
biaya. Untuk area tidak memungkinkan memakai Ground Rod atau
Kabel BC sistem grounding dapat dibuat memakai Plat tembaga
dengan ukuran 1mX1m yang sudah di rangkai dengan kabel BC
Salah satu gangguan alam yang sering terjadi yaitu sambaran petir.
Mengingat letak geografis negara kita yang di lalui garis khatulistiwa memicu
negara kita beriklim tropis, akibatnya negara kita memiliki hari guruh rata-rata per
tahun sangat tinggi. Dengan demikian seluruh bangunan di negara kita memiliki
resiko lebih besar mengalami kerusakan akibat terkena sambaran petir. Kerusakan
yang di muncul kan dapat membahayakan peralatan dan kita yang berada di
dalam bangunan itu . Untuk melindungi dan mengurangi dampak kerusakan
akibat sambaran petir maka harus di pasang sistem pengamanan pada bangunan
itu . Sistem pengamanan itu salah satunya berupa sistem penangkal petir
bedan kabel penyalur (Down conductor) dan pertanahanny (Grounding system)
sesuai standart yang telah di tentukan.
Petir merupakan fenomena alam yang sangat indah, namun juga
merupakan ancaman bagi mahluk hidup yang ada di bumi. Dengan suhu
sambaran melebihi panas permukaan matahari dan kekuatan benturan yang
menyebar ke segala arah. Terjadinya petir biasanya mengikuti peristiwa hujan
baik air atau es, peristiwa ini dimulai dengan munculnya lidah api listrik yangbercahaya terang yang terus memanjang kearah bumi dan kemudian diikuti suara
yang menggelegar dan efeknya akan fatal bila mengenai mahluk hidup.
Ketika langit berawan, tidak semua awan yaitu awan petir. Hanya awan
cumulonimbus yang menghasilkan petir. Sambaran petir terjadi karena pelepasan
muatan listrik dari satu awan cumulonimbus ke awan lainnya atau dari awan
langsung ke Bumi. Pelepasan muatan antara awan yang sama atau awan dengan
awan dinamakan sambaran petir antar awan, sedang pelepasan muatan antara
awan dengan tanah dinamakan sambaran petir ke tanah.
Terbentuknya awan dengan adanya proses menguapnya air yang terbawa
oleh udara ke atmosfer. Udara disekililing kita banyak mengandung uap air. Jika
matahari bersinar cahanya sampai di permukaan bumi, lalu diserap oleh bumi,
tumbuhan, tanah, sungai dan lautan. Sehingga memicu air menguap ke udara
atau atmosfer. Uap air yang naik semakin lama semakin tinggi karena tekanan
udara di dekat permukaan bumi lebih besar dibandingkan di atmosfer bagian atas.
Semakin ke atas suhu atmosfer semakin dingin, maka uap air akan mengembun
pada debu-debu di atmosfer sehinga membentuk titik air yang sangat halus
berukuran 2-100 mm ( 1 mm = 1/1.000.000 ). Dengan adanya debu-debu di
atmosfer yang biasa dinamakan aerosol , maka akan dengan mudah terjainya
pengembunan.
Partikel-partikel yang dinamakan aerosol inilah yang berfungsi sebagai
perangkap air dan selanjutnya akan membentuk titik-titik air. Kumpulan titik-titik
air hasil dari uap air dalam udara yang mengembun inilah yang terlihat sebagaiawan. Makin banyak udara yang mengembun lalu terperangkap dalam aerosol dan
berkumpul menjadi satu, maka semakin besar awan yang terbentuk. Terjadinya petir akibat adanya perpindahan muatan negatif ke muatan
positif. Petir merupakan lompatan bunga api dengan volume besar antara dua
massa dengan muatan listrik yang berbeda. Petir terjadi minimal memiliki dua
sambaran. Sambaran pertama bemuatan negatif mengalir dari awan ke tanah.
Sambaran kilat ini biasanya memiliki percabangan yang dapat dilihat keluar dari
jalur kilat utama. Sambaran kedua yang bermuatan posif inilah terbentuk dari dalam jalur kilat utama yang langsung keluar menuju awan. Kilat yang terbentuk
turun sangat cepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam. Sambaran pertama
mencapai titik permukaan bumi dalam waktu milidetik dan sambaran kedua
dengan arah berlawan menuju awan dalam tempo 70 mikrodetik sesudah nya.
Terjadinya guruh karena saat udara dilewati petir, terjadi pemanasan dan
pemuaian udara dengan sangat cepat. Sehingga udara menjadi plasma dan
meledak menghasilkan suara yang menggelegar. sebetulnya proses terbentuknya
suara ini terjadi bersamaan saat terjadinya petir. Namun suara guruh baru
terdengar sesudah petir terlihat. Keterlambatan suara guruh itu terjadi karena
perbedaan kecepatan cahaya Sehingga dapat dihitung jarak antara petir dan guruh dengan berpedoman
pada berapa lama suara guruh terdengar sesudah petir (karena kecepatan cahaya
sangat cepat maka diabaikan).
Sambaran petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan
bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia
bergerak gerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan
berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedang muatan positif berkumpul pada sisi
sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka
akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau
sebaliknya untuk mencapai keseimbangan . Pada proses pembuangan muatan ini,
media yang dilalui elektron yaitu udara. saat elektron mampu menembus
ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Sambaran petir lebih
sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan itu udara mengandung
kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah
mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka
sambaran petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan. Proses perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan positif
(proton) inilah yang memicu terjadinya sambaran petir. Para ilmuwan
menduga lompatan bunga api listriknya sendiri terjadi, ada beberapa tahapan yang
biasanya dilalui. Pertama yaitu pemampatan muatan listrik pada awan bersangkutan. Umumnya, akan menumpuk di bagian paling atas awan yaitu
listrik muatan positif, sementara di bagian dasar yaitu muatan negatip.
sedang di bagian tengah inilah berbaur muatan negative dengan muatan
positif, pada bagian inilah petir biasa berlontaran. Petir dapat terjadi antara awan
dengan awan, dalam awan itu sendiri, antara awan dan udara, antara awan dengan
tanah (bumi).
ada 2 teori yang mendasari proses terjadinya sambaran petir :
1. Proses Ionisasi.
2. Proses Gesekan antar awanSambaran petir merupakan peristiwa alam yaitu proses pelepasan muatan
listrik (Electrical Discharge) yang terjadi di atmosfer, hal ini dipicu
berkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan positif di awan, ion listrik
dihasilkan oleh gesekan antar awan dan juga kejadian ionisasi ini dipicu oleh
perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat
(es) menjadi cair. Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak gerak mengikuti
angin yang berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan
bermuatan ion itu akan memiliki beda potensial yang cukup untuk
menyambar permukaan bumi maka inilah yang memicu terjadinya sambaran petir.
Pada awalnya awan bergerak gerak mengikuti arah angin, selama proses
bergerak gerak nya awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainya, dari proses ini terlahir electron-electron bebas yang memenuhi permukaan awan.
Proses ini bisa di simulasikan secara sederhana pada sebuah penggaris plastik
yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan
kertas. Pada suatu saat awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah
sambara petir dimungkinkan terjadi karena electron-elektron bebas ini saling
menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk
menyambar permukaan bumi.
Pelepasan muatan petir yang terjadi di alam ini terdiri dari berbagai jenis
yaitu sambaran petir dari awan ke awan ( coloud to coloud ), sambaran petir dari
awan ke tanah ( coloud to ground ), sambaran petir dalam awan ( intra coloud ),
sambaran petir awan ke udara( coloud to air ), sambaran petir lansung dan
sambaran petir tidak langsung.
Pusat muatan yang terjadi dalam sambaran petir jenis ini yaitu dua jenis
awan yang berbeda muatan. Pelepasan muatan yang terjadi menjembatani celah
udara kosong diantara kedua awan itu . Medan-medan yang berada diantara
awan-awan ini lebih cepat mencapai potensial gangguan. Dari pada medan-medan
yang berada pada arah ke bumi atau sebelum area muatan lain pada awan yang
sama. Hal ini terjadi dimana kepadatan udara rendah, tegangan gangguan menjadi
lebih rendah dan akibatnya gangguan akan terjadi lebih cepat. Jenis sambaran petir ini sulit diamati oleh peneliti, karena biasanya terjadi di dalam awan atau
diantara awan-awan.walaupun demikian penelitian tetap dilakukan karena sambaran petir jenis ini
berbahaya untuk penerbangan dan gangguan-gangguan radio komunikasi, radar
dan lain-lainnya.
Sambaran petir dari awan ke tanah bukan merupakan sambaran petir yang
sering terjadi, namun jenis ini memiliki informasi yang paling banyak. Dengan
berbagai cara dapat diperkirakan bahwa kilatan dari awan ke tanah tercatat hanya
10 % dari keseluruhan kilatan petir yang terjadi. Tidak semua kilatan dari awan ke
tanah sama modelnya. Tipe yang biasanya terjadi, dimulai dengan sambaran yang
berjalan ke bawah awan di dekat pusat muatan negatif bagian bawah, kemudian
mengalirkan muatan negatif ke bumi. Ada beberapa tipe lain dari kilatan awan ke tanah yang membawa muatan negatif ke bumi, dan beberapa tipe yang membawa
muatan positif ke bumi.Tipe yang membawa muatan positif kadang-kadang terjadi dalam badai Guntur
dengan polaritas normal ketika badai berada pada tahap disipasinya. Pada kondisi
ini, ternyata muatan negative bagian bawah sudah dinetralisir oleh pelepasan
muatan sebelumnya. Dan kelebihan muatan positif yang tertinggal di atas badai
cukup untuk membangkitan medan intensitas gangguan antara muatan negatif
dengan bumi sehingga mengalirkan muatan positif menuju bumi.
Sambaran petir dari awan ke tanah yaitu samabaran petir dimana
elektron-elektronnya mengalir dari awan ke tanah. Samabaran petir jenis ini yang
paling berbahaya karena dapat memyambar benda-benda tinggi seperti pohon dan
bangunan gedung dan dapat memicu kebakaran. Sambaran petir dalam awan yaitu tipe petir yang paling umum terjadi
antara pusat-pusat muatan yang berlawanan pada awan yang sama, biasanya
kelihatan seperti cahaya yang menghambur secara kelap-kelip, kadang-kadang
kilat keluar dari batas awan dan seperti saluran yang bercahaya
Sambaran petir langsung yaitu sambaran petir yang terjadi dekat atau
mengenai suatu objek, seperti gedung perkantoran, instalansi telekomunikasi,
tower, dan lain-lainnya. Arus atau impulse petir yang besar dapat berupa thermal
atau mekanikal dinama suhu yang sangat tinggi ini dapat melelehkan logam atau
pematahkan logam. Selain itu juga dapat memicu drop tahanan pada
pembumian ( grounding ).
Sambaran petir tidak langsung yaitu sambaran yang terjadi jauh dari
objek sasaran,seperti gedung perkantoran, menara tower dan lainnya. namun
sambaran ini dapat menghasilkan gelombang electromagnetic atau induksi yang
berbahaya melalui hantaran udara yang dapat merusak jaringan telekomunikasi
dan peralatan elektronik.
Sambaran petir dapat memberi pengaruh terhadap objek-objek yang
ada di atmosfer dan bumi. Seperti pohon, nitrogen, suara, dan listrik.
Pohon yaitu objek yang sering menjadi penghantar petir ke tanah. Ini
dipicu karena pohon termasuk objek yang tinggi dan mengandung banyak air
sebagai penghantar listrik yang baik. Jika pohon tidak sepenuhnya hancur
biasanya tertinggal bekas luka yaitu kulit kayu yang terkelupas atau hitam akibat
sambaran petir. Jenis pohon yang sering tersambar petir yaitu pohon ek, pohon
elm, dan pohon pinus.
Petir juga dapat berperan sebagai pemecah molekul nitrogen sehingga
nitrogen dapat bereaksi terhadap oksigen dan membentuk nitrogen oksida.
Nitrogen oksida dapat meyuburkan tanah dan dipakai oleh tumbuhan sebagai
nutrisi dan pupuk.Suara
Petir biasanya menyambar dengan didan i suara gemuruh atau yang biasa
kita sebut guruh. Tekanan udara yang dipicu oleh petir memicu
pengembangan udara sekitar dan memicu sonic boom yang menghasilkan
suara geledek.
Petir yaitu satu bentuk listrik yang ada di atmosfer yang berupa
listrik statis, dan terdiri dari proses perpindahan elektron. Karena sifat petir yang
terkait dengan listrik inilah jika kabel atau pembangkit listrik tersambar maka
akan memutuskan arus listrik.
Tempat-tempat dengan tingkat frekwensi maupun intensitas tinggi
sambaran petirnya mendapat prioritas pertama untuk penanggulangannya.
sedang tempat-tempat yang relatif kurang bahaya sambaran petirnya
mendapat prioritas ke dua dengan pemasangan protektor yang lebih sederhana.
Lokasi yang memiliki nilai bisnis tinggi seperti, pemancar TV, Telkom, gedung
perkantoran, hankam, pelabuhan udara, memerlukan proteksi yang dilakukan
seoptimal mungkin, sedang lokasi dengan nilai bisnis rendah mungkin makin
sederhana sistem protektor yang akan dipasang.
Pemakaian penangkal petir sudah sangat dikenal sejak dulu untuk
melindungi bangunan atau instalasi terhadap sambaran petir. Bagaimanapun alat
pelindung ini hanya dapat dipakai sebagai perlindungan gedung itu sendiri terhadap bahaya kebakaran atau kehancuran, sedang induksi tegangan lebih
atau arus lebih yang diakibatkan masih belum terserap sepenuhnya oleh penangkal
petir. Induksi inilah yang bahayanya cukup besar terhadap peralatan elektronik
yang cukup sensitif dan mahal harganya.
Sambaran petir yang terjadi pada tempat yang jauh sudah mampu merusak
sistem elektronika dan peralatannya. Seperti instalasi komputer, perangkat
telekomunikasi seperti PABX, sistem kendali , alat-alat pemancar dan instrument
dan peralatan elektronik sensitif lainnya. Untuk mengatasi masalah ini maka
perlindungan yang sesuai harus diberikan dan dipasang pada peralatan atau
instalasi terhadap bahaya sambaran petir langsung maupun tidak lansung. Salah
satu pemicu semakin tingginya kerusakan peralatan elektronika karena induksi
sambaran petir itu karena sangat sedikitnya informasi mengenai petir dan
masalah yang dapat dimuncul kannya.
Kerusakan ini biasanya langsung mudah diketahui sebabnya, karena jelas
sambaran petir menyambar sebuah gedung dan sekaligus peralatan
listrik/elektronik yang ada di dalamnya ikut rusak (kemungkinan memicu
kebakaran gedung, PABX, kendali AC, komputer, alat pemancar, dll. hancur
total).
Kerusakan ini sulit diidentifikasi dengan jelas karena sambaran petir yang
menyambar pada satu titik lokasi sehingga hantaran induksi melalui aliran listrik/kabel PLN, telekomunikasi, pipa pam dan peralatan besi lainnya dapat
mencapai 1 km dari tempat sambaran petir tadi terjadi. Sehingga tanpa disadari
dengan tiba-tiba peralatan komputer, pemancar TV, radio, PABX terbakar tanpa
sebab yang jelas.
Sistem proteksi sambaran petir yaitu sistem perlengkapan yang
dipakai untuk proteksi ruang terhadap pengaruh sambaran petir. Sistem ini
sendiri terdiri dari sistem proteksi eksternal, internal, dan sistem pentanahan.
metode dasar sistem proteksi eksternal pada bangunan terhadap sambaran
petir yaitu menyediakan sarana, dimana sarana itu harus dapat menangkap
arus petir dan mengalirkannya ke tanah, tanpa memicu bahaya bagi kita
ataupun benda yang berada didalam bangunan ataupun di sekitar bangunan.
Sistem proteksi ini dilakukan dengan cara memasang konduktor dibagian atas
object yang dilindungi dinamakan dengan instalasi penyalur petir. Sistem ini harus
dirancang dengan persyaratan tertentu antara lain, Elektroda penerima harus
dibuat runcing dengan ketinggian dan jarak tertentu sehingga masing-masing
elektroda penerima melindungi bangunan dengan sudut perlindungan 110 derajat.
Hantaran penurunan dan elektroda grounding minimal 2 buah pada setiap
bangunan dan harus dipasang sejauh mungkin dari pintu bangunan. Resistansi
grounding minimal 3 Ohm. Bila dari hasil pengukuran resistan grounding tidak
memenuhi syarat akan dapat mengundang bahaya.Sistem proteksi internal yaitu sistem proteksi terhadap sambaran petir
secara tidak langsung, misalnya imbas melalui grounding listrik, menyambar
jaringan listrik sehingga jaringan listrik bertegangan petir. Metode pengamanan
terhadap sambaran tidak langsung dengan metode memotong arus dan
menyamakan tegangan dengan memasang arrester. Arester yang dipasang
dipakai untuk membatasi tegangan lebih, dan pada metode nya terdiri atas
rangkaian seri. Dengan pemasangan arrester maka tegangan lebih impuls akibat
sambaran petir secara aman akan disalurkan ke bumi.
metode dasar sistem proteksi internal yaitu Pembatasan Tegangan
gunanya untuk membatasi tegangan kejut ataupun tegangan lebih menjadi
dibawah daya tahan isolasi perangkat. Sehingga tidak terjadi spark yang
memicu kerusakan. Pembuangan Arus Kejut yang bersifat merusak atau
yang diluar spek teknis perangkat, agar tidak masuk kedalam peralatan. Alat
proteksi yang dipakai ini tidak boleh mengganggu karakteristik dari rangkaian
listrik ataupun line data yang dilindungi , dan hanya berfungsi kalau ada tegangan
dan arus kejut.
Sistem pentanahan berfungsi sebagai sarana mengalirkan arus petir yang
menyebar ke segala arah ke dalam tanah. Hal yang harus diperhatikan dalam
merancang sitem pentanahan yaitu tidak muncul nya bahaya tegangan tahap dan
tegangan sentuh. Kriteria yang di harapkan dalam pembuatan sistem pentanahanyaitu bukan rendahnya harga tahanan tanah, namun dapat dihindarkannya
bahaya seperti yang sudah dijelaskan di atas.
Sistem pentanahan sangat menentukan rancangan sistem penagkal petir
internal, semakin tinggi harga tahanan pentanahan pada penyama potensial
(potensial equalizing bonding ) sehingga usaha perlindungannya semakin sulit.
Bagian terpenting dalam instalansi sistem penangkal petir yaitu sistem
pembumiannya. Kesulitan sistem pembumian biasanya karena berbagai macam
jenis tanah dan tahanan dalam tanahnya. Hal ini dapat diatasi dengan
menghubungkan semua metal equipotensialisasi dengan elektroda tunggal yang
ditanam di dalam tanah.
