Penangkal Petir

Penangkal petir adalah batang logam yang dipasang pada struktur bangunan yang dimaksudkan untuk melindungi struktur dari sambaran petir.

Jika petir mengenai struktur bangunan, itu akan secara langsung memukul batang penangkal petir dan menyalurkan ke tanah melalui kawat, bukannya melewati struktur, di mana ia bisa menyalakan api / kebakaran atau menyebabkan sengatan listrik.

Jenis-Jenis Penangkal Petir

Manusia selalu mencoba untuk menjinakan keganasan alam, salah satunya adalah bahaya sambaran petir, metoda yang pernah di kembangkan terkait tentang industri penangkal petir atau anti petir di dunia adalah:

Konvensional

Kedua ilmuwan tersebut Faraday dan Franklin menjelaskan system yang hampir sama, yakni system penyalur arus petir yang menghubungkan antara bagian atas bangunan dan grounding penangkal petir, sedangkan system perlindungan yang di hasilkan ujung penerima atau splitzer adalah sama pada rentang 30 – 40 derajat.

Perbedaannya adalah system yang di kembangkan Faraday bahwa kabel penghantar berada pada sisi luar bangunan dengan pertimbangan bahwa kabel penghantar juga berfungsi sebagai material penerima sambaran petir, yaitu berupa sangkar elektris atau biasa di sebut dengan sangkar faraday.

Radioaktif

Penelitian terus berkembang akan sebab terjadinya petir, dan semua ilmuwan sepakat bahwa terjadinya petir karena ada muatan listrik di awan berasal dari proses ionisasi, maka untuk menggagalkan proses ionisasi dilakukan dengan cara menggunakan zat berradiasi seperti Radiun 226 dan Ameresium 241 karena kedua bahan ini mampu menghamburkan ion radiasinya yang dapat menetralkan muatan listrik awan.

Maka manfaat lain hamburan ion radiasi tersebut akan menambah muatan pada ujung finial atau splitzer, bila mana awan yang bermuatan besar tidak mampu di netralkan zat radiasi kemudian menyambar maka akan cenderung mengenai penangkal petir atau anti petir ini. Keberadaan penangkal petir jenis ini telah dilarang pemakaiannya, berdasarkan kesepakatan internasional dengan pertimbangan mengurangi zat beradiasi di masyarakat, selain itu anti petir atau penangkal petir ini dianggap dapat mempengaruhi kesehatan manusia.

Elektrostatis

Prinsip kerja penangkal petir elektrostatis mengadopsi sebagian system penangkal petir radio aktif, yaitu menambah muatan pada ujung finial/splitzer agar petir selalu melilih ujung ini untuk di sambar. Perbedaan dengan system radio aktif adalah jumlah energi yang dipakai. Untuk anti petiratau penangkal petir radio aktif muatan listrik dihasilkan dari proses hamburan zat berradiasi sedangkan pada penangkal petir elektrostatis energi listrik yang dihasilkan dari listrik awan yang menginduksi permukaan bumi.

Terdapat 3 prinsip prinsip penting yang dimiliki penangkal petir moderen elektrostatik (Electrostatic Field)

Penyaluran Penyaluran arus yang sangat kedap atau tertutup tertutup dari sekitar sekitar dengan menggunakan terminal penerima dan kabel pengantar khusus yang bersifat isolasi tinggi.
Menciptakan menciptakan electron electron bebas awal yang besar sebagai sebagai streamer emission streamer emission pada bagian puncak.
Sistem penangkal penangkal petir ini terbagi terbagi dalam 2 yaitu:
- Terminal yang diletakkan dipuncak bangunan sebagai sebagai penangkal petir dan EF Carier (kabel penghantar) yang masuk kedalam kedalam tanah.
- Penggabungan electrostatic dan terminal dan electrostatic carrier yang memiliki isolasi tenggangan tinggi penangkal petir.

Keuntungan dari penangkal petir dengan system elektrostatik

Non radioaktif
Mampu menerima sambaran petir hingga 150 kA
Tidak menggunakan radio elemen, baterey atau solar sel
Mengantisipasi secara dini sambaran petir dengan aktif
Memberikan efek radius proteksi yang cukup luas.

2 Sistem Penangkal Petir

Timbulnya kerusakan akibat sambaran petir, maka munculah berbagai usaha untuk mengatasi bahaya yang diakibatkansambaran petir. Sistem proteksi yang harus dilakukan bertujuan untuk melindungi bangunan dari sambaran langsungmaupun sambaran tidak langsung. Maka dengan konsep perlindungan di atas sistem proteksi petir secara umum dibagimenjadi 2 yaitu antara lain :

1. Sistem proteksi eksternal

Sistem ini berfungsi untuk melindungi bangunan beserta isinya dari sambaran langsung petir yaitu menyalihkan kemudian menangkap sambaran petir tersebut ke daerah yang lebih aman dan menyalurkan arus petir ke tanah.

2. Sistem proteksi internal

Sistem ini berfungsi untuk melindungi bangunan dari sambaran tidak langsung petir yaitu induksi medan magnetik yangditimbulkan arus petir yang akan di tanahkan.

Sehingga seluruh komponen elektronika yang ada didalam gedung tetapaman, tidak mengalami kerusakan akibat dengan adanya sambaran petir.

Contoh & Gambar Penangkal Petir

Contoh penangkal petir modern — Penangkal petir modern di John F. Kennedy Space Center. Beberapa tiang pelindung petir dapat dilihat di latar belakang foto situs peluncuran roket ini. Sumber foto: Wikimedia Commons

Contoh penangkal petir di atap — Contoh gambar penangkal petir di atap sebuah gedung yang berdekatan dengan ventilasi AC. Sumber foto: Pixabay

3 Bagian Utama Penangkal Petir

1. Batang penangkal petir

Batang penangkal petir berupa batang tembaga yang ujungnya runcing. Dibuat runcing karena muatan listrik mempunyai sifat mudah berkumpul dan lepas pada ujung logam yang runcing. Dengan demikian dapat memperlancar proses tarik menarik dengan muatan listrik yang ada di awan. Batang runcing ini dipasang pada bagian puncak suatu bangunan.

2. Kawat konduktor

Kawat konduktor terbuat dari jalinan kawat tembaga. Diameter jalinan kabel konduktor sekitar 1 cm hingga 2 cm . Kabel konduktor berfungsi meneruskan aliran muatan listrik dari batang muatan listrik ke tanah. Kawat konduktor tersebut dipasang pada dinding di bagian luar bangunan.

3. Tempat pembumian / ketanah

Tempat pembumian (grounding) berfungsi mengalirkan muatan listrik dari kabel konduktor ke batang pembumian (ground rod) yang tertanam di tanah. Batang pembumian terbuat dari bahan tembaga berlapis baja, dengan diameter 1,5 cm dan panjang sekitar 1,8 – 3 m.

Cara Kerja Penangkal Petir

Saat muatan listrik negatif di bagian bawah awan sudah tercukupi, maka muatan listrik positif di tanah akan segera tertarik.
Muatan listrik kemudian segera merambat naik melalui kabel konduktor, menuju ke ujung batang penangkal petir.
Ketika muatan listrik negatif berada cukup dekat di atas atap, daya tarik menarik antara kedua muatan semakin kuat, muatan positif di ujung-ujung penangkal petir tertarik ke arah muatan negatif.
Pertemuan kedua muatan menghasilkan aliran listrik. Aliran listrik itu akan mengalir ke dalam tanah, melalui kabel konduktor, dengan demikian sambaran petir tidak mengenai bangunan. Tetapi sambaran petir dapat merambat ke dalam bangunan melalui kawat jaringan listrik dan bahayanya dapat merusak alat-alat elektronik di bangunan yang terhubung ke jaringan listrik itu, selain itu juga dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan.
Untuk mencegah kerusakan akibat jaringan listrik tersambar petir, biasanya di dalam bangunan dipasangi alat yang disebut penstabil arus listrik (surge arrestor).

Fakta Penangkal Petir

Batang dan sistem penangkal tidak menarik petir, juga tidak mempengaruhi di mana petir akan menyerang.
Sistem proteksi petir (termasuk penempatan batang, kabel, dan landasan) dirancang khusus untuk struktur individu dan membutuhkan rekayasa rumit untuk berfungsi dengan baik. Mereka hanya boleh dipasang oleh kontraktor yang berkualitas.
Sistem proteksi petir tidak selalu mencegah kerusakan elektronik atau komputer. Anda harus tetap mencabut perangkat tersebut selama badai petir untuk memastikan perlindungan yang memadai.
Penangkal petir atau anti petir adalah istilah yang sudah keliru dalam bahasa kita, kesan yang di timbulkan dua istilah ini adalah aman 100 % dari bahaya petir, akan tetapi pada kenyataannya tidak demikian. Dalam penanganan bahaya petir memang ada beberapa faktor yang sangat mempengaruhi, bilamana kita ingin mencari solusi total akan bahaya petir maka kita harus mempertimbangkan faktor tersebut.
Sambaran petir tidak langsung pada bangunan yaitu petir yang menyambar di luar areal perlindungan dari instalasi penangkal petir yang telah terpasang, kemudian arus petir ini merambat melalui instalasi listrik, kabel data atau apa saja yang mengarah ke bangunan, akhirnya arus petir ini merusak unit peralatan listrik dan elektronik di dalam bangunan tersebut. Masalah ini semakin runyam karena peralatan elektronik menggunakan tegangan kecil, DC yang sangat sensitif.
Pada dasarnya system pengamanan sambaran petir langsung bukan membuat posisi kita aman 100 % dari petir melainkan membuat posisi bangunan kita terhindar dari kerusakan fatal akibat sambaran langsung serta mengurangi dampak kerusakan peralatan listrik dan elektronik bila ada sambaran petir yang mengenai bangunan kita. Maka istilah yang paling tepat untuk pengamanan petir adalah PENYALUR PETIR.

Perbedaan Penangkal Petir Biasa dan Elektrostatis

Konvensional (biasa)
- Membutuhkan volume kabel penghantar yang sangat banyak.
- Daerah perlindungan terbatas, radius perlindungan hanya 2 meter atau 45 derajat
- Cenderung lebih mahal biayanya jika di terapkan pada area perlindungan yang sangat luas.
- Membutuhkan banyak grounding, setiap 10 meter panjang areal harus 1 titik grounding.
- Membutuhkan banyak splitzer di atas struktur bangunan sebagai alat penerima sambaran.
- Cenderung merusak estetika struktur bangunan yang akan di pasang.
- Bentuk ujung splitzer sangat runcing berbahaya bagi petugas atau pekerja yang bekerja di atap
Elektrostatis
- Tidak banyak membutuhkan material maupun kabel penyalur.
- Area perlindungan lebih luas antara 50 Meter sampai 150 Meter.
- Cenderung lebih ekonomis jika diterapkan pada area yang sangat luas.
- Pada umumnya hanya membutuhkan 1 itik arde atau resistansi < 5 Ohm.
- Hanya membutuhkan 1 unit terminal untuk radius tertentu.
- Perawatan dan pemasangan sangat mudah dan tidak mengganggu estetika.
- Bertindak sebagai pencegah interferensi perangkat elektronik kita.
- Lebih aman bagi pekerja yang akan melakukan perawatan instalasi.

Cara Memasang Penangkal Petir Eksternal

Secara garis besar, cara pemasangan instalasi penangkal petir atau anti petir Flash Vectron sebagai berikut :

Pada tahap awal pengerjaan di mulai dengan mengerjakan bagian grounding system terlebih dahulu, dengan pertimbangan keamanan dan kemudahan.
Kemudian kita harus melakukan pengukuran resistansi atau tahanan tanah menggunakan Earth Testermeter, apabila hasil pengukuran tersebut menunjukan < 5 Ohm maka tahapan kerja berikutnya dapat dilakukan. Seandainya hasil resistansi atau tahanan tanah menunjukan > 5 Ohm maka di lakukan pembuatan atau penambahan titik grounding lagi di sebelahnya dan di pararelkan dengan grounding pertama agar resistansi/tahanan tanahnya menurun sesuai dengan standarnya < 5 Ohm.
Setelah selesai membuat grounding penangkal petir, langkah berikutnya adalah memasang kabel penyalur (Down Conductor) dari titik grounding sampai keatas bangunan, tentunya dengan mempertimbangkan jalur kabel yang terdekat dan hindari banyak belokan/tekukkan 90 derajat sehingga kebutuhan material dan kualitas instalasi dapat efektif dan efisien. Kabel penyalur petir yang biasa di gunakan antara lain BC (Bare Copper), NYY atau Coaxial. Untuk tempat – tempat tertentu sebaiknya di beri pipa pelindung (Conduite) dengan maksud kerapihan dan keamanan.
Bila kabel penangkal petir telah terpasang dengan rapih, maka tahap selanjutnya pemasangan head terminal petir tentunya harus terhubung dengan kabel penyalur tersebut sampai ke grounding system.

**Penangkal Petir Flash Vectron – Basis Kerja ESE (Early Streamer Emission Lightning Conductor)**

Air Terminal Petir Flash Vectron adalah alat penerima sambaran petir yang berbasis kerja ESE (Early Streamer Emission Lightning Conductor).

Dengan sistim kerja mengumpulkan energi awan disaat ada awan energi melintas di area perlindungan, kemudian menjemput kilatan petir dengan mengeluarkan lidah api penuntun keudara (streamer), menangkap dan menyalurkan ke bumi.

Meskipun seluruh terminal unit penangkal petir jenis elektrostatis berbasis kerja yaitu ESE (Early Streamer Emission Lightning Conductor), akan tetapi anti petir atau penangkal petir Flash Vectron di rancang khusus untuk digunakan didaerah yang beriklim tropis seperti di Indonesia.

Proteksi eksternal flash electron

Proteksi eksternal adalah instalasi dan alat-alat di luar suatu struktur bangunan untuk menangkap dan menghantarkan arus petir ke sistem pembumian (grounding). Dengan kata lain, proteksi eksternal berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik dan arus petir di areal yang telah dipasang sistem proteksi petir.

Terminal Udara (Air Termination) adalah bagian sistem proteksi petir eksternal yang di khususkan untuk menangkap sambaran petir, berupa elektroda logam yang dipasang secara tegak maupun mendatar.

Penangkap petir di tempatkan sedemikian rupa sehingga mampu menangkap semua sambaran petir tanpa mengenai bagian struktur yang dilindungi.

ESE Terminal adalah Head Unit yang di pasang pada bagian puncak tiang penangkal petir, ESE Terminal bekerja dengan mengeluarkan emisi “upward streamer” dari bumi, makin cepat early streamer di projeksikan ke atas maka akan makin cepat downward leader muatan listrik yang terdapat di dalam awan.

Cara Kerja Penangkal Petir Flash Vectron

System ini aktif bekerja, sifatnya menarik petir untuk menyambar pada bagian kepala terminal petir Flash Vectron dengan cara memancarkan ion-ion ke udara.
Kerapatan ion makin besar bila jarak ke kepalanya semakin dekat.
Pemancaran ion dapat menggunakan generator listrik atau batere cadangan (generated ionization) atau secara alamiah (natural ionization).
Area perlindungan system ini berupa bola dengan radius mencapai 150 meter dan radius proteksi ini akan mengecil sejalan dengan bertambahnya waktu.
System ini dapat di kenali dari kepalanya yang di kelilingi 3 bilah pembangkit (bilah pemicu) beda tegangan dan di pasang pada tiang tinggi.

Apakah Sambaran Petir Lebih Panas Dari Permukaan Matahari?

Jawabannya adalah ya. Udara di sekitar petir biasanya panas sekali, mencapai sekitar 20.000 derajat Celcius atau lebih dari 3 kali lebih panas dari permukaan matahari (diperkirakan pada 5.500 °C). Suhu udara dapat berkisar dari 8.000 hingga 30.000 °C.

10 Cara Menghindari Sambaran Petir

Bacaan Lainnya

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

Sumber bacaan: Storm Highway, Lightning Rod, How Stuff Works, INGESCO, Lightning

Penangkal Petir | Pengertian, Cara Kerja, Bagian, Gambar, Penangkal Petir Elektrostatis