Penangkal Petir

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Pengertian Petir

Petir adalah suatu fenomena alam, terjadinya seringkali 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.

1.2. Proses terjadinya petir

Petir terjadi diakibatkan terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan

positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar awan dan juga kejadian

Ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau

sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair.

Gambar 1.1. Proses sambaran petir

Pada awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses

bergeraknya 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 mengikuti angin yang berhembus, bila

awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda

Politeknik Negeri Bandung 1

Penangkal Petir

potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi maka inilah yang disebut

petir.

proses ini bisa digambarkan 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.

Politeknik Negeri Bandung 2

Penangkal Petir

BAB II

PERLINDUNGAN TERHADAP BAHAYA PETIR

2.1 Bahaya sambaran petir

Kerusakan harta benda dan kematian umat manusia yang disebabkan oleh

sambaran petir relatif tinggi, mulai dari meninggalnya seorang petani yang sedang

bekerja di sawah sampai terhentinya produksi sebuah kilang minyak penghasil

devisa negara disebabkan 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 upaya 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 dapatmenimbulkan kerusakan

yang cukup parah terhadap instrument kerja perusahaan danmengakibatkan

terhentinya operasional. Apalagi pada saat sekarang ini tidak ada satupunperusahaan

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 elektronikadan peralatan, seperti instalasi komputer, telekomunikasi kantor

daninstrumentasi serta peralatan elektornik sensetif lainnya.Untuk mengatasi hal

tersebut, 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

systemproteksi petir harus mampu melindungi fisik maupun peralatan dari bahaya

sambaran langsung (external protection) dan sambaran petir tidak langsung (internal

protection) serta penyediaan grounding system yang memadai serta terintegrasi

dengan baik

Politeknik Negeri Bandung 3

Penangkal Petir

2.2. Metode Penangkal Petir

Manusia selalu mencoba untuk menjinakkan keganasan alam , salah satunya

adalah Sambaran Petir. dan metode yang pernah dikembangkan:

2.2.1. Penangkal petir konvensional

Teknik penangkal petir yang sederhana dan pertama kali dikenal

menggunakan prinsip yang pertama, yaitu dengan membentuk sebuah

tameng atau perisai yang berupa konduktor yang akan mengambil alih

sambaran petir. Penangkal petir semacam ini biasa disebut groundwires

(kawat tanah) pada jaringan hantaran udara, sedangkan pada bangunan-

bangunan dan perlindungan terhadap struktur, Benjamin franklin

memperkenalkan dengan sebutan lightning rod. Istilah ini tetap digunakan

sampai sekarang.

Gambar 2.1. Sistem Proteksi Penangkal Petir Konvensional

Penangkal petir konvensional sifatnya pasif, menunggu petir untuk

menyambar dengan mengandalkan posisinya yang lebih tinggi dari objek

sekitar serta ujung runcingnya.

Politeknik Negeri Bandung 4

Penangkal Petir

2.2.2 Penangkal Petir RadioAktif

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 adalah 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.

Gambar 2.2. Sistem Proteksi Penangkal Petir radio aktif

Politeknik Negeri Bandung 5

Penangkal Petir

2.2.3 Penangkal Petir Elektrostatik

Prinsip 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 sedangkan pada penangkal petir

elektrostatik energi listrik dihasilkan dari Listrik Awan yang menginduksi

permukaan bumi.

Politeknik Negeri Bandung 6

Penangkal Petir

BAB III

PEMASANGAN INSTALASI PETIR

3.1. Pemasangan Penangkal Petir

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, manusia atau obyek

secara mutlak. Namun demikian penggunaan sistem proteksi petir akan mengurangi

secara nyata resiko kerusakan yang disebabkan 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 dilaksanakan dan efektivitas sistem proteksi petir dapat ditingkatkan dengan

biaya dan usaha yang minimum.

Pemasangan penangkal petir untuk rumah adalah memberikan 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.

Langkah pertama yang harus di lakukan adalah 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)

Politeknik Negeri Bandung 7

Penangkal Petir

Untuk indeks keperluan pemasangan instalasi penangkal petir dapat diketahui

dengan menghitung nilai indeks R, R ditentukan dengan melihat indeks nilai

A,B,C,D dan E,jika nilai R :

< 11 Diabaikan Tidak Perlu

=11 Kecil Tidak Perlu

=12 Sedang Agak Dianjurkan

=13 Agak Besar Dianjurkan

=14 Besar Sangat Dianjurkan

> 14 Sangat Besar Sangat Perlu

Politeknik Negeri Bandung 8

Penangkal Petir

Tabel A. Faktor berdasarkan penggunaan bangunan

NO Penggunaan dan Isi Indeks

1 Bangunan dan isinya jarang digunakan 0

2 Bangunan tempat tinggal, toko, pabrik kecil 2

3 Bangunan dan isinya cukup penting misalnya menara air, pabrik, gedung pemerintahan

2

4 Bangunan untuk umum, misalnya bioskop, sekolah, masjid, dan gereja

3

5 Instalasi gas, bensin, dan rumah sakit 5

6 Bangunan yang mudah meledak 15

Tabel B. Faktor berdasarkan kontruksi bangunan

NO Kontruksi Bangunan Indeks

1 Seluruh bangunan terbuat dari logam (mudah

menyalurkan arus listrik)

0

2 Bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam

1

3 Bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap bukan logam

2

4 Bangunan kayu dengan atap bukan logam 3

Tabel C. Faktor berdasarkan ketinggian bangunan

Politeknik Negeri Bandung 9

Penangkal Petir

NO Tinggi bangunan (dalam meter) Indeks

1 0 sampai dengan 6 0

2 > 6 sampai dengan 12 2

3 > 12 sampai dengan 17 3

4 > 17 sampai dengan 25 4

5 > 25 sampai dengan 35 5

6 > 35 sampai dengan 50 6

7 > 50 sampai dengan 70 7

8 > 70 sampai dengan 100 8

9 > 100 sampai dengan 140 9

10 > 140 sampai dengan 200 10

Tabel D. Faktor berdasarkan situasi bangunan

No Situasi bangunan Indeks

1 Pada tanah datar di semua ketinggian 0

2 Di kaki bukti sampai tiga per empat tinggi bukit atau di pegunungan sampai 1000 meter

1

3 Di puncak gunung atau pegunungan lebih dari 1000 meter

2

Tabel E. Faktor berdasarkan intensitas guruh

Politeknik Negeri Bandung 10

Penangkal Petir

NO Hari guruh pertahun Indeks

1 2 0

2 4 1

3 8 2

4 1 3

5 32 4

6 64 5

7 128 6

8 256 7

3.2. Bagian – Bagian Sistem Proteksi Petir Konvensional

Secara umum sistem proteksi petir konvensional dapat dibagi kedalam 3 bagian:

3.2.1. Air Terminal

Dalam sistem proteksi petir konvensional di Indonesia Air Terminal

juga disebut sebagai splitzen dan untuk orang awam di Indonesia

mengenalnya sebagai tombak penangkal petir ( walaupun seharusnya

penangkap petir bukan penangkal petir). Splitzen atau tombak ini di pasang

Politeknik Negeri Bandung 11

Gambar 3.1. Air terminal

Penangkal Petir

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 digunakan 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).

3.2.2. Konduktor

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 tersebut akan segera disalurkan

melalui kabel konduktor tersebut.

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 kebutuhan, semakin besar ukuran kabelnya semakin

baik penyaluran arus petirnya.

Politeknik Negeri Bandung 12

Gambar 3.2 kawat konduktor

Penangkal Petir

3.2.3. Sistem Grounding / Pentanahan

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 menggunakan alat ukur grounding atau pertanahan, untuk wilayah

indonesia sesuai dengan standarisasi yang dikeluarkan oleh SNI (Standar

Nasional Indonesia) maksimal tahanan tanah yang bagus untuk

perlindungan terhadap bangunan adalah harus dibawah 5 ohm (makin kecil

ukuran tahanan tanahnya semakin bagus).

Material yang digunakan dalam sistem grounding ada beberapa

macam, material yang biasa digunakan adalah Ground Rod yang berbentuk

seperti tongkat dengan panjang 2 meter, 3meter, atau 4meter yang nantinya

Ground Rod tersebut ditanam dengan kedalaman tertentu untuk

mendapatkan hasil tahanan tanah yang bagus. Selain Ground Rod, bisa juga

menggunakan kabel konduktor sebagai pengganti Ground Rod untuk

ditanam didalam tanah, opsi ini biasanya digunakan untuk menghemat

biaya. Untuk daerah tidak memungkinkan menggunakan Ground Rod atau

Kabel BC sistem grounding dapat dibuat menggunakan Plat tembaga

dengan ukuran 1mX1m yang sudah di rangkai dengan kabel BC seperti

gambar dibawah ini.

Politeknik Negeri Bandung 13

Gambar 3.3. Sistem Grounding

Penangkal Petir

DAFTAR PUSTAKA

PROF.DR.IR.H. Djuheri. Definisi Penangkal Petir.from http://deltanarendra.com/definisi-

penangkal-petir

Fajrianto Handaru. Indonesia Tempat Segudang Petir???. From http://www.bloggaul.com/ kargo23/readblog/108514/indonesia-tempat-segudang-petir

P.T. Aman Barkah Sejahtera, Sistem Proteksi Petir Terpadu.from http://www.petir.com/

http://networking.jaringan-komputer.com/instalasi-penangkal-petir.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Penangkal_petir

http://www.instalasijaringan.com/petir.html

Politeknik Negeri Bandung 14