SAINS SAINS BANGUNAN BANGUNAN & UTILI UTILITAS TAS 2 “SISTEM PENANGKA PENANGKAL L PETIR” PETIR”
OLEH
KELOMP KELOMPOK OK 2
1. I Putu Dita Kariyana
(1304205082)
2. I Made Prastiawan
(1304205118)
3. Dewa Ngakan Made Endy Arinata
(1504205007)
4. I Gusti Putu Bagus Kris Prabawa
(1504205061)
5. Komang Satrya Sukma Dinata
(1504205090)
6. A. A. Ngurah Rama Wedastara
(1504205092)
7. I Nyoman Tri Sanjaya Putra
(1504205094)
8. Ida Bagus Putra Ari Wibawa
(1504205101)
9. I Gutsi Ngurah Kurniawan
(1504205108)
JURUSAN ARSITEKTUR FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2016
KATA PENGANTAR
Om Swastiastu, Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan Tugas 1 dari mata kuliah Sains dan Utilitas 2, yang berjudul “Sistem Penangkal Petir” Harapan kami semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik. Makalah ini mungkin tidak dapat terselesaikan tepat pada waktunya tanpa bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini kami menyampaikan menyampaikan ucapan terima kasih kepada seluruh civitas akademika Jurusan Teknik Arsitektur Fakultas Teknik Universitas Udayana, terutama kepada seluruh tim dosen mata kuliah Sains Bangunan dan Utilitas 2, yaitu:
1. I Nyoman Nyoman Susanta, Susanta, ST., ST., MErg. MErg. 2. Ir. Ciptadi Ciptadi Trima Trimariant rianto, o, PhD. PhD. 3. Ir. Ida Ida Bagus Bagus Ngurah Ngurah Bupala, Bupala, MT. MT. 4. Ir. Ida Ida Bagus Bagus Gde Primay Primayatna, atna, MErg. MErg. 5. I Wayan Wayan Yuda Manik, ST., MT. 6. Ir. Evert Edward Edward Moniaga 7. Ni Made Made Mitha Mitha Mahastuti, Mahastuti, ST., MT MT
Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun membangun untuk kesempurnaan kesempurnaan makalah ini. Om Santhi, Santhi, Santhi,Om.
Denpasar, 21 Februari 2017
Tim Penyusun i
KATA PENGANTAR
Om Swastiastu, Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan Tugas 1 dari mata kuliah Sains dan Utilitas 2, yang berjudul “Sistem Penangkal Petir” Harapan kami semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik. Makalah ini mungkin tidak dapat terselesaikan tepat pada waktunya tanpa bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini kami menyampaikan menyampaikan ucapan terima kasih kepada seluruh civitas akademika Jurusan Teknik Arsitektur Fakultas Teknik Universitas Udayana, terutama kepada seluruh tim dosen mata kuliah Sains Bangunan dan Utilitas 2, yaitu:
1. I Nyoman Nyoman Susanta, Susanta, ST., ST., MErg. MErg. 2. Ir. Ciptadi Ciptadi Trima Trimariant rianto, o, PhD. PhD. 3. Ir. Ida Ida Bagus Bagus Ngurah Ngurah Bupala, Bupala, MT. MT. 4. Ir. Ida Ida Bagus Bagus Gde Primay Primayatna, atna, MErg. MErg. 5. I Wayan Wayan Yuda Manik, ST., MT. 6. Ir. Evert Edward Edward Moniaga 7. Ni Made Made Mitha Mitha Mahastuti, Mahastuti, ST., MT MT
Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun membangun untuk kesempurnaan kesempurnaan makalah ini. Om Santhi, Santhi, Santhi,Om.
Denpasar, 21 Februari 2017
Tim Penyusun i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .............................................................. ........................................... i DAFTAR ISI....................................................................................................................... ii BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................ ...................................1 1.1 Latar Belakang ................................................................ ...................................1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................ ..................................1 1.3 Tujuan ........................................................... .................................................. ...1 1.4 Manfaat Pembelajaran ............................................................... ........................2 BAB 2 METODE PENGUMPULAN DATA .....................................................................3 2.1 Metodelogi Analisis Data....................................................................................3 2.2 Metode Penulisan ................................................................................................3 BAB 3 PEMBAHASAN......................................................................................................5 3.1 Sistem Penangkal Petir........................................................................................5 3.2 Jenis – jenis Penangkal Petir Petir ................................................................ ...............8 3.3 Faktor Resiko Bangunan ............................................................ .......................33 BAB 4 PENUTUP .............................................................................................................38 4.1 Kesimpulan........................................................................................................38 4.2 Saran..................................................................................................................38 DAFTAR PUSTAKA ................................................................ ........................................39
ii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG BELAKANG
Arsitektur adalah seni dan ilmu dalam merancang bangunan. bangunan. Dalam artian yang lebih luas, arsitektur mencakup merancang dan membangun keseluruhan lingkungan binaan, mulai dari level makro yaitu perencanaan kota, perancangan perkotaan, arsitektur, landscape, hingga ke level mikro yaitu desain bangunan, desain desain perabot dan desain produk. Arsitektur juga merujuk kepada hasil-hasil proses perancangan tersebut. Dalam perkuliahan jurusan arsitektur kita mempelajari mempelaj ari mata kuliah Sains Bangunan dan Utilitas 2. Dimana Dimana mata kuliah kuliah ini di dalam perkulia perkuliahan han kita diajarkan diajarkan untuk untuk bisa memahami bagaimana merancang bangunan yang nyaman dan aman untuk ditempati oleh civitas yang bearaktivitas di bangunan bangunan ini. Untuk membuat banguanan banguanan menjadi aman dan dan nyaman ini kita perlu mempelajarinya di dalam matakuliah ini. Melalui penulisan makalah ini kami akan menjelaskan tentang materi “Sistem Penangkal Petir”,dimana hal tersebut sangat penting dipikirkan saat kita sedang merancang sebuah bangunan. Hal Hal ini agar bangunan terasa aman digunakan digunakan oleh para civitas, dan jika terjadi hal-hal yang tidak diinginkan mudah dalam penanggulangan dan penangannya.
1.2 RUMUSAN RUMUSAN MASALAH MASALAH
1. Baga Bagaim iman anaa Peng Pengert ertian ian Siste Sistem m Penan Penangk gkal al Petir Petir?? 2. Apa saja Jenis-Je Jenis-Jenis nis Sistem Sistem Penang Penangkal kal Petir? Petir? 3. Apa Apa itu itu Siste Sistem m Pena Penang ngka kall Petir Petir Ekst Ekster erna nall dan dan Inter Interna nal? l? 4. Apa Apa itu itu Fakt Faktor or Risik Risiko o Ban Bangu guna nan? n?
1.3 TUJUAN TUJUAN PEMBELA PEMBELAJARA JARAN N
1. Dapat Dapat Menge Mengetahu tahuii Pengert Pengertian ian Sistem Sistem Penang Penangkal kal Petir. Petir. 2. Dapat Dapat Menget Mengetahu ahuii Jenis-je Jenis-jenis nis Penang Penangkal kal Petir. Petir. 3. Dapat Mengetahui Mengetahui Penangkal Penangkal Sistem Penangkal Penangkal Petir Eksternal Eksternal dan Internal. Internal. 4. Dapat Dapat Menget Mengetahu ahuii Faktor Faktor Resiko Resiko Bangu Bangunan. nan.
1
1.4 MANFAAT PEMBELAJARAN
Dalam penulisan makalah ini diharapkan manfaat yang didapatkan adalah pembaca memahami tentang materi sistem penangkal petir dalam matakuliah sains bangunan dan utilitas. Dimana diharapkan nantinya teori ini bisa diterapkan didalam perancangan.
2
BAB II METODE PENGUMPULAN DATA 2.1 Metodelogi Analisis Data
Dalam analisis data ini menggunakan metode deskriptif-kuantitatif-kualitatif. Metode ini merupakan gabungan dari metode deskriptif, metode kuantitatif, dan metode kualitatif.
1. Metode Deskriptif Penulis menggunakan metode deskriptif untuk menggambar kan objek atau subjek yang diteliti sesuai dengan apa adanya, misalnya kondisi atau hubungan yang ada, pendapat yang berkembang, proses yang sedang berlangsung, efek yang terjadi, ataupun kecenderungan yang tengah berlangsung . Metode penelitian deskriptif bertujuan untuk mengumpulkan informasi aktual secara rinci yang melukiskan gejala yang ada, mengindetifikasi masalah atau memeriksa kondisi dan praktek-praktek yang berlaku, membuat perbandingan atau evaluasi dan menetukan apa yang dilakukan orang lain dalam menghadapi masalah yang sama dan belajar dari pengalaman mereka untuk menetapkan rencana dan keputusan pada waktu yang akan datang. 2. Metode Kuantitatif Penulis menggunakan metode kuantitatif untuk memberikan rincian analisis yang sistematis. Metode tersebut bisa berupa gambar , skema, table, grafik, atau tampilan lainnya. analisis data bersifat kuantitatif/statistik dengan tujuan untuk menguji hipotesis yang telah ditetapkan. 3. Metode Kualitatif Penulis menggunakan metode penelitian ini dalam membahas objek. Metode ini dilakukan dengan analisis mendalam ( in-depth analysis ), yaitu mengkaji masalah secara kasus perkasus karena metodologi kulitatif yakin bahwa sifat suatu masalah satu akan berbeda dengan sifat dari masalah lainnya.
2.2 Metode Penulisan
BAB I : Pendahuluan
Pada bab 1 dibahas latar belakang masalah dan rumusan masalah. Selain itu juga dipaparkan mengenai tujuan dan manfaat dari penulisan makalah ini. BAB II : Metode dan Objek 3
Pada bab ini dijelaskan metode penyusan dan penulisan makalah ini. Dalam bab ini juga dibahas tentang identitas objek observasi. BAB III : Pembahasan
Pada bab ini penulis mulai menganalisis objek terkait sistem pemadam kebakaran dan penangkal petir. Analisis ini didasarkan data dan studi pustaka tentang sistem utilitas bangunan.
Analisi
berupa
jenis
sistem
pemadam,kompnen-komponen
alat
pemadam,layout/tata letak alat pemadam,dan volume/kapasitas alat pemadam. BAB IV : Penutup
Pada bab ini penulis menyimpulkan hasil analisi dari bab sebelumnya. Penulis juga memberikan saran terkait sistem pemadam kebakaran dan penangkal petir pada bangunan.
4
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Sistem Penangkal Petir
3.1.1
Petir Petir, kilat, atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya munculpada
musim hujan di saat langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan. Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar yang disebut guruh. Indonesia termasuk negara yang memiliki kepadatan sambaran petir yang tertinggi, karena berada di daerah tro pis dan dikelilingi lautan. Selain Afrika Tengah dan Lembah Sungai Arizona. Indonesia termasuk diantara tiga daerah petir terbesar di dunia. Sambaran petir bisa terjadi secara langsung maupun tidak langsung keduanya menimbulkan kerugian bagi manusia, sambaran langsung biasanya langsung menghancurkan atau merusak objek yang disambarnya.
Gambar 3.1 Sambaran petir langsung yang mengenai sebuah objek Sumber : www.zonapetir.com
Untuk meminimalisir kemungkinan terjadinya sambaran petir secaraa langsung diperlukan penangkal petir eksternal, sekarang ini penangkal petir eksternal yang boleh digunakan ada dua jenis, penangkal petir konvensional dan penangkal petir elektrostatis. Sedangkan sambaran tidak langsung menimbulkan induksi petir yang dapat mengakibatkan kerusakan pada alat-alat elektronik di dalam bangunan, hal itu terjadi karena adanya tegangan lebih menerobos ke dalam jaringan listrik bangunan. Dibawah ini gambar beberapa jenis induksi yang disebabkan oleh sambaran petir.
5
3.1.2
Proses Terjadinya Petir Terdapat 2 teori yang mendasari proses terjadinya petir : 1. Proses Ionisasi 2. Proses Gesekan antar awan
1. Proses Ionisasi 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. Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi maka inilah yang disebut petir. 2. Gesekan antar awan Pada awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses bergeraknya awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainya , dari proses ini terlahir elektron-elektron bebas yang memenuhi permukaan awan. 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 elektron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi.
3.1.3
Bahaya Sambaran Petir Setiap kali terjadi sambaran petir maka energi petir akan membakar semua materi yang dilaluinya, bila materi ini cukup tangguh maka tidak akan terjadi sesuatu yang berarti dan bila materi ini rentan maka akan hangus dan bisa sampai meledak bila tidak dilengkapi penangkal petir. Logam struktur bangunan misalnya, materi besi ini cukup mampu menahan panas akibat energi petir yang terjadi mungkin cuma perubahan 6
warna jadi kehitaman, tapi berbeda bila besi ini dengan dimensi yang kecil maka akan terjadi tahapan proses Pemanasan > Peleburan > Penguapan. Hal ini juga terjadi di kabel penghantar penangkal petir yang di pasang. Apa yang terjadi bila yang dilalui petir adalah materi gas, misal udara bebas? Proses (Pemanasan, Peleburan, Penguapan) akan terjadi sangat cepat dan hampir bersamaan, karena proses yang cepat ini akan timbul sebuah ledakan (guruh, Guntur) yang kita dengar. Bila kita memiliki sebuah bangunan maka apa saja yang kiranya akan terjadi bila tersambar petir? Bahaya kerusakan terhadap bangunan dan isinya yang seringkali terjadi oleh sambaran petir. Untuk Sambaran Petir itu sendiri dibagi menjadi 2 Jenis Sambaran : 1. Sambaran Langsung Yang Mengenai Bangunan Sambaran petir yang langsung mengenai struktur bagunan, tentu saja hal ini sangat membahayakan bangunan dan seluruh isinya karena bisa berefek kebakaran, kerusakan, perangkat elektrik/elektronik atau bahkan korban jiwa. Penanganannya dengan pemasangan terminal penangkal petir serta instalasi pendukung dengan baik. Pemasangan penangkal petir eksternal dengan kabel penghantar minimal 50 mm dan grounding dengan nilai tahanan resistansi dibawah 5 OHM. 2. Sambaran Petir Dekat Bangunan Ada kalanya sebuah sambaran petir tidak mengenai bangunan tetapi mengenai obyek didekat bangunan, bisa mengenai pohon, tiang penerangan, tiang dan jaringan listrik atau juga tiang tower komunikasi. Yang menjadi permasalahan bahwa efek sambaran petir ini akan mempengaruhi perangkat elektronik yang ada didalam bangunan juga menimbulkan kerusakan.
3.1.4
Sistem Penangkal Petir Sistem penangkal petir adalah suatu sistem untuk menangkal petir atau
menyalurkan petir agar tidak membahayakan bangunan / gedung tinggi.
7
Peraturan mengenai sistem penangkal petir ini terdapat dalam pasal 35 ayat (1) PP Nomor 36 tahun 2005 kepada para pemilik bangunan,yang
berbunyi: “setiap bangunan gedung yang bedasarkan letak,sifat geografis, bentuk, ketinggian, dan penggunaannya beresiko terkena sambaran petir harus dilengkapi dengan instalasi penangkal petir” 3.2 Jenis-Jenis Sistem Penangkal Petir A. Sistem penangkal petir eksternal
Perlindungan
ekternal
penyalur
petir
berfungsi
untuk
menerima sambaran petir langsung / Direct Strike, sambaran tersebut berakibat langsung pada fisik struktur ataupun aset luar, sangat berbahaya karena dapat menimbulkan kerusakan seperti kebakaran dan korban jiwa manusia, Sistem penangkal petir konvensional terbagi 3 (Franklin, Faraday,Thomas) 1. Penangkal Petir Komvensional
a. Sistem Franklin
Gambar 3.2: Penangkal Petir Franklin Rod Sumber : http://aloekmantara.blogspot.co.id/2014/05/system-penangkal-petir-2.html
Penangkal Petir Franklin adalah rangkaian jalur elektris dari atas bangunan ke sisi bawah/grounding dengan jalur kabel Tunggal. a.
Komponen –Komponen 8
Batang Penangkal Petir
Kabel konduktor
Tempat pembumian
Sistem perlindungan dengan bentuk sudut ±45º.
b.
Cara Kerja 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 i tu akan mengalir ke dalam tanah, melalui kabel konduktor, dengan demikian sambaran petir tidak mengenai bangunan.
Gambar 3.3: Cara Kerja Sistem Penangkal Petir Sumber : http://www.lightningrodparts.com/installation.html 9
c.
Kelebihan
Sistem proteksi instalasi penangkal petir konvensional lebih cocok diterapkan pada daerah yang bangunannya padat dan tidak dari bahan logam semua. Misalnya untuk daerah pemukiman penduduk yang padat dan jarak antar bagunan sangat rapat.
Sistem ini cukup praktis dan bia yanya murah
Sistem ini cocok diterapkan pada bangunan yang beratap kerucut / kubah atau selisih tinggi bumbungan dan lisplang lebih dari 1 meter.
d.
Kekurangan
Jangkauannya terbatas
Untuk gedung yang dipenuhi peralatan elektronik sistem Franklin tidak dianjurkan karena medan yang ditimbulkan ketika terjadi sambaran dapat memperpendek waktu kerja perangkat elektronik terutama untuk perangkat yang memakai sinyal.
b. Sistem Faraday / Bentuk Instalasi Sangkar
Gambar 3.4: Penangkal Petir Sangkar Faraday Sumber : http://aloekmantara.blogspot.co.id/2014/05/system-penangkal-petir-2.html 10
Penangkal Petir Faraday adalah rangkaian jalur elektris dari bagian atas bangunan menuju sisi bawah/ grounding dengan banyak jalur penurunan kabel. Sehingga menghasilkan selubung jalur konduktor sehingga menyerupai sebuah sangkar yang melindungi bangunan dari semua sisi sambaran petir. a.
Komponen – Komponen
•
Batang Penangkal Petir
•
Kabel konduktor
•
Tempat pembumian
b.
Instalasi Batang yang runcing ( bahan copper spit ) dipasang paling atas
bangunan dan batang tembaga elektroda yang ditanamkan ke tanah. Batang elektroda pentanahan tersebut dibuatkan bak kontrol untuk memudahkan pemeriksaan dan pengetesan nilai grounding c.
Cara kerja Sangkar faraday adalah suatu piranti yang dimanfaatkan
menjaga agar medan listrik di dalam ruangan tetap nol meskipun di sekelilinganya terdapat gelombang elektromagnetik dan arus listrik. Piranti tersebut berupa konduktor yang dipasang sedemikian rupa sehingga ruangannya terlingkupi oleh konduktor tersebut. Efek sangkar Faraday adalah suatu fenomena kelistrikan yang disebabkan oleh adanya interaksi partikel subatomik yang bermuatan (seperti : proton, elektron). Ketika ada medan listrik yang mengenai sangkar konduktor maka akan ada gaya yang menyebabkan partikel bermuatan mengalami perpindahan tempat, gerakan perpindahan tempat partikel bermuatan akan menghasilkan medan listrik yang berlawanan dengan medan listrik yang mengenainya sehingga tidak ada medan lis trik yang masuk kedalam sangkar konduktor tersebut. d.
Kelebihan & kekurangan 11
Sistem ini cocok untuk bangunan yang luas tetapi Mengganggu estetika bangunan Jadi Faraday dan Frangklin menjelaskan sistem yang sama
tentang penyaluran petir ini, yaitu sistem penyalur arus listrik yang menghubungkan antara bagian atas bangunan dan grounding dengan sistem perlindungan yang dihasilkan ujung penerima / Splitzer adalah pada rentang 30-45º. Hanya saja pada sistem Faraday kabel penghantar terletak pada sisi luar bangunan dengan pertimbangan bahwa kabel penghantar juga berfungsi sebagai penerima sambaran, berupa sangkar elektris atau biasa disebut sangkar Faraday. c. Sistem Thomas
Penangkal petir Thomas disalurkan ke tiang penangkal petir lalu di salurkan ke tempat pembumian. a.
Komponen – Komponen:
Batang Penangkal Petir
Tiang penangkal petir
Tempat pembumian
Instalansi Penangkal Petir
b.
Cara Kerja Penangkal Petir Thomas Sistem menghasilkan streamer positif
ketika menjadi subjek di area listrik. Ketika dihasilkan, streamer tidak berlanjut
berkembang
menuju
awan.Sehingga Streamer
yang
dihasilkan oleh penangkal petir Thomas sistem tidak Mengundang Petir
menyambar,
lebih
tepatnya
menghasilkan
jalur
yang
memudahkan petir untuk disambar apabila dalam radius jangkauan proteksi. Streamer yang dihasilkan Penangkal Petir Thomas System dan Gent Menunggu dengan sabar dan meluas ketika terdapat Leader dari petir yang mendekat. Setelah petir dan streamer bertemu , Dengan 12
jalur terbentuk lengkap , arus mengalir antara penangkal petir dan awan. Peyaluran arus listrik merupakan jalan alamiah untuk menetralkan perbedaan potensial yang terjadi. c.
Kelebihan
Merupakan Penangkal Petir yang sangat aman dan ramah Lingkungan.
Penggunaanya Hanya membutuhkan satu down conductor. sehingga tidak mengganggu estetika.
d.
Mempunyai radius protection yang luas. Kekurangan Down conductor memiliki fungsi sebagai penyalur arus listrik
dari sambaran petir yang tertangkap oleh Penangkal Petir Thomas sytem menuju ke tanah untuk dinetralisasi, untuk itu down conductor yang baik harus langsung terkoneksi dengan elektrode yang di bumikan dengan jarak seminimal mungkin.
2. Sistem penangkal petir Inkonvensional a. Sistem Early Streamer Emission ( E.S.E )
Sistem ini merupakan teknologi terkini yang merupakan pengembangan dari 2 sistem diatas, sering juga dikenal dengan sistem payung. Untuk pemasangan penangkal petir ini tidak terlalu rumit, cukup 1 kabel penghantar untuk setiap 1 penangkal petir. a.
Komponen – Komponen
3.
Penangkal Petir.
4.
Kabel konduktor.
5.
Tempat pembumian.
6.
Instalansi Penangkal Petir.
b.
Instalasi 13
Batang yang runcing ( bahan copper spit ) dipasang paling atas bangunan dan batang tembaga elektroda yang ditanamkan ke tanah. Batang elektroda pentanahan tersebut dibuatkan bak kontrol untuk memudahkan pemeriksaan dan pengetesan nilai grounding. c.
Cara Kerja
Sistem kerja penangkal petir ini dengan berusaha untuk menarik lidah petir dari awan, dimana penangkal petir akan menciptakan kondisi lebih positif dari objek di sekitarnya ( seperti pohon, bangunan,mahluk hidup ) sehingga luncuran petir akan menuju ke penangkal petir tersebut, bukan objek lain disekitarnya. d.
Kelebihan
Terbukti dalam tingkat keamanan dan kecepatan dalam menangkap dan mengalirkan arus petir ke sistem grounding.
Optimal dalam discharge ion positive dan negative
Mudah dalam pemasangan dan perawatan ( tidak dibutuhkan perawatan atau cara pemasangan yang spesifik )
Tahan terhadap tegangan tinggi ( arus petir yang sangat tinggi )
Cocok dipakai pada iklim indonesia yang memiliki kelembaban udara tinggi karena terbuat dari bahan 100% stainless steel.
e.
b.
Kekurangan Biaya mahal
Sistem Penangkal Petir Radioaktif
Perkembangan penangkal petir selanjutnya menghasilkan penangkal petir dengan unsur radioaktif sebagai ujung pengkal nya. Penggunaan unsur radioaktif dalam sistem penangkal petir baru 14
dikenal orang pada tahun 1914, inspirasi penggunaan radioaktif dalam sistem penangkal petir pertama kali dikemukakan oleh seseorang dari Hungaria yaitu Szillard J.B. pada “ Acad emy of Sciences “ di Paris pada tanggal 9 Maret 1914 dalam papernya yang berjudul Sur un paratonnerre au Radium. Sejak saat itu bermacam-macam sistem penangkal petir menggunakan unsur radioaktif dikembangkan lebih dalam. Pada Tahun 1972, Baatz mengembangkannya dengan Americium 241 dan tentunya melalui berbagai penelitian dengan mempertimbangkan hasil penelitian dari Müller Hillebrand (1962) dianggap lebih tidak berbahaya dibanding sumber ionisasi lain seperti Cobalt, Krypton, Radium dan Plutonium. a.
Komponen – Komponen:
Elektrode
Udara disekeliling elektrode akan di ionisasi, akibat pancaran partikel alpa dari isotop ( americum 241 ). Elektrode akan terus menerus menciptakan arus ion (Min. 108 ion/det).
Coaxial cabel
Untuk menghindari kerusakan benda-benda akibat muatan listrik petir yang menuju tanah maka coaxial cabel dibungkus pipa isolasi. Metode tahanan langsung dari muatan listrik petir ke dalam tanah menyebabkan seluruh unit mempunyai potensial yang sama dengan bumi Sehingga benda-benda yang berada disekitar sistem akan aman.
Pentanahan (Grounding)
Perlu test lokasi geografis dari pentanahan untuk mendapat resistansi dibawah 5 ohm. Tahanan bumi maksimum yang terbaik untuk system grounding ini harus lebih kecil dari 5 ohm untuk proteksi sebuah bangunan. Sedang untuk proteksi perangkat listrik dan elektronik sebaiknya jauh dibawah resistansi 1 ohm. b.
Cara kerja
Pada prinsipnya, sistem penangkal petir diatas sama dengan sistem penangkal petir Franklin, hanya dikembangkan lebih lanjut 15
yaitu dengan memperlengkapi kepala dari batang penangkal petirnya dengan unsur radioaktif yang memancarkan sinar alpha dengan intensitas yang cukup besar sehingga mampu mengionisasi udara di sekitar kepala batang penangkal petir tersebut. c.
Penggunaan
Sistem proteksi instalasi penangkal petir sistem radius lebih cocok diterapkan pada daerah yang bangunannya agak jarang, baik dari bahan logam maupun bukan logam. Misalnya untuk daerah yang jarang ada pemukiman penduduk dan jarak antar bagunan cukup jauh. Instalasi penangkal petir sistem radius dapat melindungi sambaran langsung petir terhadap bangunan dan dapat memproteksi wilayah yang jauh lebih luas akibat serangan petir. Instalasi penangkal petir sistem radius ini terdiri dari sejumlah elemen, yang bekerja bersama-sama untuk mencegah bahaya petir. d.
Kelebihan
Sistem ini cocok untuk bangunan tinggi.
Satu bangunan cukup menggunakan sebuah
penangkal petir. e.
Kekurangan Alat proteksi yang disebut Preventor, bekerja
berdasarkan reaksi netralisasi ion dengan menggunakan bahan radioaktif. Keseluruhan kebocoran pada alat ini dapat mengakibatkan radiasi. Oleh karena itu, alat ini dilarang.
Perbandingan sistem penangkal petir Konvesional dan Non- Konvensional(elektrostatis):
a.
Penangkal Petir Konvensional:
Membutuhkan banyak kabel
Daerah perlindungan terbatas, area perlindungan hanya sebatas air terminal yang melekat pada bangunan.
Lebih mahal bila diterapkan untuk area perlindungan yang luas. 16
Membutuhkan banyak arde.
Membutuhkan banyak air terminal di atap
Akan memiliki kecenderungan mengganggu estetika bangunan rumah anda.
Bentuk ujung terminal yang runcing dalam jumlah banyak
akan
sangat
berbahaya
bagi
petugas
pemeliharaan gedung atau pekerja yang bekerja di atap.
b.
Penangkal Petir Elektrostatis
Tidak banyak membutuhkan komponen maupun kabel
Area perlindungan lebih luas antara 50-150 m
Lebih murah untuk area perlindungan yang luas
Pada umumnya hanya membutuhkan 1 arde.
Hanya membutuhkan 1 terminal untuk radius tertentu.
Perawatan
dan
pemasangan
mudah.Merupakan
pilihan
pada yang
bangunan tepat
dan
yang tidak
mengganggu estetika bangunan anda.
Bertindak sebagai pencegah interferensi perangkat komunikasi anda.
Lebih aman bagi pekerja yang akan melakukan perawatan.
Dari perbandingan diatas maka untuk area perlindungan luas antara radius 50-150 m penangkal petir elektrostatis merupakan pilihan yang tepat dan lebih murah dibandingkan penangkal petir konvensional.
17
B. Sistem penangkal petir internal
Gambar 3.5: Elektrik Surge Arrester Sumber : http://gudangpetir.com/mengenal-penangkal-petir-eksternal-dan-internal/
Perlindungan internal lebih cenderung pada arus lemah yang dihasilkan dari sambaran petir dan tidak tersalur dengan baik kedalam grounding sistem, sambaran petir langsung dapat mengakibatkan medan magnet yang sangat kuat dan merambat pada sistem instalasi kelistrikan suatu gedung, medan magnet tersebut sering dikatakan Induksi bagi para ahli listrik, untuk mengurangi dampak induksi yang disebabkan medan elektromagnetik disarankan untuk memasang sistem internal proteksi atau surrge arraster baik untuk listrik, Lan maupun PABX, atau peralatan elektronik lainnya seperti CCTV, DVR, Server dan banyak lainnya yang hanya menggunakan arus lemah dalam pengoperasiannya. Sistem instalasi internal proteksi hampir menyerupai dengan sistem eksternal proteksi.
Surgge Arraster
Kabel Penyalur
Pembumian / Grounding
Pemasangan Instalasi Penangkal Petir
Ruang lingkup pekerjaan sistem penangkal petir Ruang lingkup pekerjaan dari system penangkal petir di suatu bangunan meliputi 4 pekerjaan utama,yaitu:
1.
Pemasangan instalasi terminal udara (air terminal)
2.
Pemasangan instalasi penghantar pertanahan (down conductor) 18
3.
Pemasangan instalasi terminal dan elektroda pertanahan.
4.
Pekerjaan lain yang menunjang pekerjaan tersebut termaksud jika diperlukan mengurus izin/ pengesahan dari lembaga/ badan yang berwenang. Tahap pemasangan instalasi penangkal petir
Gambar 3.6: Instalasi Penyalur Petir Sumber : http://www.slideshare.net/YugoSulistyo1/smk3-listrik Secara garis besar, cara pemasangan instalasi penangkal petir adalah sebagai berikut : 1.
Tahap awal pengerjaan di mulai dengan mengerjakan bagian grounding system dengan pertimbangan keamanan dan kemudahan. Kemudian dilakukan pengukuran resistansi/tahanan tanah menggunakan Earth Testermeter , apabila hasil pengukuran tersebut menunjukan kurang dari 5 Ohm maka tahapan kerja berikutnya dapat dilakukan. Seandainya hasil resistansi/tahanan tanah menunjukan lebih dari 5 Ohm maka dilakukan pembuatan atau penambahan grounding lagi di sebelahnya dan di pararelkan dengan grounding pertama agar resistansi/tahanan tanahnya menurun sesuai dengan standarnya (kurang dari 5 Ohm).
19
Gambar 3.7: Grounding Sumber: google.com
2.
Setelah
selesai membuat grounding , 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.
Gambar 3.8: Copper Conductor Sumber: google.com 20
3. Bila kabel penyalur petir telah terpasang dengan rapih, maka tahap selanjutnya pemasangan head terminal/air terminal petir tentunya harus terhubung dengan kabel penyalur tersebut sampai ke grounding system.
Air terminal penangkal petir pada sistem konvensional :
a. Dikenal dengan sebutan split / splitzen / runcing / tombak. b. Terbuat dari material tembaga murni / sepuhan / cor. c. Bentuk hampir sama yaitu menyerupai tombak. d. Radius proteksi sempit
gambar 3.9: Air Terminal Penangkal Petir sumber : http://ahlipenangkalpetir.blogspot.co.id/2013/12/air-terminal-penangkal-petir.html
Air terminal penangkal
petir pada sistem elektrostatis :
a. Dikenal dengan sebutan air terminal / head. b. Terbuat dari material campuran. c. Bentuk berbeda - beda. d. Pabrik pembuat berasal dari lokal dan luar (import). e. Radius proteksi luas
21
Gambar 3.10: Air Terminal Penangkal Petir sumber : http://ahlipenangkalpetir.blogspot.co.id/2013/12/air-terminal-penangkal-petir.html
1) Terminal Penangkal Petir a) Batang Penangkal Petir Konvensional :
Batang tembaga
penangkal
penangkal
petir
petir
konvensional
konvensional
yang
adalah
batang
ujungnya
runcing.
Batang penangkal petirkonvensional ini dibuat runcing karena muatan listrik mempunyai sifat mudah berkumpul dan lepas pada ujung logam yang
runcingpenangkal
petir
konvensional
itu.
Sehingga
dapat
memperlancar proses tarik menarik dengan muatan listrik yang ada di awan. Batang runcing penangkal petir konvensional ini dipasang pada bagian puncak suatu bangunan/gedung. b) Batang Penangkal Petir Radius :
Batang
penangkal
petir
radius
adalah
sebuah
terminal
unit penangkal petir yang bisa menyebarkan elektrostatis dan penangkal petir radius ini sangat tergantung pada posisi penempatannya dari atas bangunan, semakin tinggi letak posisi terminal penangkal petir radius maka akan menghasilkan jarak perlindungan yang semakin besar. Selain itu intensitas petir (curah petir tahunan) di sebuah wilayah juga dapat mempengaruhi radius proteksi terminal unit penangkal petir radius tersebut. Bila sebuah wilayah memiliki intensitas sambaran petir yang sangat tinggi misalnya di daerah pegunungan atau daerah berbukit maka standart kinerja penangkal petir radius atau proteksi terminal unit penangkal petir harus di nilai 85% dari kinerja optimal, karena perlu waktu singkat (jeda pendek) untuk mengisi ulang kapasitor.
2) Kabel Penghantar
Kabel penghantar/konduktor penangkal petir terbuat dari jalinan kawat tembaga. Diameter jalinan kabel konduktor sekitar 1 cm hingga 2 cm . Kabel konduktor penangkal petir berfungsi meneruskan aliran muatan listrik dari batangpenangkal petir bermuatan listrik ke tanah atau bumi.
22
Kabel konduktor penangkal petir tersebut dipasang pada dinding di bagian luar bangunan sebagai alat proteksi penangkal petir. Berikut beberapa jenis kabel penghantar petir:
OUT DOOR INSTALASI KABEL Kawat Tembaga Terbuka
Gambar 3.11 Kawat tembaga terbuka Sumber: www.zonapetir.com
Bila instalasi kabel penghantar diletakkan di luar bangunan dan jauh dari instalasi lain (listrik, data) ataupun jauh dari jangkauan penghuni maka kabel bisa menggunakan BCC minimal 50 mm (Bare Copper Conductor) atau BAC (Bare Alumunium Conductor) atau istilah pasarnya Kabel Telanjang sudah cukup bisa digunakan. Pertimbangan menggunakan kabel jenis ini adalah efisien/ murah , tetapi ada kekurangannya yakni dari segi estetik, akan kurang sekali walau bisa di siasati dengan menyelubungi dengan PVC Conduit. IN / OUT DOOR INSTALASI KABEL Kabel Berisolasi NYY
Gambar 2.53 Kabel berisolasi NYY Sumber: www.zonapetir.com
Sedangkan bila kabel penghantar diletakkan di sisi dalam bangunan dan dihindarkan dari instalasi lain (listrik, data) ataupun jauh dari jangkauan aktifitas penghuni minimal 2 meter maka kabel bisa menggunakan NYY ( 23
Double Isolated) dengan pertimbangan kabel ini sudah berisolasi dan cukup mampu menahan induksi petir (side flashing) walaupun sifat anti sideflashingnya dapat diminimalkan. Penggunaan Conduit Cable PVC di posisi yang dekat aktifitas juga sangat disarankan sebagai bentuk tambahan estetika dan keamanan. INDOOR HIGH INSTALASI KABEL HVSC – Coaxial Cable
Dan bila jalur instalasi tidak bisa dihindarkan dari instalasi lain (listrik, data, kontrol dll) atau kata lain harus berdekatan dan berjajar bersebelahan, maka kabel jenis HVSC (High Voltage Single Core) yang harus digunakan karena hanya kabel inilah
yang mampu
menahan tegangan yang besar kemungkinan
akan
menembus isolasi/induksi arus petir istilah mudahnya antiside flashing. Gambar 3.12 HVSC – Coaxial Cable Sumber: www.zonapetir.com
3) Tiang Penyangga
Ujung Penangkal Petir perlu batang Penegak / Tiang penyangga agar berposisi lebih tinggi dari sekitarnya bermanfaat memfokuskan sambaran petir kedalam satu titik tuju. Hal ini pada akhirnya akan mengurangi efek sambaran liar yang timbul.
Gambar 3.13 Contoh gambar tiang penyangga monopole pada bangunan Sumber: www.zonapetir.com
24
Setiap instalasi penangkal petir selalu membutuhkan tiang penyangga , berfungsi menaikkan di tinggi ideal sebuah unit Terminal Penerima petir agar didapatkan posisi lapang dan terbuka agar mendapatkan radius perlindungan yang optimal. Fungsi Tiang Penyangga
Gambar 3.14 Contoh gambar tiang penyangga triangle pada bangunan Sumber: www.zonapetir.com
Tiang / penyangga ini adalah batang penegak yang berfungsi sebagai media menempatkan dan menaikkan posisi head terminal penangkal petir agar mendapatkan level yang tinggi , sedangkan level ketinggian penangkal petir sangat berarti untuk mendapatkan radius proteksi yang lebih besar. Semakin tinggi posisi maka secara otomatis kemampuan proteksi terhadap sambaran petir semakin besar, meskipun dari head terminal elektrostatik yang dipasang juga mempunyai spesifikasi radius proteksi perlindungan yang optimum.
Material yang digunakan
Gambar 3.15 Contoh gambar tiang penyangga triangle pada atap bangunan datar Sumber: www.zonapetir.com
25
Material
yang
dapat
digunakan
besi
atau
pun
stailesteel
bisa
berbentuk Pipa, Pipa Hexagon, atau kerangka batang. Sangat tergantung dari kebutuhan kontruksi dibangunan tersebut. Pemanfaatan ganda dari sebuah tiang penyangga penangkal petir juga bisa dilakukan semisal juga digunakan sebagai Antena komunikasi , bisa juga asal mengikuti standart teknis
pemasanga
penangkal
petir.
Bentuk yang ideal
Ada banyak macam jenis model dan bentuk kontruksi untuk tiang penyangga penangkal petir diantaranya : 1. Tiang Penyangga diatas bangunan berdak beton 2. Tiang penyangga penangkal petir di atas bangunan Kontruksi Tiang Penyangga Penangkal Petir
Bila kita memiliki bagian ujung bangunan yang datar/Dak beton gunakan model standart tiang seperti ini , berbentuk Tiang Pipa yang tegaknya ditopang rangkaian sling (kawat sling) untuk menegakkannya. Kontruksi tiang Monopole
Jenis kontruksi ini diperuntukkan agar letak penangkal petir berada di posisi Ideal Area/lahan dan tanpa melibatkan struktur bangunan untuk berdiri tegaknya. Tiang Penyangga Tiang Tunggal sangat cocok untuk pengamanan area Hight Explosife atau area Terbuka yang lain (golf ,Kebun )
Tiang Triangle
Batang batang besi ringan dan kecil dengan 3 bagian kaki yang di susun dan di las, kemudian di susun tinggi yang sebagai peopang tegaknya triangle ini adalah kawat baja (sling). Kerangka Batang atau Tower
Tower merupakan kontruksi besi yang disusun dari batang batang Kremona sehingga menghasilkan kontruksi yang kuat dan kokoh , dimana posisi
26
tumpu dan sambungan dihubungkan dengan Nur dan Baut . karena sifat dari kontruksi ini yang bongkar pasang ( knock Down ) a) Tiang Mono pole Penangkal Petir
Gambar 3.16 Contoh bangunan nyata yang menggunakan penangkal petir struktur monopole Sumber: www.zonapetir.com
Tiang Mono pole atau Tiang Tunggal Penangkal Petir bisa dipergunakan sebagai pilihan kontruksi tiang penyangga Penangkal Petir, bentuk dari kontruksi ini sangat ideal untuk pengamanan daerah yang berquantur (berbukit) atau ber areal luas . misal Lapangan Golf , Areal Pertambangan , Perkebunan dan Persawahan atau pula tempat yang membutuhkan penyentralan sambaran petir yakni sambaran petir di fokuskan di satu titik sambar (penangkal petir sentral) misal, areal kilang minyak, SPBE, SPBU dan gudang Handak
idealnya lagi bahwa dengan kontruksi tiang
monopole ini berdiri sendiri tidak menjadi satu dengan bangunan yang di lindunginya sehingga dalam estetika bangunan tidak mengganggu pandangan. Untuk areal High Explosive / Flammable kontruksi Tiang Tunggal merupakan standart yang aman sebab seluruh aktifitas petir , mulai dari Sambaran, aliran arus listrik sampai kepada penetralan / pentanahan akan terjadi di kontruksi tersendiri dan terselubung di dalam pipa , tanpa bersentuhan di kantuksi mudah terbakar yang ada. Fungsi Ideal dari tiang mono pole penangkal petir adalah menfokuskan sambaran didalam satu titik penyalur petir , karena dengan semakin meruncingnya sebuah obyek 27
benda maka muatan statik bumi akan semakin terfokus di ujungnya, tentu hal ini sangat ideal untuk penangkal petir elektrostatik , sebab penangkal petir elektrostatik memanfaatkan energi ini dalam sistem kerjanya. Jenis kontruksi ini memiliki Istilah teknis beragam mulai dari Tiang Mono Pole, Tiang tunggal, Free Standing, yang jelas secara bentuk bahwa kontruksi ini Berdiri Tegak tanpa ada penopang, baik berupa pipa atau kawat baja / Sling. Bentuknya bisa pipa (bulat) atau Polygon. Bahan material yang dimungkinkan untuk membuat Tiang Tunggal / mono pole adalah pipa , Galfanise , Staenles Steel , Scedule . Dengan nimimal ketebalan untuk pipa terbawah 4 mm bila akan membuat tiang setinggi +/20 Mtr, atau mengikuti tinggi tiang yang akan di buat Semakin tinggi sebaiknya semakin tebal ( lebih dari 4 mm ). Ketinggian ideal untuk tiang tunggal disesuaikan dengan kondisi situasi tempat pemasangan , hembusan angin menjadi acuan utama , mulai hembusan angin harian sampai pada saat angin ribut . Bila mendapati kondisi angin yang extrim di suatu tempat kami menyarankan untuk membangun tiang tunggal setinggi 20 mtr saja dengan pipa bawah 6 inc atau lebih besar , dan bila kondisi angin yang hanya berhembus ringan silahkan saja membuat tiang monopole lebih dari 25 mtr. b) Tiang Penangkal Petir Triangle Tiang Penangkal Petir Triangle adalah jenis menara yang dirancang ringan, lentur dan bongkar pasang (knock down) dengan sifat konstruksi semi permanen dengan usia layak pakai dari menara ini relatif panjang, kisaran 10 tahun dan bisa lebih tergantung dari perawatannya. kelebihan dari jenis menara triangle ini adalah murah dan cepat pemasangannya , dan kekurangan nya adalah kurang stabil bila terkena Gerakan Puntir, misal terkena angin puting beliung , akan sangat riskan bisa roboh.
Untuk menjaga kestabilan tegak menara ini ditopang dengan tali penguat atau seling ke tiga atau empat sudut agar bisa berdiri dengan baik 28
mengurangi goyangan karena angin atau yang lain. Penggunaan menara triangle ini sering dimanfaatkan sebagai antena komunikasi beserta perangkat atau peralatan lainnya dan sifatnya semi permanen disebuah lokasi.
Menara Triangle
Gambar 3.17 Contoh Stuktur Triangle Penangkal Petir Sumber: www.zonapetir.com
Menara Triangle Penangkal Petir, Untuk memasang penangkal petir di menara trianggle di ada beberapa hal yang perlu diperhatikan Bila tiang triangle dimanfaatkan sebagai antena komunikasi / LINK jenis wifi maka perlu kiranya di fahami sbb:
Sistem WIFI / hotspot menggunakan frekwensi 2.0 GHz dan 5.0 GHz , pada dasarnya di frekwensi ini akan bisa menembus penghalang apapun alias bisa diletakkan di bawah / permukaan tanah . akan tetapi bila menginginkan koneksi yang super bagus maka perangkat ini dipasang diatas
berhadapan
dengan
yang
lain
tanpa
penghalang.
.
Acap kali kami menemukan desain pemasangan seperti ini maka perletakan perangkat diletakkan di ujung antena , bila hal ini dilakukan resiko kerusakan bila ada sambaran akan semakin besar, perangkat radio wireless
29
rusak dan bisa merembet di perangkat yang menggunakan jalur datanya.
Gambar 3.18 Penangkal petir struktur triangle Sumber: www.zonapetir.com
4) Grounding
Pembumian atau Grounding adalah benda logam yang ditanam dalam tanah berfungsi sebagai pelepasan muatan listrik. Tanah atau bumi adalah sebuah masa yang bersifat netral dan memiliki volume yang luar biasa besar sehingga mampu untuk menyerap dan menetralkan muatan listrik sebesar apapun. Sebuah grounding dinilai dari konduktifitas logam terhadap tanah yang ditancapinya, semakin konduktif tanah terhadap benda logam maka semakin baik. Grounding/pembumian harus bisa mendapatkan nilai Tahanan sebaran Maksimal 5 Ohm (bila bibawah 5 Ohm lebih baik) dengan menggunakan Ohm Meter khusus (Eart Tester Meter). Untuk mendapatkan nilai tahanan sebaran grounding dibawah 5 ohm, tidak semua area bisa dengan mudah memenuhi nilai grounding yang diinginkan, tergantung oleh berbagai macam faktor yang mempengaruhinya, misal: Kadar Air
Bila air tanah dangkal/penghujan maka nilai tahanan sebaran mudah didapatkan sebab sela-sela tanah mengandung cukup air bahkan berlebih, sehingga konduktifitas tanah akan semakin baik. Acuan standart nilai tahanan tanah berdasarkan PUIL adalah kurang dari 5 Ohm tanpa menyebutkan musim. Berarti bahwa nilai dibawah 5 ohm adalah saat musim apa saja asal dibawah 5 ohm. Mineral/garam
30
Kandungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan karena semakin berlogam dan bermineral tinggi maka tanah semakin mudah menghantarkan listrik. Daerah pantai kebanyakan memenuhi ciri khas kandungan mineral dan garam tinggi, sehingga tanah sekitar pantai akan jauh lebih mudah untuk mendapatkan tahanan tanah yang rendah. Keasaman
Semakin asam PH tanah maka arus listrik semakin mudah menghantarkan dan sebaliknya PH tanah tinggi (basa) maka listrik juga sulit mengalir. Ciri tanah dengan PH tinggi (basa) biasanya berwarna terang misalnya Bukit Kapur. Tekstur tanah
Semakin kecil tekstur tanah akan bersifat Liat dan akan semakin mudah mengikat air atau sebaliknya. Ikatan air didalam tanah akan memudahkan pembuatan grounding dengan hasil tahanan yang baik. Untuk daerah yang bertekstur pasir dan porous akan sulit untuk mendapatkan tahanan sebaran yang baik karena untuk jenis tanah ini, air dan mineral akan mudah hanyut dan tanah mudah kering. Tanah liat sebagai media grounding penangkal petir yang baik. Berdasarkan jenis tanah di atas maka ada berbagai teknis pembuatan grounding yang bisa dipakai: Single Rod Grounding
Ground yang hanya terdiri dari satu buah titik penancap Stik Rod, arus pelepas di dalam tanah dengan kedalaman tertentu (misal 6 meter). Untuk daerah yang memiliki karakteristik tanah yang konduktif tentu mudah untuk didapatkan tahanan sebaran tanah dibawah 5 ohm hanya dengan satu buah rod. Paralel Rod Grounding
Grounding system Paralel menjadi tindakan alternatif bila sistem single masih mendapatkan hasil yang kurang baik (diatas 5 Ohm), maka perlu ditambahkan stick arus pelepas dengan minimal jarak antar stick 2 meter dari ground sebelumnya dan di sambung ke ground baru disebelahnya, hal ini dilakukan berulang sampai menghasilkan nilai tahanan tanah yang diinginkan (dibawah 5 Ohm). 31
Multi Grounding System
Bila didapati kondisi tanah yang memiliki ciri: Kering/air tanah dalam Kandungan logam sedikit Basa (berkapur) Pasir dan Porous. Maka penggunaan cara sebelumnya akan susah dan bisa gagal untuk mendapatkan resistansi kecil, maka teknis yang digunakan dengan cara penggantian tanah dengan tanah yang mempunyai sifat menyimpan air atau tanah yang kandungan mineral garamnya dapat menghantar listrik dengan baik, Tanah Humus , Tanah dari kotoran Ternak , Tanah Liat Sawah cukup bisa memenuhi standart hantar tanah yang baik.
Gambar 3.20 Teknis pembuatan gourding berdasarkan jenis tanah Sumber: www.zonapetir.com
Parit penghubung antar rod ground yang sudah terpasang kabel penghubung (BC) di uruk kembali dengan tanah Humus.
32
3.3 Faktor Resiko bangunan
Nilai perkiraan risiko bangunan (R) : R=A+B+C+D+E
A= indeks penggunaan da nisi bangunan B=indeks konstruksi bangunan C=indeks tinggi bangunan D=indeks situasi bangunan E= indeks pengaruh kilat
33
34
Hasil perhitungan indeks R tersebut di-identifikasikan menurut table dibawah ini:
A. Zona proteksi penangkal petir
Semua sistem proteksi, baik yang disebut metode konvensional maupun metode non-konvensional menghitung zona proteksi dengan menggunakan cakupan radius. Didalam buku standard penangkal petir misalnya, luas radius proteksi ditentukan oleh rumusan perhitungan resiko, yaitu dengan memperhatikan faktor resiko sebagaimana di bawah ini: a. berapa jumlah hari guruh(petir) di mana letak bangunan itu berada (hari guruh di Indonesia rata-rata 100-200 hari/tahun) b. bahan dari bangunan, apakah terbuat dari kayu, besi, atau beton c. adanya bahan yang mudah terbakar di dalam bangunan tersebut d. bahaya terhadap keselamatan jiwa manusia e. berapa tinggi ujung "tip" air terminal terhadap permukaan atau tepi bangunan / struktur yang ingin diproteksi
Adapun hasil akhir dari perhitungan rumusan faktor resiko adalah "Tingkat Proteksi".
35
Ada 4 tingkat proteksi ( Level I - IV) yang menentukan berapa besar cakupan radius proteksi, masing-masing tingkatan mempunyai perhitungan radius proteksi yang berbeda. Contoh: Bedasarkan perhitungan faktor resiko,sebuah bangunan ditetapkan masuk dalam katagori tingkat proteksi Level 4, dengan total ketinggian tiang penangkal petir 20 meter sehingga standard IEC 62305 mensyaratkan maksimum radius proteksi adalah 26.8 meter. Sedangkan jika bangunan tersebut masuk dalam katagori tingkat proteksi level 1 dengan ketinggian tiang yang sama (20 meter) ,maksimum radiusnya adalah 8.4 meter.
Apapun bahan, type & merek sistem penangkal petir yang dipasang tidak boleh melebihi yang disyaratkan dalam ketentuan standard tersebut. Jadi ketinggian tiang, dan penempatannya sangat mempengaruhi radius proteksi, sehingga tidak cukup hanya membuat perkiraan lingkaran maksimum radius proteksi dari tampak atas dalam membuat design sistim penangkal petir.
Gambar 3.24:Radius Proteksi Penangkal Petir Sumber : http://www.rafindo.net/index.php 36
Radius proteksi (R1) dihitung berdasarkan ketinggan (H1) yaitu dari ketinggian antena TV terhadap ujung penangkal petir, demikian juga besarnya radius "R2" bergantung pada ketinggian "H2", dst. Apabila dari hasil perhitungan diketahui ada bagian yang tidak terproteksi, maka yang harus dilakukan adalah:
menambahkan ketinggian tiang (bila dimungkinkan)
menggeser lokasi tiang
menambah Air Terminal agar semua bagian menjadi terproteksi
37
BAB IV PENUTUP
4.1 KESIMPULAN
Sistem penagkal petir terdiri dari penangkal petir konvensional (sistem Franklin dan sistem Faraday) dan penangkal petir non-konvensional (sistem ESE dan sistem Radioaktif). Masing-masing sistem memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Pemilihan jenis dan penataan penangkal petir ditentukan oleh banyak faktor seperti factor alam, bangunan, social, ekonomi, dll. Untuk membuat penangkal petir yang baik instalasi dan titik peletakan penangkal petir harus sesuai standar yang berlaku.
1.2 SARAN
Adapun saran yang dapat kami berikan diantaranya yaitu sebaiknya jika suatu bangunan memerlukan instalasi penangkal petir sudah seharusnya instalasi tersebut dipasang sesuai kebutuhan dan standar yang ada untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan.
38
