MAKALAH PERENCANAAN INSTALASI KHUSUS
“PENANGKAL PETIR”
DISUSUN OLEH : AZHARI JUMATULLAH
:5115116936
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA 2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Allah, Tuhan Yang Maha Esa. Berkat limpahan karunia-Nya, kami dapat menyelesaikan tugas resume ini. Dan tentunya tak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu atas prosesnya penyelesaian makalah Perencanaan Instalasi Khusus yang berjudul “Penangkal Petir” ini, yang diantaranya : 1.
Bapak Faried Wadjdi, selaku dosen mata kuliah Perencanaan Instalasi Khusus
2.
Kedua orang tua yang telah banyak memberikan motivasi,
3.
Seluruh mahasiswa/i Universitas Negeri Jakarta, Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Elektro, khususnya Program Studi S1 Pendidikan Teknik Elektro kelas Non Reguler tahun 2011 yang telah membantu kami. Kami berharap makalah ini dapat memberikan kontribusi peningkatan kualitas
pembelajaran. Saran dan masukan yang bersifat membangun demi kemajuan dan keberhasilan, sangat kami harapkan dari pembaca untuk perbaikan, karena kami menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangannya.
Jakarta, Desember 2013
Penulis
BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Penangkal petir adalah sebuah batang logam atau konduktor yang dipasang di atas gedung dan pada perangkat listrik yang terhubung ke tanah melalui kawat, untuk melindungi bangunan pada saat terjadi petir. Sebuah batang logam, yang lebih tinggi dari gedung, dipasang di dinding bangunan. Salah satu ujung batang kawat ini berada di luar atap bangunan dan yang lainnya terkubur di dalam tanah. Jika petir menyambar bangunan itu, maka secara langsung petir akan menyambar pada kawat batang logam, kemudian petir akan melewati kawat menuju tanah, sehingga potensial listrik dari petir dapat dinetralkan. Penangkal petir adalah salah satu komponen di dalam sistem perlindungan dari petir. Selain itu, penangkal petir ditempatkan sesuai struktur pada bagian tertinggi dari bangunan. Sistem perlindungan dari petir biasanya mencakup hubungan antar konduktor logam pada atap, jalur konduktor logam dari atap ke tanah, koneksi ikatan objek logam dalam struktur dan jaringan landasan. Bagian atap penangkal petir terdiri dari strip logam atau batang, biasanya dari tembaga atau aluminium. Sistem perlindungan dari petir dipasang pada bangunan, pohon, monumen, jembatan atau kapal layar untuk melindungi dari bahaya petir. Penangkal petir kadang-kadang disebut finial atau terminal udara. Penangkal petir pertama kali diciptakan oleh Benjamin Franklin di Amerika pada 1749 dan dikembangkan oleh Prokop divis di Eropa pada 1754
SEJARAH Sebagai sebuah bangunan yang tinggi, petir menjadi lebih dari sebuah ancaman. Petir dapat merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, beton dan baja yang dapat mengalirkan arus listrik yang tinggi dari petir sehingga dapat memanaskan bahan dan akan menyebabkan potensi kebakaran atau kerusakan berbahaya lainnya. Beberapa konduktor petir paling kuno ditemukan di Sri Lanka di tempat-tempat seperti Kerajaan Anuradhapura yang ada pada ribuan tahun lalu. Raja-raja Sinhala, yang menguasai pembangunan stupa dan struktur bangunan canggih, memasang ujung logam yang terbuat dari perak atau tembaga pada titik tertinggi dari setiap bangunan untuk menangkap
muatan petir. Di berbagai belahan dunia, monumen Buddha kuno telah hancur oleh sambaran petir, tapi tidak di Sri Lanka. Sebuah konduktor petir mungkin telah sengaja digunakan di Menara Miring Nevyansk, Rusia. Puncak dari menara-menara dimahkotai dengan batang logam dalam bentuk bola dengan paku di atasnya. Penangkal petir ini didasarkan melalui bangkai rebar, yang menembus seluruh bangunan. Menara Nevyansk dibangun antara tahun 1725 dan 1732, atas perintah industrialis Akinfiy Demidov. Menara Nevyansk dibangun 25 tahun sebelum percobaan Benjamin Franklin dan penjelasan ilmiah. Namun, maksud sebenarnya di balik atap logam dan baja tulangan tetap tidak diketahui. Di Amerika Serikat, batang konduktor petir runcing, juga disebut "penarik petir" atau "Franklin rod," diciptakan oleh Benjamin Franklin pada 1749 sebagai bagian dari eksplorasi terobosan tentang listrik. Meski bukan yang pertama yang menunjukkan hubungan antara listrik dan petir, Franklin adalah orang pertama yang mengusulkan sistem yang bisa diterapkan untuk pengujian hipotesis. Franklin berspekulasi bahwa, dengan sebuah batang besi yang semakin tajam pada ujungnya, "Saya pikir api listrik akan ditarik diam-diam keluar dari awan, sebelum ia datang cukup dekat untuk menyerang ...." Pada abad ke-19, penangkal petir menjadi motif dekoratif. Penangkal petir yang dihiasi dengan bola kaca hias. Daya tarik hias dari bola-bola kaca telah digunakan pada baling-baling cuaca. Tujuan utama dari bola adalah untuk mengetahui adanya sambaran petir dengan hancurnya bola atau jatuhnya bola. Jika setelah badai bola ditemukan hilang atau rusak, pemilik properti harus mengecek bangunan, batang, dan landasan kawat dari kerusakan. Bola kaca padat kadang-kadang digunakan dalam metode untuk mencegah sambaran petir pada kapal dan objek lain. Idenya adalah bahwa benda-benda berkaca, yang nonkonduktor, jarang tersambar petir. Oleh karena itu, dengan dasar teori itu, harus ada sesuatu yang bersifat kaca yang dapat mencegah sambaran petir. Oleh karena itu, metode terbaik untuk mencegah sambaran petir pada kapal kayu adalah dengan mengubur bola kaca kecil padat di ujung tertinggi pada tiang kapal. Perilaku petir yang berbeda-beda dikombinasikan dengan bias konfirmasi pengamat menyimpulkan bahwa metode yang diperoleh dapat dipercaya bahkan telah ada pengembangan penangkal petir di laut setelah eksperimen awal Franklin.
BAB 2 PEMBAHASAN A.PROSES TERJADINYA PETIR Proses terjadinya petir akibat perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan positif (proton). Para ilmuwan menduga lompatan bunga api listriknya sendiri terjadi, ada beberapa tahapan yang biasanya dilalui. Pertama adalah pemampatan muatan listrik pada awan bersangkutan. Umumnya, akan menumpuk di bagian paling atas awan adalah listrik muatan negatif, di bagian tengah adalah listrik bermuatan positif, sementara di bagian dasar adalah muatan negatif yang berbaur 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). Terdapat 2 teori yang mendasari proses terjadinya petir :
1. Proses Ionisasi Sambaran Petir merupakan peristiwa alam yaitu proses pelepasan muatan listrik (Electrical Discharge) yang terjadi di atmosfer, hal ini disebabkan berkumpulnya 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 ion tersebut 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 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 petir dimungkinkan terjadi karena electron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi.
B. JENIS-JENIS PETIR YANG TERJADI DI BUMI 1.
Petir St. Elmo's Fire Petir ini telah ada selama berabad-abad, di mulai dari sejarah Yunani kuno, Julius
Caesar, Columbus dan Magellan. Setelah ada teori penangkal petir Franklin fenomena ini terlihat lebih jelas di tanah/darat, menyebabkan rasa takut sebagai api biru terinspirasi cerita roh dan hantu. 2. Petir Boom Ball Thunder adalah fenomena alam yang aneh, dengan laporan peninjauan kembali ke Yunani kuno. Jenis yang paling umum adalah kilatan petir coret tapipetir ini menyebabkan ancaman terbesar terhadap kehidupan dan properti. Petirdapat di picu oleh berbagai peristiwa mulai dari ledakan termonuklir untuk meluncurkan roket seperti Challenger atau Apollo 12. 3
Petir Deadly Di Amerika Serikat rata-rata 58 orang meninggal dunia setiap tahunnya oleh petir dan
sekitar 250 orang bertahan hidup setiap tahunnya setelah di sambar petir namun sebagian besar mereka hidup dengan bekas luka permanen. 4
Petir Cloud Flashes Ketika terjadi di awan terkadang kita dapat melihat garis di udara di sekitar badai. Itu
di sebut petir awan ke udara atau di sebut Anvil Crawler. Petir juga dapat melakukan perjalanan dari awan ke awan. Ketika petir terlihat tertanam di awan dan sepertinya pada luminositas selama bagian petir, di sebut lembar pencahayaan atau intra awan petir. Banyak orang telah melihat petir yang panas tapi tidak mengatakan mendengar guntur. Namun guntur di kejauhan itu terlalu jauh untuk di dengar. Setiap kali terjadi petir maka selalu ada guntur. 5
Petir Cloud-To-Sea Lightning Air adalah konduktor yang sangat baik, sehingga orang memilih untuk tinggal jauh
dari laut, danau dan kolam khususnya selama ada badai petir. Dalam badai para pelaut beresiko terkena sambaran petir awan ke laut, selain angin kencang, tinggi, gelombang berombak dan hujan deras. Pelaut di anjurkan untuk mancari pelabuhan yang aman sampai badai berlalu dan memastikan kru mengenakan jaket.
6. Petir Re-strike Ini terdiri dari 3-4 stroke individu tetapi mungkin memiliki lebih. Di pisahkan oleh 40-50 milidetik, menyebabkan efek "Strobe Light". Yang pertama adalah yang terkuat. Setiap stroke berturut-turut biasanya kembali menggunakan saluran debit diambil oleh stroke sebelumnya. Berkepanjangan oleh gemuruh guntur yang menyerang kembali. 7. Petir Mind-Blowing Beauty Petir melalui udara memancarkan cahaya putih, tetapi dapat muncul sebagai warna yang berbeda tergantung pada kondisi cuaca. Karena kelembaban, kabut, debu dan semacamnya, petir jauh dapat muncul merah atau oranye dalam cara yang tidak sama saat matahari terbenam. 8. Petir Upper Atmospheric Ligthning Walaupun jarang terlihat dengan mata telanjang, petir sangat istimewa, jarang terlihat seperti flash sprite merah, biru dan elf jet. Sprite lebar, berkedip lemah dalam badai. Sprite petir muncul seperti ubur-ubur raksasa dengan cahaya merah darah-biru panjang tergantung pada tentakel. Jet Blue sempit dan di tembak dari atas badai. Jet Blue lebih terang dari sprite dan pertama kali di rekam dari pesawat. 9. Petir Scary Powerfull Strike To Tower, Buildings Biasanya selama badai, 80 % petir terlihat di awan dan 20 % di darat. Bangunan, menara dan titik tertinggi lainnya sering di sambar petir, karena listrik menemukan jalan dan perlawanan terendah. Petir turun dari langit ke bawah, tetapi bagian yang Anda lihat berasal dari bawah ke atas. Bisa menyerang tempat yang sama lebih dari sekali. 10. Petir Double Ligthning Merupakan kekuatan alam yang mengesankan. Indah, sekaligus berbahaya. Lampu kilat biru-putih cemerlang petir disebabkan oleh panas yang ekstrim. Petirlebih panas dari permukaan matahari. Petir ganda memiliki ancaman yang berganda pula. 11. Petir Mulitple Strike & Long Exposure Photos Ini adalah tipe dasar awan petir yang muncul untuk membubarkan menjadi string pendek, lampu, yang berlangsung lebih lama dari biasa. Petir terlihat agak seperti pita. Hal ini
terjadi dalam angin badai dengan trafik tinggi dan stroke yang lalu. Angin bertiup kembali dalam satu baris ke setiap stroke, juga ke salah atu sisi belakang stroke sebelumnya, menunjukan efek dari pita. Pita staccato memiliki durasi stroke pendek, muncul sebagai petir tunggal sangat cerah dan sering memiliki dampak yang cukup besar. 12. Petir Rocket Lightning Rocket kilat biasanya horizontal dan di dasar awan. saluran Luminous muncul melalui udara dengan kecepatan visual tinggi, sering terputus-putus. Gerakan ini menyerupai gerakan roket. Ini adalah salah satu tipe yang paling langka. 13. Petir Volcanic Triggered Lightning Dipicu vulkanik bukanlah sesuatu yang sering kita lihat. Setidaknya sebelum neraka meledak di Islandia. Ada tiga jenis pencahayaan vulkanik. Petir dapat di picu oleh letusan gunung berapi yang sangat besar, yang mengeluarkan gas dan material ke atmosfer. Jenis perantara dari ventilasi gunung berapi, kadang-kadang memiliki panjang 1,8 km. Lalu ada percikan petir jenis jauh lebih pendek dan hanya berlangsung beberapa milidetik. 14. Petir Sensational Volcanic-Lightning Api, es dan abu bersatu disini, vulkanik memicu petir terdengar sesuatu seperti tembakan senapan, sementara listrik yang diproduksi menghasilkan gemuruh panjang.
C.DAMPAK YANG DITIMBULKAN OLEH PETIR Selain petir dapat menyambar sebuah bangunan yang telah di lengkapi anti petir/penangkal petir konvensional maupun elektrostatis, petir juga dapat menyambar melalui jaringan listrik PLN yang kabelnya terbentang di luar dan terbuka. Pada Umumnya jaringan listrik terbuka seperti ini masih ada dan di pergunakan di beberapa negara termasuk Indonesia. Arus petir yang merusak perangkat panel listrik bukan di sebabkan oleh sambaran petir yang menyambar langsung ke bangunan yang telah di pasang penangkal petir atau anti petir melainkan sambaran petir mengenai jaringan listrik PLN sehingga arus petir ini masuk ke bangunan mengikuti kabel listrik dan merusak panel listrik tersebut. Jadi biasanya sambaran petir mengenai sesuatu yang jauh dari bangunan yang telah terpasang instalasi penangkal konvensional maupun penangkal
petir baik petir
elektrostatis,
instalasi penangkal hal
ini
sudah
petir biasa
terjadi
karena kabel distribusi PLN memakai kabel distribusi terbuka dan letaknya tinggi, seperti yang terpasang pada jaringan listrik tegangan tinggi di Indonesia. Untuk penanganan agar peristiwa ini tidak terjadi maka perlu sekali jaringan listrik pada sebuah bangunan di lengkapi dengan perangkat Surya Arrester (Pelepas tegangan lebih/over voltage). Jenis dan merk Surge Arrester ini banyak sekali tersedia di pasaran umum, yang jelas pemasangan arrester harus di hubungkan dengan grounding ke bumi. D. BAHAYA AKIBAT SAMBARAN PETIR
1.
Sambaran Petir Langsung Melalui Bangunan
Sambaran petir yang langsung mengenai struktur bangunan rumah, kantor dan gedung, tentu saja hal ini sangat membahayakan bangunan tersebut beserta seluruh isinya karena dapat menimbulkan kebakaran, kerusakan perangkat elektrik/elektronik atau bahkan korban jiwa. Maka dari itu setiap bangunan di wajibkan memasang instalasi penangkal petir. Cara penanganannya adalah dengan cara memasang terminal penerima sambaran petir serta instalasi pendukung lainnya yang sesuai dengan standart yang telah di tentukan. Terlebih lagi jika sambaran petir langsung mengenai manusia, maka dapat berakibat luka atau cacat bahkan dapat menimbulkan kematian. Banyak sekali peristiwa sambaran petir langsung yang mengenai manusia dan biasanya terjadi di areal terbuka. 2. Sambaran Petir Melalui Jaringan Listrik
Bahaya sambaran ini sering terjadi, petir menyambar dan mengenai sesuatu di luar area bangunan tetapi berdampak pada jaringan listrik di dalam bangunan tersebut, hal ini karena sistem jaringan distribusi listrik/PLN memakai kabel udara terbuka dan letaknya sangat tinggi, bilamana ada petir yang menyambar pada kabel terbuka ini maka arus petir akan tersalurkan ke pemakai langsung. Cara penanganannya adalah dengan cara memasang perangkat arrester sebagai
pengaman
tegangan
lebih
(over
voltage).
Instalasi surge
arresterlistrik ini dipasang harus dilengkapi dengan grounding system. 3. Sambaran Petir Melalui Jaringan Telekomunikasi Bahaya sambaran petir jenis ini hampir serupa dengan yang ke-2 akan tetapi berdampak pada perangkat telekomunikasi, misalnya telepon dan PABX. Penanganannya dengan cara pemasangan arresterkhusus untuk jaringan PABX yang di hubungkan dengan grounding. Bila bangunan yang akan di lindungi mempunyai jaringan internet yang koneksinya melalui jaringan telepon maka alat ini juga dapat melindungi jaringan internet tersebut. Pengamanan terhadap suatu bangunan atau objek dari sambaran petir pada prinsipnya adalah sebagai penyedia sarana untuk menghantarkan arus petir yang mengarah ke bangunan yang akan kita lindungi tanpa melalui struktur bangunan yang bukan merupakan bagian dari sistem proteksi petir atau instalasi penangkal petir, tentunya harus sesuai dengan standart pemasangan instalasinya. Ada 2 jenis kerusakan yang di sebabkan sambaran petir, yaitu : 1. Kerusakan Thermis, kerusakan yang menyebabkan timbulnya kebakaran. 2. Kerusakan Mekanis, kerusakan yang menyebabkan struktur bangunan retak, rusaknya peralatan elektronik bahkan menyebabkan kematian.
E. PENANGKAL PETIR
Penangkal petir adalah sebuah batang logam atau konduktor yang dipasang di atas gedung dan pada perangkat listrik yang terhubung ke tanah melalui kawat, untuk melindungi bangunan pada saat terjadi petir. Ada 4 bagian utama penyusun instalasi penangkal petir, yaitu: 1. Terminal Penangkal Petir / Unit Terminal Udara (Air Terminal Unit) Terminal penangkal petir merupakan penghantar-penghantar di atas bangunan, berupa elektroda logam yang dipasang tegak dan mendatar. 2. Penghantar (Conductor) Terdapat beberapa bagian yang termasuk ke dalam penghantar, yaitu: 1. Penghantar penyalur utama: penghantar dari logam dengan luas penampang serta
bahan tertentu yang berfungsi untuk menyalurkan arus petir ke tanah. 2. Penghantar pembantu: semua penghantar lainnya yang dimanfaatkan
sebagai pembantu penyalur arus petir, misalnya pipa air hujan dari logam, konstruksi logam dari bagian bangunan. 3. Penghantar hubung: penghantar dari logam yang menghubungkan masing-masing
penangkap petiratau dengan bagian-bagian logam di dalam atau di dalam bangunan. 4. Terminal hubung: suatu dudukan dari logam yang berfungsi sebagai titik hubung
bersama dari beberapa penghantar penyalur dan benda logam lain yang akan dibumikan. 5. Sambungan ukur: sambungan listrik antara penghantar penyalur dengan grounding
system, yaitu dengan cara penyambungan yang dapat dilepas ketika pengukuran besar tahanan penghantar dan tahanan grounding system. 3. Sistem Pembumian (Grounding System) Sistem pembumian (grounding system): suatu perangkat instalasi yang berfungsi untuk melepaskan arus petir ke dalam bumi, salah satu kegunaannya untuk melepas muatan arus petir. Grounding system dapat berupa elektroda pita, batang, atau plat.
1. Jenis-jenis metode penangkal petir A. Penangkal Petir Konvensional / Faraday / Frangklin Kedua ilmuwan tersebut Faraday dan Frangklin menjelaskan sistem yang hampir sama, yakni system penyalur arus listrik yang menghubungkan antara bagian atas bangunan
dan grounding, sedangkan sistem perlindungan yang di hasilkan ujung penerima/splitzer adalah sama pada rentang 30 - 40 derajat. Perbedaannya adalah sistem 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 disebut dengan sangkar faraday. B. Penangkal Petir Radio Aktif 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 sepertiRadiun 226 dab 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/splitzer, bila mana awan yang bermuatan besar tidak mampu di netralkan zat radiasi kemudian menyambar maka akan cenderung mengenai penangkal petir ini. Keberadaan penangkal petir jenis ini telah dilarang pemakaiannya, berdasarkan kesepakatan internasional dengan pertimbangan mengurangi zat beradiasi di masyarakat, selain itu penangkal petir ini dianggap dapat mempengaruhi kesehatan manusia. C. Penangkal Petir Elektrostatis Prinsip kerja penangkal petir elektrostatis penangkal petir radio
aktif,
yaitu
menambah
mengadopsi
muatan
pada
sebagian ujung
system
finial/splitzer
agar petir selalu melilih ujung ini untuk di sambar. Perbedaan dengan system radio aktif adalah jumlah energi yang dipakai. Untuk 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. 2. Cara Pemasangan Instalasi Penangkal Petir/Anti Petir Flash Vectron Penangkal petir Flash Vectron adalah terminal petir unggulan jenis elektrostatik yang di desain khusus untuk daerah tropis mampu memberikan solusi petir terbaik khususnya di Indonesia. Selain sudah melewati uji laboratorium PLN dan laboratorium tegangan tinggi di lembaga terkait, penangkal petir Flash Vectron juga telah di uji langsung di lapangan yang rawan akan sambaran petir. Secara garis besar, cara pemasangan instalasi penangkal petir/anti petir Flash Vectron sebagai berikut.
Gb.1 pemasangan grounding Pada tahap awal pengerjaan di mulai dengan mengerjakan bagian grounding system terlebih dahulu, dengan pertimbangan keamanan dan kemudahan. Kemudian dilakukan pengukuran resistansi/tahanan tanah menggunakan Earth Testermeter, apabila hasil pengukuran tersebut menunjukan < 5 Ohm maka tahapan kerja berikutnya dapat dilakukan. Seandainya hasil resistansi/tahanan tanah menunjukan > 5 Ohm maka di lakukan pembuatan atau penambahan grounding lagi di sebelahnya dan di pararelkan dengan grounding pertama agar resistansi/tahanan tanahnya menurun sesuai dengan standarnya < 5 Ohm.
Gb.2 memasang kabel penyalur
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.
Gb.3 pemasangan head terminal Bila kabel penyalur petir telah terpasang dengan rapih, maka tahap selanjutnya pemasangan
head
terminal petir Flash
Vectron
tentunya
harus
terhubung
dengan kabel penyalur tersebut sampai ke grounding sistem F. TIPS UNTUK MENGHINDARI BAHAYA PETIR : 1. Jika anda melihat sambaran petir atau mendengar gelegar guruh segeralah menuju bangunan yang telah terlindungi dengan penangkal petir atau mendekatlah ke mobil atau truk. 2. Pakailah sepatu dari kulit atau karet yang tidak bocor, usahakan memakai kaos kaki yang kering, sebagai upaya memisahkan tubuh kita dari tanah sehingga petir enggan melalui tubuh kita. 3. Jika anda berada di luar rumah maka hindarilah berada di areal terbuka, tempat ketinggian, berada di tempat yang berair, di bawah pohon tinggi atau benda logam yang menjulang tinggi. 4. Jika tempat berlindung tidak ada, sebaiknya anda jongkok tapi hindari tangan anda menyentuh tanah dan jangan berbaring karena akan memudahkan penyaluran tenaga petir ke tanah. 5. Jika anda berada di luar ruangan maha hindari berdiri bergerombol dengan orang lain. 6. Jika kita berada di areal terbuka dan merasakan rambut kita berdiri itu pertanda petir akan menyambar kita, kita harus melakukan gerakan rukuk yaitu menekuk badan ke arah depan (Syukur bila menghadap kiblat) dan menempatkan kedua tangan di lutut, cara ini akan membuat kita selamat. 7. Jika kita berada di dalam ruangan hindarilah berdiri dekat pintu, jendela dan tempat yang berair. 8. Perangkat elektronik seperti televisi, radio, komputer sebaiknya di matikan dan di cabut stop kontaknya, bila tidak memungkinkan menjauhlah dari perangkat elektronik tersebut.
9. Bagi kita menbawa HP, HT dan radio saku sebaiknya di matikan segera, pisahkan antena dengan body untuk mengurangi rangsangan petir menyambar. 10. Jika ada korban terkena petir tangani dengan hati-hati dan jangan dibawa bersama barang yang bermuatan listrik agar tidak terkena sambaran ulang.
G. PRINSIP PERLINDUNGAN PETIR Jika kita memperhatikan bahaya yang di akibatkan sambaran petir, maka sistem perlindungan petir harus mampu melindungi struktur bangunan atau fisik maupun melindungi peralatan dari sambaran langsung dengan di pasangnya penangkal petir eksternal (Eksternal Protection) dan sambaran tidak langsung dengan di pasangnya penangkal petir internal (Internal Protection) atau yang sering di sebut surge arrester serta pembuatan grounding sistem yang memadai sesuai standar yang telah di tentukan. Sampai saat ini belum ada alat atau sistem proteksi petir yang dapat melindungi 100 % dari bahaya sambaran petir, namun usaha perlindungan mutlak dan wajib sangat di perlukan. Selama lebih dari 60 tahun pengembangan dan penelitian di laboratorium dan lapangan
terus
dilakukan,
proteksi petir secara
terpadu
berdasarkan telah
di
usaha
tersebut
kembangan
suatu
oleh Flash
rancangan Vectron
sistem
Lightning
Protection "SEVEN POINT PLAN". Tujuan dari "SEVEN POINT PLAN" adalah menyiapkan sebuah perlindungan efective dan dapat di andalkan terhadap serangan petir, "Seven Point Plan' tersebut meliputi : A. Menangkap Petir Dengan cara menyediakan system penerimaan (AirTerminal Unit) yang dapat dengan cepat menyambut sambaran arus petir, dalam hal ini mampu untuk lebih cepat dari sekelilingnya dan memproteksi secara tepat dengan memperhitungkan besaran petir. Terminal Petir Flash Vectron mampu memberikan solusi sebagai alat penerima sambaran petir karena desainnya dirancang untuk digunakan khusus di daerah tropis. B. Menyalurkan Arus Petir Sambaran petir yang telah mengenai terminal penangkal petir sebagai alat penerima sambaran akan membawa arus yang sangat tinggi, maka dari itu harus dengan cepat disalurkan ke bumi (grounding) melalui kabel penyalur sesuai standart sehingga tidak terjadi loncatan listrik yang dapat membahayakan struktur bangunan atau membahayakan perangkat yang ada di dalam sebuah bangunan. c. Menampung Petir
Dengan cara membuat grounding sistem dengan resistansi atau tahanan tanah kurang dari 5 Ohm. Hal ini agar arus petir dapat sepenuhnya diserap oleh tanah tanpa terjadinya step potensial. Bahkan dilapangan saat ini umumnya resistansi atau tahanan tanah untuk instalasi penangkal petir harus dibawah 3 Ohm. D. Proteksi Grounding Sistem Selain memperhatikan resistansi atau tahanan tanah, material yang digunakan untuk pembuatan grounding juga harus diperhatikan, jangan sampai mudah korosi atau karat, terlebih lagi jika didaerah dengan dengan laut. Untuk menghindari terjadinya loncatan arus petir yang ditimbulakn adanya beda potensial tegangan maka setiap titik grounding harus dilindungi dengan cara integrasi atau bonding system. E. Proteksi Jalur Power Listrik Proteksi terhadap jalur dari power muntak diperlukan untuk mencegah terjadinya induksi yang dapat merusah peralatan listrik dan elektronik. F. Proteksi Jalur PABX Melindungi seluruh jaringan telepon dan signal termasuk pesawat faxsimile dan jaringan data G. Proteksi Jalur Elektronik Melindungi seluruh perangkat elektronik seperti CCTV, mesin dll dengan memasang surge arrester elektronik.
BAB 3 PENUTUP KESIMPULAN
Gedung-gedung bertingkat sangat penting untuk di beri proteksi penangkal petir, karena petir terjadi akibat adanya perpindahan muatan elektron dan muatan proton, dan biasanya terjadi antara muatan yang ada di awan dengan muatan yang ada di bumi. Gedung-gedung yang tinggi mengandung salah satu muatan tersebut, Oleh sebab itu bangunan yang tinggi lebih cenderung mudah tersambar petir. Pada dasarnya proteksi perlindungan penangkal petir dipasang untuk melindungi struktur bangunan atau fisik maupun melindungi peralatan pada bangunan tersbut. "SEVEN POINT PLAN" merupaka metode perencanaan pemasangan proteksi penangkal petir. Tujuan dari "SEVEN POINT PLAN" adalah menyiapkan sebuah perlindungan efective dan dapat di andalkan terhadap serangan petir, "Seven Point Plan' tersebut meliputi : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Menangkap Petir Menyalurkan Arus Petir Menampung Petir Proteksi Grounding Sistem Proteksi Jalur Power Listrik Proteksi Jalur PABX Proteksi Jalur Elektronik
SARAN Setelah kami menyusun makalah penangkal petir, berikut adalah saran yang dapat saya kemukakan a. Sebaiknya pemilihan instalasi penangkal petir yang paling baik untuk daerah tropis adalah instalasi penangkal petir flash vectron. b. Saat penanaman elektroda diharapkan hasil yang maksimal yaitu >5 ohm, dengan cara pemasangan elektroda secara paralel untuk mendapatkan tahanan yang lebil kecil. c. Untuk pemasangan penangkal petir dengan radiasi/jangkauan yang luas pemasangan penangkal petir radio aktif lebih di utamakan karena pada prinsipnya penangkal petir radio aktif yaitu mencegah proses terjadinya petir. d. Saat penentuan kualifikasi bangunan sebaiknya memperhitungkan
jenis
bangunan,kontruksi bangunan, tinggi bangunan, situasi bangunan, dan hari guruh.
DAFTAR PUSTAKA adityatower.blogspot.com/2013/03/sistem-penangkal-petir.html http://eenpertiwidg.blogspot.com/2013/02/makalah-penangkal-petir-pada-perumahan.html http://www.chayoy.com/2012/03/makalah-penangkal-petir.html http://www.penangkalpetir.co.id/petir.html http://zonapetir.com/petir/artikel-penangkal-petir.html ainonano.files.wordpress.com/2012/10/makalah-penangkal-petir-fik.docx
LAMPIRAN PERTANYAAN 1. Bagaimana proses terjadinya petir? 2. Mengapa ujung penangkal petir harus lancip/runcing? 3. Apakah sebuah bangunan telah aman jika diberi penangkal petir? 4. Jelaskan cara kerja penangkal petir ? 5. Kapan sebuah bangunan harus memasang penangkal petir?
JAWABAN : 1. Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya sehingga menimbulkan muatan listrik.muatan listrik pada awan timbul karena partikel-partikel penyusun awan 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), sedangkan 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 kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Jika elektron tidak mampu menembus ambang batas isolasi udara, maka elektron masih berada dalam keadaan "aman". Namun, jika elektron yang terbuang tersebut mampu menembus ambang batas isolasi udara, maka akan terjadi ledakan suara. Jika hanya satu buah elektron yang dibuang dari satu molekul uap air, hal itu tidak akan menimbulkan pengaruh yang berarti bagi manusia.
2. Karena petir memiliki muatan, dan elektron banyak berkumpul pada ujung batang penangkal yang runcing, hal ini agar gaya tarikan antara keduanya kuat. Jadi muatan petir ditarik dengan muatan yang ada di ujung penangkal. Kemudian batang penangkal petir pada gedung dihubungkan ke bumi untuk mengarahkan arus listrik dari petir, sehingga muatan-muatan mengalir ke bumi (tanah)
3. Jika sambaran petir tersebut mengenai kabel listrik rumah, hal itu bisa masuk ke rumah melalui pipa atau kabel listrik. Jika orang di rumah tersebut menggunakan peralatan listrik atau perlengkapan elektronik (TERMASUK telepon dan komputer), maka orang tersebut menempatkan dirinya dalam risiko besar. Berdasarkan fakta, sekitar 4-5% orang tersambar petir tersambar ketika berbicara lewat telepon khususnya telp yang menggunakan kabel inilah yang disebut sambaran tidak langsung. hal inilah yang harus diperhatikan bahwa sambaran tidak langsung juga harus di proteksi dengan internal protection atau penangkal petir internal
4. Muatan listrik akan berpindah dari sumbernya ke massa (bumi / tanah) melalui media terdekat. Jika yang terdekat dengan sumber adalah gedung atau pohon maka akan
loncat
melalui
gedung
atau
pohon
tersebut.
Penangkal petir merupakan logam konduktor yang baik yang ditempatkan lebih tinggi daripada bangunan yang dilindunginya sehingga loncatan listrik akan terfokus ke penangkal petir untuk dinetralkan ke bumi melalui kabel yang ditanam.
5. Jika seseorang tinggal pada daerah yang rawan akan sambaran petir sebaiknya segera diberi penangkal petir karena probabilitas petir untuk menyambar daerah rawan sambaran petir lebih tinggi dibandingkan daerah yang tingkat sambaran petir nya rendah atau sedang. Rumah seseorang yang paling tinggi dibandingkan
rumah-rumah yang ada di sekitarnya dan tinggal d daerah yang rawan akan sambaran petir tingkat persentase tersambar petir naik hingga 60%. Oleh karena itu jika rumah yang berada pada daerah tersebut rawan sambaran petir harus segera memasang alat penangkal petir.
