Petir dan Penangkal Petir

Apa itu PETIR  dan PENANGKAL PETIR

PETIR adalah gejala alam berupa pelepasan energi sesaat (energy storage) berupa rangkaian aliran listrik yang sangat besar yang akan di lepaskan oleh alam semesta dengan tujuan pelepasan yaitu bumi yang bersifat netral. Anda pasti dapat membayangkan betapa bahayanya kerusakan dan kehancuran yang disebabkan oleh besarnya tenaga rangkaian listrik yang dilepaskan oleh alam tersebut.

 

PENANGKAL PETIR adalah suatu perangkat yang terdiri dari rangkaian jalur yang difungsikan/diperuntukan sebagai jalan bagi petir menuju ke permukaan bumi. Penangkal petir diperlukan agar muatan listrik yang dihasilkan dari petir bisa ‘dijinakkan’ sehingga tidak membahayakan struktur bangunan serta isinya,bahkan makhluk hidup.Penangkal Petir - Bahaya sambaran petir dapat merusak bangunan dan perangkat listrik atau elektronik lainya bahkan dapat menimbulkan kematian.

Untuk mengatasi dan melindungi rumah/toko/bangunan dari sambaran petir dapat dilakukan dengan memasang penangkal petir tersebut.
Umumnya pemasangan penangkal petir terdiri dari 2 bagian sbb :
1.Penangkal Petir Konvensional
2.Penangkal Petir Elektrostatis atau sistem radius

BAHAYA DAN ANCAMAN SAMBARAN PETIR
Bahaya dan ancaman sambaran petir terus mengintai kita, rumah, kantor serta bangunan lainnya yang menjadi aset kita, apalagi seiring datangnya musim penghujan yang di sertai badai. Sudahkah aset anda tersebut dilindungi dari bahaya atau ancaman sambaran petir? Jika belum dan sebelum terlambat segera hubungi Call Centre kami di nomor 081 330 786858 untuk konsultasi gratis dan mencari solusi petir terbaik yang dapat melindungi kita dan aset kita. Bila anda akan mengirim data mengenai struktur bangunan atau areal yang akan di lindungi silahkan isi menu penawaran pada website ini.

BAHAYA INDUKSI ARUS 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. Umumnya jaringan listrik terbuka seperti ini masih 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 petir baik instalasi penangkal petir konvensional maupun penangkal petir elektrostatis, hal ini sudah 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 Surge 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.

MEKANISME INDUKSI PETIR
Mekanisme induksi karena secara tidak langsung sambaran petir menyebabkan kenaikan potensial pada peralatan elektronik, hal ini terjadi dikarenakan beberapa faktor di bawah ini :
1. Kopling Resistif
Ketika permukaan struktur bangunan terkena sambaran petir, arus petir yang mengalir kedalam tanah membangkitkan tegangan yang bisa mencapai ribuan volt diantara tegangan supply 220 V, jaringan data dan pentanahan. Hal ini menyebabkan sebagian arus mengalir pada bagian penghantar luar misalnya kabel yang terhubung dengan bangunan dan terus menuju ke grounding.
2. Kopling Induktif
Arus petir mengalir dalam suatu penghantar akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini akan berhubungan dengan penghantar lainnya sehingga menyebabkan terjadinya loop tegangan dengan nilai tegangan yang cukup tinggi.
3. Kopling Kapasitif
Saluran petir dekat sambaran petir dapat menyebabkan medan kapasitif yang tinggi pada peralatan penghantar seperti suatu kapasitor yang sangat besar dengan udara sebagai dielektriknya. Melalui cara ini terjadi kenaikan tegangan tinggi pada kabel meskipun struktur bangunan tidak terkena sambaran langsung.

SURGE ARRESTER LISTRIK
Tegangan Surge atau Surja secara teknis disebut Spike (Tegangan Paku) atau Transien, biasanya terjadi pada jaringan listrik suatu bangunan, yaitu berupa kenaikan tegangan sangat cepat dengan panjang gelombang pendek. Tegangan Surge dapat disebabkan oleh arus petir atau oleh yang lain misal Switching (On -Of) kontaktor, pemutus tenaga atau switching capasitor. Tegangan Surge tersebut dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan listrik dan peralatan listrik karena tegangan surge ini dapat menembus isolasi yang jauh di luar batas kemampuan isolasi peralatan atau akan memberikan tegangan kejut pada komponen sensitif di perangkat elektronik.
Tegangan Surge Petir sangat sering mengakibatkan kerusakan fatal karena tegangan paku (Volt) tinggi sekali. Tingginya tegangan paku ini disebabkan karena terjadinya sambaran petir, baik secara langsung maupun tidak langsung pada jaringan kabel listrik di dalam suatu bangunan. Dengan di pasangnya Arrester Listrik Petir hal ini bisa dihindari.
Penahan Surja Arrester atau umumnya disebut Surge Arrester di berfungsi untuk membelokan tegangan paku dengan menggunakan komponen atau perangkat Metal Oxyde Vasitor (MOV). Komponen MOV bekerja dengan prinsip kerja mirip dengan Kapasitor Nonpolar tetapi tanpa penyimpanan muatan listrik di MOV tersebut. Jadi jika ada tegangan masuk yang melebihi batas MOV maka tegangan listrik ini akan di buang ke grounding melalui salah satu kutup MOV. Dengan sistem kerja Surge Arrester tersebut maka perangkat ini akan memberikan pengamanan terhadap peralatan elektronik akibat tegangan kejut atau induksi petir.
Menyangkut kapasitas kemampuan perangkat surge arrester listrik petir, satuan yang dipakai adalah I (Ampere). Maksimal besar arus yang bisa di belokkan ke grounding di singkat Imak (Ampere Maksimal) dalam satuan kA. Jadi semakin besar nilai Imak maka akan semakin besar arus yang dapat di belokkan ke grounding. Tetapi konsekuensinya yaitu Imak berbanding terbalik dengan tingkat sensitif surge arrester.
Bila Imak besar maka tegangan yang masih bisa masuk/tembus ke jaringan listrik juga besar, sebagai simulasi ...
"Sebuah surge arrester listrik dengan Imak = 20kA maka tegangan masih bisa masuk sebesar 500 Volt ... bila dibesarkan menjadi Imak = 40kA maka tegangan yang masuk bisa menjadi 600 Volt atau semakin besar". Begitulah gambaran sederhananya.
Solusinya adalah dengan pemasangan surge arrester listrik petir berlapis, dengan maksud bila ada tegangan yang berhasil tembus di surge arrester tahap I akan bisa di hadang oleh surge arrester tahap II. Dengan gambaran mudah sebagaimana pemecah gelombang di pantai. Pemasangan instalasi surge arrester berlapis tentunya harus disesuaikan dengan keperluan dari suatu bangunan tersebut dan harus mempertimbangkan biaya.

SNI SISTEM PROTEKSI SURGE ARRESTER 2006
Surge arrester sedapat mungkin dipasang di dekat titik masuk instalasi pada struktur bangunan dan harus di upayakan ditempatkan bersama didalam PHB utama. Arrester harus dihubungkan dengan grounding melalui konduktor (kabel penyalur) yang jalur kabelnya sependek mungkin. Akan lebih baik jika grounding arrester di gabungkan dengan grounding instalasi listrik. Penggabungan grounding ini sangat dianjurkan dengan menggunakan Ikatan Penyama Potensial (IPP) yang menuju grounding. Instalasi surge arrester harus dipasang di tempat yang tidak akan menjadi elemen pemicu kebakaran.
Berbagai kemungkinan penempatan dalam pemasangan surge arrester untuk sistem TN, TT dan berlaku prinsip yang disampaikan sebelumnya. Penempatan surge arrester pada instalasi konsumen yang dipadukan dengan gawai proteksi arus lebih (GPAL) ada juga yang menempatkan surge arrester yang dipadukan dengan gawai proteksi arus sisa.

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 arrester listrik 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 arrester khusus 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.

EFEK SAMBARAN PETIR
1. Efek Listrik
Ketika arus petir melalui kabel penyalur (konduktor) menuju resistansi elektroda bumi instalasi penangkal petir, akan menimbulkan tegangan jatuh resistif, yang dapat dengan segera menaikan tegangan sistem proteksi kesuatu nilai yang tinggi dibanding dengan tegangan bumi. Arus petir ini juga menimbulkan gradien tegangan yang tinggi disekitar elektroda bumi, yang sangat berbahaya bagi makluk hidup. Dengan cara yang sama induktansi sistem proteksi harus pula diperhatikan karena kecuraman muka gelombang pulsa petir. Dengan demikian tegangan jatuh pada sistem proteksi petir adalah jumlah aritmatik komponen tegangan resistif dan induktif
2. Efek Tegangan Tembus - Samping
Titik sambaran petir pada sistem proteksi petir bisa memiliki tegangan yang lebih tinggi terhadap unsur logam didekatnya. Maka dari itu akan dapat menimbulkan resiko tegangan tembus dari sistem proteksi petir yang telah terpasang menuju struktur logam lain. Jika tegangan tembus ini terjadi maka sebagian arus petir akan merambat melalui bagian internal struktur logam seperti pipa besi dan kawat. Tegangan tembus ini dapat menyebabkan resiko yang sangat berbahaya bagi isi dan kerangka struktur bangunan yang akan dilindungi
3. Efek Termal
Dalam kaitannya dengan sistem proteksi petir, efek termal pelepasan muatan petir adalah terbatas pada kenaikan temperatur konduktor yang dilalui arus petir. Walaupun arusnya besar, waktunya adalah sangat singkat dan pengaruhnya pada sistem proteksi petir biasanya diabaikan. Pada umumnya luas penampang konduktor instalasi penangkal petir dipilih terutama umtuk memenuhi persyaratan kualitas mekanis, yang berarti sudah cukup besar untuk membatasi kenaikan temperatur 1 derajat celcius
4. Efek Mekanis
Apabila arus petir melalui kabel penyalur pararel (konduktor) yang berdekatan atau pada konduktor dengan tekukan yang tajam akan menimbulkan gaya mekanis yang cukup besar, oleh karena itu diperlukan ikatan mekanis yang cukup kuat. Efek mekanis lain ditimbulkan oleh sambaran petir yang disebabkan kenaikan temeratur udara yang tiba-tiba mencapai 30.000 K dan menyebabkan ledakkan pemuaian udara disekitar jalur muatan bergerak. Hal ini dikarenakan jika konduktifitas logam diganti dengan konduktifitas busur api listrik, enegi yang timbul akan meningkatkan sekitar ratusan kali dan energi ini dapat menimbulkan kerusakan pada struktur bangunan yang dilindungi
5. Efek Kebakaran Karena Sambaran Langsung
Ada dua penyebab utama kebakaran bahan yang mudah terbakar karena sambaran petir, pertama akibat sambaran langsung pada fasilitas tempat penyimpanan bahan yang mudah terbakar. Bahan yang mudah terbakar ini mungkin terpengaruh langsung oleh efek pemanasan sambaran atau jalur sambaran petir. Kedua efek sekunder, penyebab utama kebakaran minyak. Terdiri dari muatan terkurung, pulsa elektrostatis dan elektromagnetik dan arus tanah
6. Efek Muatan Terjebak
Muatan statis ini di induksikan oleh badai awan sebagai kebalikan dari proses pemuatan lain. Jika proses netralisasi muatan berakhir dan jalur sambaran sudah netral kembali, muatan terjebak akan tertinggal pada benda yang terisolir dari kontak langsung secara listrik dengan bumi, dan pada bahan bukan konduktor seperti bahan yang mudah terbakar. Bahan bukan konduktor tidak dapat memindahkan muatan dalam waktu singkat ketika terdapat jalur sambaran