Rabu, 13 Februari 2013

Makalah penangkal petir pada perumahan


BAB I
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
  Petir adalah suatu fenomena alam, terjadinya seringkali mengikuti peristiwahujan baik hujan air atau hujan es, peristiwa ini dimulai dengan munculnya lidah api listrik yang bercahaya terang yang terus memanjang kearah bumi dan kemudiandi ikuti suara yang menggelegar dan efeknya akan fatal bila mengenai mahluk hidup.
1.1  SEJARAH PERLINDUNGAN TERHADAP ANCAMAN BAHAYA SAMBARAN PETIR
Jauh sebelum daya listrik alam dari sambaran petir di kenal, telah tercatat adanya laporan mengenai karakteristik perlindungan petir sangat luar biasa yang bahannya terbuat dari Metalhuellen terhadap gelombang radio dansambaran petir. Begitu pula yang dikisahkan dalam sejarah perjalanan Nabi Musa (Yahudi) pada tahun 1300 SM, pada saat itu telah ada penelitian yang mampu dilakukan dengan menggunakan kondensator raksasa yang diberi muatan listrik dari atmosfir, terkadang perangkat tersebut pada saat itu digunakan penguasa untuk mengeksekusi orang yang dianggap bersalah, dengan cara dialirkannya suatu muatan dari kondensator tersebut. Kemudian pada suatu hari, Nabi Musa mendemonstrasikan mukjizatnya  dimana dia menggunakan bungkus atau pakaian yang bersepuh emas dan duduk di kursi yang terbuat dari struktur logam kemudian kursi tersebut dialiri arus listrik dari kondensator raksasa tersebut, akan tetapi sambaran listrik tersebut tidak menewaskannya.
Josephus Flavius (37-100 M) menulis dalam sebuah buku yang menceritakan tentang sejarah orang Yahudi, bahwa kuil atau istana  Nabi Sulaiman mempunyai konstruksi unik dimana atap dan tembok bagian luar dilapisi dengan emas kemudian dialirkan air hujan melalui pipa metal kedalam Zisternen. Meskipun kuil tersebut didirikan di tempat yang mudah tersambar petir namun kuil tersebut tetap bertahan dari tahun 925 SM sampai dengan tahun 587 SM tanpa mengalami kerusakan apapun yang disebabkan sambaran petir.
Ketika abad ke 17 mulai berkembang  anggapan bahwasannya sambaran petirmengandung muatan listrik dan setengah abad kemudian seorang  ilmuwan Fisika bernama Sepheh Graf (1670-1735) mulai berhasil memilah benda apa saja yang berfungsi sebagai penghantar arus listrik dan benda yang bukan sebagai penghantar arus listrik, maka tidak lama kemudian seorang ilmuwan Fisika lainnya yang bernama Heinrich Winkler (1703-1770) pada tahun 1753 melanjutkan penelitian dan mengembangkan konsep atau rancangan instalasi penangkal petir. Pada awal pengembangan instalasi penangkal petir tercatat para ilmuwan yang sangat berperan dalam bidang tersebut diantaranya Prokop Divisch (1696-1765) dan Benyamin Franklin (1706-1790).
Benyamin Franklin adalah seorang negarawan dan politikus serta penulis, pada tahun 1749 mengadakan penelitian mengenai lompatan muatan listrik terhadap benda runcing. Dalam penelitiannya Benyamin franklin menggunakan sebatang besi yang berujung runcing dengan panjang 6 meter dan didekatkan pada suatu pipa bermuatan listrik yang panjangnya 3 m kemudian digantungkan pada bentangan kawat yang telah di isolasi  dengan sutra. Pada saat yang bersamaan Praemonstratenser Ae Moench dari Hohemia yang juga seorang peneliti Ilmu Pengetahuan Alam.Prokop Divisch juga mengadakan penelitian terhadap muatan listrik pada benda yang berujung runcing. Dari hasil penelitian ini di dapat temuan yang mengilhami untuk menciptakan suatu mesin cuaca. saat itu Benyamin Franklin telah memahami secara jelas adanya keterbatasan daya perlindungan dari tiang penangkal petir.
Pada tahun 1760 untuk pertama kalinya Benyamin Franklin berhasil merealisasikan keinginannya dengan pemasangan tiang penangkal petir pada rumah seorang pedagang Philadelpia Barat. Pada suatu hari terjadisambaran petir pada bagian ujung dari tiang penangkal petir dan menyebabkan tiang tersebut meleleh, hal ini merupakan suatu bukti yang meyakinkan Ae rekan kerja Benyamin Franklin membuat kesimpulan bahwa disamping kegunaan yang sangat besar dari Metode ini ternyata menimbulkan dampak negatif  dari sambaran petiryang harus dihindari. Masih pada tahun yang sama suatu Mercusuar Edystone di Plyimouth yang dibangun oleh Smeaton dilengkapi dengan penangkal petir Franklin dan ini merupakan yang pertama kalinya di Eropa. Alat ini terdiri dari 216 ujung runcing yang dikemas pada papam kayu dan dipasang pada tiang setinggi 14 meter (kemudian menjadi 40 meter) yang terpancang dilapangan terbuka, ujung - ujung runcing tersebut melalui suatu rantai dihubungkan kedalam tanah, ujung-ujung runcing runcing tersebut dimasukan kedalam tanah untuk dapat secara diam-diam dapat menyerap muatan listrik yang ada di awan. Ini percobaan pertama kali penangkal petir di Eropa. Tidak lama kemudian Benyamin Franklin juga melakukan penyelidikan mengenai penyerapan muatan listrik, dalam percobaannya kali ini dia membuat model atau rancangan yang lain yaitu dengan menggunakan rumah, gereja bahkan kapal yang semuanya diberi sebatang besi berujung runcing pada puncaknya. Selain itu dia mencoba dengan memberikan suatu hubungan yang menuju ke dalam tanah (grounding) pada bangunan dengan kawat, sedangkan pada kapal yaitu dengan merenrangkan kawat yang dihubungkan ke dalam air.
Hubungan tiang penangkapan (Terminal Petir) dengan bumi (grounding) pada awal tahun 1755 Benyamin Franklintelah membicarakannya secara gamblang bahwa tujuan tiang berujung runcing tidak hanya berfungsi sebagai penyerap muatan listrik awan saja, akan tetapi dimaksudkan juga sebagai penangkap petir (Terminal Petir) dan melalui penghantar (kabel) di teruskan menuju bumi (grounding) yang mempunyai sifat lembab  untuk menghilangkan dan mengurangi adanya bahaya arus petir. penerapan hal ini menyusul 2 tahun kemudian suatu bangunan rumah yang memanjang diberi dua buah tiang yang berujung runcing setinggi 1,8 m - 2,5 m dan dihubungkan dengan jaringan kawat menuju bumi. hal ini dimaksudkan sebagai pengaman dari sambaran petir.
Pada jaman modern ini banyak sekali sistem proteksi petir yang tentunya tidak terlepas dari serangkaian penelitian para ilmuwan tersebut. Yang umumnya kita ketahui ada 2 instalasi penangkal petir yaitu kovensional dan elektrostatis. Penangkal Petir Flash Vectron merupakan salah satu merk anti petir elektrostatis yang berbasis kerja ESE yang di desain khusus untuk digunakan di daerah tropis. Penangkal Petir Flash Vectron mampu memerikansolusi petir terbaik di Indonesia.
 1.2 FAKTA UNIK TENTANG SAMBARAN PETIR
1.Sambaran petir terjadi karena pemampatan dan pemuaian udara sekitar awan petir. Sambaran petir sendiri lebih panas 5 kali dari panas permukaan matahari atau sekitar 15.000 - 20.000 Derajat Celcius. Saking panasnya, udara tersebut kemudian memuai menjadi sangat banyak dalam waktu yang sangat singkat. Akhirnya terjadilah suara petir yang sangat keras, hal ini terjadi karena tumbukan udara yang memuai secara cepat tadi dengan udara sekitar.
2. Suara petir tidak akan terjadi tanpa sambaran kilat terlebih dulu. Begitu pula sebaliknya bila terlihat sambaran kilat pasti akan timbul petir. Terkadang sambaran kilat tidak di ikuti suara, hal itu terjadi karena jarak kita dengan sambaran petir tersebut cukup jauh.
3. Sambaran kilat berlangsung sangat cepat, kira-kira 0,2 detik. Sambaran petir ini di ikuti oleh banyak sambaran lain dalam jalur yang sama. Sambaran yang terjadi dapat menyalakan 100 juta bola lampu dalam sesaat. Namun hanya sambaran utama yang mengenai target.
4. Diperkirakan 1800 kali sambaran petir terjadi dalam selang waktu yang sama di Bumi. Florida , Amerika Serikat merupakan salah satu daerah yang paling banyak terjadi sambaran petir. Disana petir terjadi sebanyak 25 juta hingga 30 juta kali pertahun.
5. Seseorang yang terkena sambaran petir sebenarnya masih memungkinkan untuk bertahan hidup. 5 dari 30 orang dilaporkan masih hidup setelah tersambar petir. Salah satunya adalah seorang Pria bernama Roy Sullivan, dia masih hidup walaupun sudah tersambar petir 7 kali dalam hidupnya hingga umur 71 tahun.
1.3 TEORI PENUNJANG TENTANG PETIR
Sumber tegangan lebih yang sering menimbulkan gannguan dalam sistem tenaga listrik berasal dari dua sumber utama yaitu tegangan lebih internal dan tegangan lebih eksternal. Sumber tegangan lebih internal meliputi operasi on atau off switching dan gangguan tidak simetris terutama pada sistem instalasi listrik yang nentralnya tidak di hubungkan dengan grounding. Sedangkan tegangan lebih eksternal berasal dari gangguan yang terjadi di atmosfer. Penyebab utama tegangan lebih ekesternal adalah sambaran petir. sambaran petir ini dapat menimbulkan gangguan pada jaringan listrik seperti yang telah di jelaskan dalam pembahasan induksi arus petir.
Petir terjadi apabila muatan dibeberapa bagian atmosfer kuat medan listriknya mencapai nilai yang cukup tinggi menyebabkan kegagalan listrik di udara sehingga timbul peralihan muatan listrik yang besar. Peralihan muatan ini dapat terjadi didalam awan, antara awan dan dari awan ke permukaan bumi. Sumber terjadinya petir adalah awanCommulonimbus atau awan guruh yang berbentuk gumpalan  dengan ukuran vertikal lebih besar dari ukuran horizontal. Ukuran vertikal dapat mencapai 14 Km dan ukuran horizontal dapat mencapai 1,5 Km sampai 7,5 Km. Karena ukuran vertikalnya yang cukup besar maka terjadi perbedaan temperatur antara bagian bawah dengan bagian atas. Temperatur bagian bawah mencapai 5 derajat Celcius sedangkan bagian atas mencapai -60 derajat Celcius. Loncatan diawali dengan berkumpulnya uap air didalam awan. Karena perbedaan temperatur yang sangat besar antara awan bagian bawah dengan bagian atas, butiran air bagian bawah yang temperaturnya lebih hangat berusaha berpindah ke bagian atas sehingga mengalami pendinginan dam membentuk kristal es. Kristal es yang lebih berat dari butiran air yang naik saling mendesak sehingga timbul gesekan yang menimbilkan pemisahan muatan. Butir air yang bergerak naik membawa mutan positip sedangkan kristal es membawa muatan negatip sehingga terbentuknya awan yang mirip dipole listrik. Pada saat tegangan antara ujung awan sudah cukup besar terjadilah pelepasan muatan listrik.
1.4 ARUS PETIR
Oscilogram dari arus petir menunjukan bahwa bagian muka gelombang dari arus petir dicapai dalam waktu kurang lebih 10 lvs. Arus puncak petir mungkin dicapai dalam waktu kurang lebih 10 JJS kemudian bagian gelombang arus berikutnya mengalami penurunan dalam durasi beberapa mikrodetik. Arus petir dapat di ukur dengan menggunakan Magnetic Link yaitu batang berbentuk silinder terbuat dari baja berlapis plastik yang mempunyai tingkat kekerasan (coercive) yang cukup besar. Hal ini dimaksudkan agar ketika Magnetic Link berada dalam medan magnet meskipun beberapa saat kemudian medan magnetnya hilang, magnetic link tetap dapat menyimpan sisa magnet yang proporsional dengan intensitas medan magnet di tempat tersebut. Magnetic link biasanya dipasang pada menara telekomunikasi, bangunan tinggi atau menara transmisi.Sambaran petir pada suatu objek di bumi yang di ikuti oleh aliran arus petir yang tinggi dalam waktu yang sangat singkat di sebut arus impuls petir. Kerusakan yang dapat ditimbulkan ditentukan oleh parameter tertentu yaitu :
1. Arus Puncak Impuls Petir, yaitu nilai maksimum dari arus impuls petir yang dapat menyebabkan tegangan lebih pada tempat sambaran.
2. Kecuraman Arus Petir, yaitu laju kenaikan terhadap waktu yang dapat menyebabkan timbulnya tegangan induksi elektromagnetik pada benda logam di dekat instalasi penangkal petir.
3. Muatan Listrik Arus Petir, yaitu jumlah muatan arus petir yang dapat menyebabkan peleburan pada ujung objek sambaran.
4. Integral Kuadrat Arus Impuls, yaitu efek thermis yang timbul sebesar W - R jr dt yang menyebabkan panas yang berlebihan pada penghantar.


1.5 ENERGI LISTRIK

Energi listrik yang kita gunakan sehari-hari pada dasarnya dihasilkan oleh proses yang bersumber dari dua hal, yaitu dari sumber daya listrik tak terbaharukan dan dari sumber listrik terbaharukan. Sehingga untuk mengantisipasi gangguan dari sumber energi listrik sebaiknya diperlukan suatu alat atau perangkat UPS, alat ini berguna untuk memperbaiki dan meminimalisir gangguan listrik yang terjadi, sehingga listrik yang akan di supplyke beban misalnya ke komputer kualitasnya menjadi lebih stabil dan handal dibandingkan jika langsung dari sumber listrik PLN, selain itu UPS juga memberikan listrik cadangan jika sumber listrik utama mati.
Cara lain untuk mengantisipasi gangguan listrik yaitu dengan pemasangan surge arrester sebagai internal protection system proteksi petir. Adapun gangguan listrik yang sering terjadi diantaranya :
1. Power Failure / Outages
Power Failure atau Outages sumber listrik utama mati, kalau di Indonesia boleh dikatakan mati lampu atau PLN mati. Penyebabnya mungkin karena konsleting atau hubungan listrik singkat, sumber listrik kelebihan beban, peralatan listrik ada yang rusak sehingga breaker atau MCB PLN turun. Atau bisa juga disebabkan oleh adanya bencana alam. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada hardware komputer atau peralatan elektroniknya, kehilangan data, system komputer menjadi crash.
2. Power SAG
Yaitu tegangan listrik turun dalam waktu sesaat sampai dengan dibawah 80-85% dari tegangan normal, jika di Indonesia tegangan normalnya 220 Volt. Penyebabnya adanya startup beban yang cukup besar, biasanya disebabkan peralatan elektronik. Kita pasti pernah mengalami pada saat kita menyalakan televisi atau monitor komputer terkadang bohlam lampu di rumah kita redup sesaat kemudian normal kembali, itulah yang dinamakan SAG alias tegangan turun sesaat. Atau bisa juga disebabkan oleh adanya peralatan elektronik kita yang rusak, kapasitas listrik di rumah kita yang lebih kecil dibandingkan dengan kebutuhan. Gangguan listrik seperti ini dapat menyebabkan kerusakan pada system komputer yang berkemungkinan terjadi crash.

3. Power Surge / Spike
Yaitu tegangan listrik naik dalam waktu sesaat sampai dengan diatas 110 % dari tegangan normal. Jika di Indonesia tegangan normalnya 220 Volt. Sedangkan Spike merupakan kejadian dimana tegangan listrik naik begitu cepat dalam sesaat sehingga dapat mencapai 5 KV-60KV. Penyebabnya biasanya pada saat kita mematikan beban yang berat atau bisa juga jaringan listrik terkena induksi petir. Gangguan ini dapat menyebabkan kerusakan pada hardware.

4. Under Voltage
Dikenal juga dengan istilah Brown Out, terjadi saat tegangan listrik turun atau berkurang dalam waktu beberapa lama bisa hitungan menit, sampai hitungan hari. Penyebabnya beban listrik yang berlebihan sehingga pasokan listrik berkurang atau adanya beban pada saat beban puncak misalnya malam hari. Hal ini dapat menyebabkan perlalatan listrik atau elektronik menjadi rusak.

5. Over Voltage
Hal ini kebalikan dari under voltage, kejadian ini dapat menyebabkan peralatan listrik atau elektronik menjadi panas dan cepat rusak.

6. Electrical Line Noise / Common Mode Disturbances
Gelombang listrik terganggu sehingga bentuk gelombangnya tidak bersih tetapi seperti berambut. Hal ini terjadi karena gangguan frekuensi radio, sambaran petir, netral grounding pada instalasi listrik jelek, atau bisa disebabkan oleh peralatan listrik atau elektronik yang menghasilkan frekuensi tinggi. Hal ini dapat menyebabkan error pada hard disk dan kerusakan pada hard ware komputer.

7. Frequency Variation
Listrik mempunyai dua istilah yaitu tegangan atau voltase dan frekuensi. Jadi frekuensi variation ini adalah frekuensi listrik yang selalu berubah-ubah. Umumnya di Indonesia frekuensi listriknya 50 Hz. Hal ini dapat menyebabkan hilang data, sistem menjadi crash dan rusaknya peralatan.

8. Switching Transient
turunnya tegangan secara tiba-tiba dalam waktu kisaran beberapa nano second atau nano detik. Waktu yang terjadi lebih pendek daripada sebuah spike dan hanya terjadi beberapa nano second. Gangguan ini menyebabkan kerusakan yang terlalu cepat atau premature failure.

9. Harmonic Distortion
Gelombang listrik yang terdistorsi sehingga gelombang listriknya kacau tidak sinusoidal lagi. Hal ini dapat disebabkan karena switching power supply, motor listrik seperti pompa air, mesin fax, mesin foto copy dan lain-lain. Gangguan ini menyebabkan komunikasi data misalnya pada jaringan LAN menjadi error, peralatan listrik atau elektronik cepat panas dan kerusakan pada hard ware komputer.









B. Tujuan
1. Untuk mengetahui proses terjadinya petir
2. Untuk mengetahui jenis-jenis petir yang terjadi di bumi
3. Untuk mengetahui pergerakan petir dan aliran petir
4. Untuk mengetahui  pemasangan penangkal petir dan bagian utama penangkal petir
5.Untuk mengetahui jenis instalasi  penangkal petir (penyalur petir konvensional).
















BAB II
PEMBAHASAN
2.1 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. Petirdapat terjadi antara awan dengan awan, dalam awan itu sendiri, antara awan dan udara, antara awan dengan tanah (bumi) Terdapat 2 teori yang mendasariprosesterjadinya petir :
       1.ProsesIonisasi
          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. Proses 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.
2.2 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.
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 petirnamun 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
api, es dan abu bersatu disini, vulkanik memicu petir terdengar sesuatu seperti tembakan senapan, sementara listrik yang diproduksi menghasilkan gemuruh panjang.
2.3 Pergerakan Petir dan aliran Petir
Sambaran petir terjadi ketika arus air naik dengan membawa tetesan air super dingin dan kristal es bersama-sama, dan kumpulan awan menjadi bermuatan listrik dan menghasilkan petir. Menurut National Oceanic dan Atmospheric meskipun ada beberapa teori yang terjadi seperti seperti diatas akan tetapi tidak ada yang bisa mengatakan dengan pasti bagaimana interaksi antara kristal es menciptakan serangan petir. Tapi kita mengetahui bahwa peristiwa ini membentuk saluran listrik partikel yang disebut pembuka jalur petir, yang berjalan zigzag melalui udara disepanjang jalur tersebut. Jalur petir biasanya berjarak kurang lebih 50 meter.

Pembuka jalur petir sendiri sebenarnya tidak terlihat karena tunasnya sangat panjang dan lebih cepat menghilang. Sebagian petir yang terjadi dapat mendekati sebuah saluran yang berlawanan muatan listriknya, yang dapat mengenai pohon, tiang, bangunan atau kapal laut. Banyak intalasi penangkal petir disebuah rumah atau bangunan yang bekerja untuk mengantarkan sambaran petir ke dalam tanah. Petir hanya mengikuti jalur yang paling mudah didapat bukannya meninggalkan jalur sambaran sepenuhnya.
2.4  Pemasangan Penangkal Petir Dan Bagian Utama Penangkal Petir
Manusia selalu mencoba untuk menjinakkan keganasan alam, salah satunya adalah bahaya sambaran petir. Ada beberapa metode untuk melindungi bangunan dan lingkungan dari sambaran petir. Metode yang paling sederhana tapi sangat efektif adalah metode Sangkar Faraday. Yaitu dengan melindungi area yang hendak diamankan dengan melingkupinya memakai konduktor yang dihubungkan dengan pembumian.
Pemasangan penangkal petir untuk rumah adalah memberikan saluran elektris dari atas bangunan ke tanah dengan tujuan bila ada sambaran petir yang mengenai atas bangunan maka arus petir bisa mengalir ke ground dengan baik.  Standart kabel yg di gunakan adalah minimal 50 mm”  (SNI), untuk memilih kabel di bawah 50 mm” tidak di sarankan walau kenyataan di lapangan banyak di gunakan.


Langkah pertama yang harus di lakukan adalah memilih jalur penurunan kabel, ada 2 hal penting dalam pemilihan jalur kabel ini.
Pertama jalur terpendek dengan pertimbangan lebih hemat dan Tahanan kabel kecil, Kedua Sesedikit mungkin belokan/tekukan agar tidak terjadi loncatan keluar jalur kabel (Site Flasing) Pekerjaan pemasangan dimulai dari bawah / ground.
Penangkal petir adalah rangkaian jalur yang difungsikan sebagai jalan bagi petir menuju ke permukaan bumi, tanpa merusak benda-benda yang dilewatinya. Ada 3 bagian utama pada penangkal petir:
1.Batang penangkal petir
berupa batang tembaga yang ujungnya runcing. Dibuat runcing karena muatan listrik mempunyai sifat mudah berkumpul dan lepas pada ujung logam yang runcing. Dengan demikian dapat memperlancar proses tarik menarik dengan muatan listrik yang ada di awan. Batang runcing ini dipasang pada bagian puncak suatu bangunan.
2.Kabel konduktor
terbuat dari jalinan kawat tembaga. Diameter jalinan kabel konduktor sekitar 1 cm hingga 2 cm . Kabel konduktor berfungsi meneruskan aliran muatan listrik dari batang muatan listrik ke tanah. Kabel konduktor tersebut dipasang pada dinding di bagian luar bangunan.
3.Tempat pembumian (grounding)
berfungsi mengalirkan muatan listrik dari kabel konduktor ke batang pembumian (ground rod) yang tertanam di tanah. Batang pembumian terbuat dari bahan tembaga berlapis baja, dengan diameter 1,5 cm dan panjang sekitar 1,8 – 3 m .
2.5 Jenis Instalasi penangkal petir (penyalur petir konvensional)
Jenis instalasi penangkal petir yang lebih cocok untuk rumah tinggal  adalah jenis instalasi penangkal petir konvensional, yakni rangkaian jalur instalasi penyalur petir yang bersifat pasif menerima sambaran petir.
Ada 2 System yang di gunakan :      
 
1.      Faraday Cage/Sangkar Faraday
 
Penangkal Petir Sangkar Faraday adalah rangkaian jalur elektris dari bagian atas bangunan menuju tanah/grounding dengan beberapa jalur penurunan kabel, sehingga menghasilkan jalur konduktor berbentuk sangkar yang melindungi bangunan dari sambaran petir.
Pemanfaatan struktur logam sebuah bangunan bisa dimanfaatkan, misalnya :
- Rangka baja (H-Beam/I-WF)
- Pertulangan Beton
- Frame Alumunium
Pemanfaatan struktur logam tersebut bisa dilakukan dengan catatan harus mengarah ke bawah/tanah di hubungkan dengan unit grounding system.
2.      Franklin Rod/Jalur Instalasi Tunggal
Penangkal Petir Franklin Rod adalah rangkaian jalur elektris dari atas bangunan menuju sisi bawah/tanah dengan jalur kabel tunggal, dengan cara memasang alat berupa batang tembaga dengan daerah perlindungan berupa kerucut imajiner dengan sudut puncak 112 derajat. Agar daerah perlindungan luar maka Franklin Rod di pasang pada bangunan teratas (tinggi 1 - 3 Meter). Makin jauh dari Franklin Rod maka perlindungan akan semakin lemah pada areal tersebut.
 
Dari kedua system instalasi penangkal petir konvensional tersebut tentunya sangat di pertimbangkan mengenai standart keamanan, kualitas instalasi, biaya dan estetika menjadi titik tolak utama bagi kita untuk memilih, memakai system pengamanan sambaran petir manakah yang sesuai untuk bangunan kita.
Berikut material yang di perlukan untuk instalasi penangkal petir konvensional :
- Ujung Penerima Sambaran / Splitzer
- Dudukan / Pipa penyangga
- Kabel Penghantar
- Grounding System
- Assesories dan material bantu
 
 
 
 
 
 
 
 Pada perencanaan sistem terminasi udara (Splitzer) pada instalasi penangkal petir konvensional ada 3 metode yang digunakan untuk menentukan penempatan terminasi udara sekaligus untuk mengetahui daerah proteksi. Metoda tersebut adalah :
1.      Metoda Jala (Mesh Size Metode)
Metoda ini digunakan untuk keperluan perlindungan permukaan yang datar karena bisa melindungi sebuah permukaan bangunan. Daerah yang akan diproteksi adalah keseluruhan daerah yang ada didalam jala tersebut. Permukaan disamping pada struktur yang tingginya lebih dari radius bola bergulir, yang sesuai dengan tingkat proteksi yang dipilih harus dilengkapi sistem terminasi udara. Pada umumnya digunakan ketentuan bahwa ukuran jala (Mesh) adalah 5 sampai 20 meter. Penghantar terminasi udara harus dipasang khususnya pada tepi atap, garis bubungan atap atau pada menara di atap. Penghantar terminasi udara instalasi penangkal petir konvensional harus menggunakan lintasan sependek mungkin dan langsung menuju ke grounding sistem supaya induktansinya dapat sekecil mungkin. Tinggi setiap splitzer yang digunakan antara 2-3 meter.
Atap bangunan dengan lembaran logam yang dilapisi pelindung atau atap bangunan berupa lembaran logam dengan lapisan tipis isolasi untuk isolasi thermal harus diberi terminasi udara seperti jika atap tidak terbuat dari logam. Atap bangunan yang terbuat dari bahan yang mudah terbakar harus dilindungi dari pengaruh bahaya pemanasan yang disebabkan arus petir yang mengalir melalui penghantar terminasi udara.
Usaha yang dapat dilakukan untuk mengurangi pemanasan tersebut diantaranya :
- Mengurangi temperatur konduktor dengan cara memperbesar luas penampang   konduktor
- Menambah jarak antara konduktor dengan konduktor lainnya yang dilindungi
- Menyelipkan lapisan pelindung panas antara konduktor dengan material atap yang mudah terbakar
2. Metoda Sudut Proteksi (Protective Angle Metode)
Metode sudut proteksi tidak dugunakan untuk perlindungan struktur yang lebih tinggi dari radius bola bergulir, karena secara geometris akan ada bagian dari struktur yang tidak terlindungi terhadap ancaman bahaya sambaran petir.
 
3. Metoda Bola Bergulir (Rolling Sphere Metode)
Metoda bola bergulir sangat baik digunakan pada bangunan yang bentuknya rumit. Dengan metoda ini seolah-olah ada suatu bola dengan radius (R) yang bergulir diatas tanah, sekeliling struktur dan diatas struktur kesegala arah hingga bertemu dengan tanah atau struktur bangunan yang berhubungan dengan permukaan bumi yang mampu bekerja sebagai penghantar. Titik sentuh bola bergulir pada struktur adalah titik yang dapat di sambar petir dan pada titik tersebut harus diproteksi oleh konduktor terminasi udara.




Radius Proteksi Instalasi Penangkal Petir Konvensional
Radius proteksi instalasi penangkal petir konvensional berbeda dengan radius proteksi penangkal petir elektrostatis, hal ini di sebabkan karena instalasi penangkal petir konvensional bersifat pasif. Secara teori radius penangkal petir konvensional antara 2 Meter sampai 4 Meter atau 45 derajat dengan ketinggian splitzer 1 Meter. Maka dari itu jika luas struktur bangunan atau areal yang akan di lindungi sangat luas lebih praktis dan ekonomis dipasang penangkal petir elektrostatis. Terminal petir elektrostatis dengan merk Flash Vectron memiliki radius proteksi 157 Meter.








BAB III
PENUTUP
A.KESIMPULAN
1. Proses terjadinya petir akibat perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan positif (proton).Terdapat 2 teori yang mendasari proses terjadinya petir yaitu : proses ionisasi dan proses gesekan antar awan.
3. Sambaran petir terjadi ketika arus air naik dengan membawa tetesan air super dingin dan kristal es bersama-sama, dan kumpulan awan menjadi bermuatan listrik dan menghasilkan petir. Menurut National Oceanic dan Atmospheric meskipun ada beberapa teori yang terjadi seperti seperti diatas akan tetapi tidak ada yang bisa mengatakan dengan pasti bagaimana interaksi antara kristal es menciptakan serangan petir.
4. Pemasangan penangkal petir untuk rumah adalah memberikan saluran elektris dari atas bangunan ke tanah dengan tujuan bila ada sambaran petir yang mengenai atas bangunan maka arus petir bisa mengalir ke ground dengan baik.Bagian utama dari penangkal petir adalah batang penangkal petir,kabel konduktor,dan tempat pembumian (grounding).
 5. Jenis instalasi penangkal petir (penyalur petir konvensional) yaitu terdiri dari : Faraday Cage/Sangkar Faraday dan Franklin Rod/Jalur Instalasi Tunggal .
 
 
B. SARAN
Setidaknya dengan adanya penangkal petir ini, resiko akan sambaran petir bisa diminimalisir, Untuk instalasi pemasangannya, bisa dilakukan sendiri asal sesuai prosedur atau biar tidak repot serahkan kepada ahlinya.














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

FajriantoHandaru. IndonesiaTempatSegudangPetir???.Fromhttp://www.bloggaul.com/kargo23/readblog/108514/indonesia-tempat-segudang-petir

P.T.AmanBarkahSejahtera,SistemProteksiPetirTerpadu.from
http://www.petir.com/http://networking.jaringan-komputer.com/instalasi-penangkal-petir.html



















DAFTAR ISI
KataPengantar
Daftar isi
 Bab I Pendahuluan
       A.Latar Belakang
       1.1 SEJARAH PERLINDUNGAN TERHADAP ANCAMAN BAHAYA SAMBARAN  PETIR
        1.2  FAKTA UNIK TENTANG SAMBARAN PETIR
       1.3 TEORI PENUNJANG TENTANG PETIR
      1.4 ARUS PETIR
       1.5 ENERGI LISTRIK
       B. Tujuan
Bab II Pembahasan……………………………………………………………
2.1  Proses Terjadinya Petir
2.2  Jenis-Jenis Petir Yang Terjadi Di Bumi
2.3   Pergerakan Petir dan aliran Petir
2.4  Pemasangan Penangkal Petir Dan Bagian Utama Penangkal Petir
2.5  Jenis Instalasi penangkal petir (penyalur petir konvensional)
Bab III Penutup………………………………………………………………...
       A.Kesimpulan
       B. Saran
DAFTAR PUSTAKA

Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)