SOLUSI PETIR – PENANGKAL PETIR
SOLUSI PETIR – PENANGKAL PETIR
Penangkal petir, atau penangkal petir kilat, adalah perangkat yang dirancang untuk melindungi bangunan dan struktur lainnya dari kerusakan akibat sambaran petir. Fungsi utama penangkal petir adalah mengalihkan aliran listrik dari sambaran petir langsung ke tanah, sehingga menghindari kerusakan pada bangunan, risiko kebakaran hingga kematian. Berikut ini adalah jenis-jenis penangkal petir :
PENANGKAL PETIR KONVENSIONAL / FARADAY / FRANKLIN
Kedua ilmuan tersebut Faraday dan Franklin menjelaskan system yang hampir sama, yakni system penyalur arus petir yang menghubungkan antara bagian atas bangunan dan grounding penangkal petir, sedangkan system perlindungan yang di hasilkan ujung penerima atau spiltzer adalah sama pada rentang 30-40 derajat. Perbedaanya adalah system 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 di sebut dengan sangkar faraday.
PENANGKAL PETIR RADIO AKTIF
Penelitian terus berkembang akan sebab terjadinya petir, dan semua ilmuan sepakat bahwa terjadinya petir karena ada muatan listrik di awan berasal dari proses ionisasi, maka untuk mengagalkan proses ionisasi dilakukan dengan cara menggunakan zat berradiasi seperti Radiun 226 dan 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 atau splitzer, bila mana awan yang bermuatan besar tidak mampu di netralkan zat radiasi kemudian menyambar maka akan cenderung mengenai penangkal petir. 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.
PENANGKAL PETIR ELEKTROSTATIS (ESE)
Prinsip kerja penangkal petir elektrostatis mengadopsi sebagian system penangkal petir radio aktif, yaitu menambah muatan pada ujung finial/splitzer agar petir selalu memilih ujung ini untuk di sambar. Perbedaan dengan system radio aktif adalah jumlah energi yang dipakai. Untuk penangkal petir radio aktif muatan listrik yang dihasilkan dari proses hamburan zat beradiasi, sedangkan pada penangkal petir elektrostatis energi listrik yang dihasilkan dari listrik awan yang menginduksi permukaan bumi.
CARA PEMASANGAN INSTALASI PENANGKAL PETIR
1. Pada tahap awal pengerjaan di mulai dengan mengerjakan bagian grounding system terlebih dahulu, dengan pertimbangan keamanan dan kemudahan. Kemudian dilakukan pengukuran resistansi atau tahanan tanah menggunakan alat Earth Testermeter, apabila hasil pengukuran tersebut menunjukan < 5 Ohm maka tahapan kerja berikutnya dapat dilakukan. Seandainya hasil resistansi atau tahanan tanah menunjukan > 5 Ohm maka dilakukan pembuatan atau penambahan titik grounding lagi disebelahnya dan di pararelkan dengan grounding pertama agar resistansi/tahanan tanahnya menurun sesuai dengan standar yang berlaku yaitu < 5 Ohm.
2. Setelah selesai membuat grounding penangkal petir, langkah berikutnya adalah memasang kabel penyalur (Down Conductor) dari titik grounding sampai keatas bangunan, tentunya dengan pertimbangan 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 kabel BC (Bare Copper), Kabel NYY atau Coaxial. Untuk tempat-tempat tertentu sebaiknya diberi pipa pelindung (Conduite) dengan maksud kerapihan dan keamanan.
3. Bila kabel penangkal petir telah terpasang dengan rapih, maka tahap selanjutnya pemasangan head terminal petir tentunya harus terhubung dengan kabel penyalur tersebut sampai ke grounding system. Pada saat memasang terminal petir, kita harus menggunakan tiang penyangga tingginya minimal 3 Meter dari puncak bangunan. Ada beberapa konstruksi tiang penangkal petir yang biasa digunakan, tentunya di sesuaikan dengan kebutuhan.
ISTILAH PENANGKAL PETIR / ANTI PETIR
Penangkal petir atau anti petir adalah istilah yang sudah keliru dalam bahasa kita, kesan yang di timbulkan dua istilah ini adalah aman 100% dari bahaya petir, akan tetapi pada kenyataannya tidak demikian. Dalam penanganan bahaya petir memang ada beberapa faktor yang sangat mempengaruhi, bilamana kita ingin mencari solusi total akan bahaya petir maka kita harus mempertimbangkan faktor tersebut.
Sambaran petir tidak langsung pada bangunan yaitu petir menyambar di luar areal perlindungan dari instalasi penangkal petir atau anti petir yang telah terpasang, kemudian arus petir ini merambat melalui instalasi listrik, kabel data atau apa saja yang mengarah ke bangunan, akhirnya arus petir ini merusak unit peralatan listrik dan elektronik di dalam bangunan tersebut. Masalah ini semakin runyam karena peralatan elektronik menggunakan tegangan kecil, DC yang sangat sensitif.
Pada dasarnya system pengamanan sambaran petir langsung bukan membuat posisi kita aman 100% dari petir, melainkan membuat posisi bangunan kita terhindar dari kerusakan fatal akibat sambaran langsung serta mengurangi dampak kerusakan peralatan listrik dan elektronik bila ada sambaran petir yang mengenai bangunan kita. Maka istilah yang paling tepat untuk pengamanan petir adalah PENYALUR PETIR.
PRINSIP PERLINDUNGAN PETIR
Jika kita memperhatikan bahaya petir yang diakibatkan sambaran petir, maka sistem perlindungan petir harus mampu melindungi struktur bangunan atau fisik maupun melindungi peralatan dari sambaran petir langsung dengan di pasangnya penangkal petir eksternal (Eksternal Protection) dan sambaran tidak langsung dengan di pasangnya penangkal petir internal (Internal Protection) atau yang sering disebut surge arrester serta pembuangan grounding system yang memadai sesuai standart yang telah ditentukan.
Sampai saat ini belum ada alat atau system 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, berdasarkan usaha tersebut suatu rancangan system proteksi petir secara terpadu telah di kembangkan oleh Flash Franklin Lightning Protection “SEVEN POINT PLANT”
Tujuan dari “SEVEN POINT PLANT” adalah menyiapkan sebuah perlindungan efective dan dapat di andalkan terhadap serangan petir, Seven Point Plant tersebut meliputi :
- Menangkap Petir
Dengan cara menyediakan system penerimaan (Air Terminal Unit) yang dapat dengan cepat menyambut arus petir, dalam hal ini mampu untuk lebih cepat dari sekelilingnya dan memproteksi secara tepat dengan memperhitungkan besaran petir. Terminal Petir Flash Franklin mampu memberikan solusi sebagai alat penerimaan sambaran petir karena desainnya dirancang untuk digunakan khusus di daerah tropis. - 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. - Menampung Petir
Dengan cara membuat grounding system 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. - Proteksi Grounding System
Selain memperhatikan resistansi atau tahanan tanah, material yang digunakan untuk pembuatan grounding juga harus diperhatikan, jangan sampai mudah korosi atau karat, terlebih lagi jika di daerah dekat dengan laut. Untuk menghindari terjadinya loncatan arus petir yang ditimbulkan adanya beda potensial tegangan maka setiap titik grounding harus dilindungi dengan cara integrasi atau bonding system. - Proteksi Petir Jalur Power Listrik
Proteksi terhadap jalur dari power mutlak diperlukan untuk mencegah terjadinya induksi yang dapat merusak peralatan listrik dan elektronik. - Proteksi Petir Jalur PABX
Melindungi seluruh jaringan telepon dan signal termasuk pesawat faxsimile dan jaringan data. - Proteksi Petir Jalur Elektronik
Melindungi seluruh perangkat elektronik seperti CCTV, mesin dll dengan memasang surge arrestter elektronik.
KEBUTUHAN BANGUNAN TERHADAP PERLINDUNGAN PETIR
Suatu instalasi penangkal petir harus dapat melindungi semua bagian dari struktur bangunan dan areal termasuk manusia serta peralatan yang ada didalamnya terhadap ancaman bahaya dan kerusakan akibat sambaran petir. Berikut ini akan dibahas mengenai cara menentukan besarnya kebutuhan bangunan akan proteksi petir menggunakan beberapa standart yaitu berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir, Nasional Fire Protection Association 780, International Electrotechnical Commision 1024-1-1.
A. Kebutuhan Bangunan Terhadap Instalasi Penangkal Petir Agar Terhindar dari Ancaman Bahaya Petir Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir.
Jenis Bangunan yang perlu diberi penangkal petir di kelompokan menjadi :
– Bangunan tinggi seperti gedung bertingkat, menara dan cerobong pabrik.
– Bangunan menyimpan bahan mudah meledak atau terbakar, misalnya pabrik amunisi, gudang bahan kimia.
– Bangunan untuk kepentingan umum seperti gedung sekolah, stasiun, bandara dan sebagainya.
– Bangunan yang mempunyai fungsi khusus dan nilai estetika misalnya museum, gedung arsip negara.
Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan suatu instalasi proteksi petir ditentukan oleh besarnya kemungkinan kerusakan serta bahaya yang terjadi jika bangunan tersebut tersambar petir. Berdasarkan Peraturan umum Instalasi Penangkal Petir besarnya kebutuhan tersebut mengacu kepada penjumlahan indeks-indeks tertentu yang mewakili keadaan bangunan di suatu lokasi dan dituliskan sebagai berikut R = A+B+C+D+E. Dari persamaan tersebut maka akan terlihat bahwa semakin besar nilai indeks akan semakin besar juga risiko (R) yang ditanggung suatu bangunan sehingga semakin besar kebutuhan bangunan tersebut akan sistem proteksi petir.
Beberapa Indeksi perkiraan bahaya petir ditunjukkan ke dalam tabel berikut ini :
Tabel 17. Indeks A : Bahaya Berdasarkan Jenis Bangunan nya.
| PENGUNAAN DAN ISI | INDEX A |
|---|---|
| Bangunan biasanya yang tidak perlu diamankan baik bangunan maupun isinya | -10 |
| Bangunan dan isinya yang jarang digunakan misalnya dangau ditengah sawah atau ladang, menara atau tiang dari metal | 0 |
| Bangunan yang berisi peralatan sehari-hari atau tempat tinggal misalnya rumah tinggal, industru kecil, dan stasiun kereta api | 1 |
| Bangunan atau isinya cukup penting misalnya menara air, toko barang-barang berharga dan kantor pemerintah | 2 |
| Bangunan yang berisi banyak sekali orang, misalnya bioskop, sarana ibadah, sekolah, dan monumen bersejarah yang penting | 3 |
| Instalasi gas, minyak atau bensin dan rumah sakit | 5 |
| Bangunan yang mudah meledak dan menimbulkan bahaya yang tidak terkendali bagi sekitarnya misalnya instalasi nuklir | 15 |
Tabel 18. Indeks B : Bahaya Berdasarkan Konstruksi Bangunan.
| KONSTRUKSI BANGUNAN | INDEX B |
|---|---|
| Seluruh bangunan terbuat dari logam dan mudah menyalurkan listrik | 0 |
| Bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam | 1 |
| Bangunan dengan konstruksi beton bertulang, kerangka besi dan atap bukan logam | 2 |
| Bangunan kayu dengan atap bukan logam | 3 |
Tabel 19. Indeks C : Bahaya Berdasarkan Tinggi Bangunan.
| TINGGI BANGUNAN SAMPAI….(m) | INDEX C |
|---|---|
| 6 | 0 |
| 12 | 2 |
| 17 | 3 |
| 25 | 4 |
| 35 | 5 |
| 50 | 6 |
| 70 | 7 |
| 100 | 8 |
| 140 | 9 |
| 200 | 10 |
Tabel 20. Indeks D : Bahaya Berdasarkan Situasi Bangunan.
| SITUASI BANGUNAN | INDEX D |
|---|---|
| Ditanah data pada semua ketinggian | 0 |
| Dikaki bukit sampai 3/4 tinggi bukit atau di pegunungan sampai 1000 meter | 1 |
| Dipuncak gunung atau pegunungan yang lebih dari 1000 meter | 2 |
Tabel 21. Indeks E : Bahaya Berdasarkan Hari Guruh.
| HARI GURUH PERTAHUN | INDEX E |
|---|---|
| 2 | 0 |
| 4 | 1 |
| 8 | 2 |
| 16 | 3 |
| 32 | 4 |
| 64 | 5 |
| 128 | 6 |
| 256 | 7 |
Tabel 22. Indeks R : Perkiraan Bahaya Sambaran Petir Berdasarkan PUIPP.
| R | PERKIRAAN BAHAYA | PENGAMANAN |
|---|---|---|
| Dibawah 11 | Diabaikan | Tidak Perlu |
| Sama dengan 11 12 13 14 |
Kecil Sedang Agak Besar Besar |
Tidak Perlu Dianjurkan Dianjurkan Sangat Dianjurkan |
| Lebih dari 14 | Sangat Besar | Sangat Perlu |
B. Kebutuhan Bangunan Terhadap Instalasi Penangkal Petir Agar Terhindar dari Ancaman Bahaya Petir Berdasarkan National Fire Protection Association (NFPA) 780.
Cara penentuan yang digunakan pada standar NFPA 780 hampir sama dengan cara yang digunakan pada PUIPP yaitu dengan menjumlahkan beberapa indeks yang mewakili keadan lokasi struktur bangunan berada kemudian hasil penjumlahan di bagi dengan indeks yang mewakili Isokerainic Level di daerah tersebut. Secara matematik dituliskan sebagai : R+(A+B+C+D+E)/F.
Beberapa Indeksnya dinyatakan sebagai berikut :
Tabel 10. Indeks A : Jenis Struktur
| JENIS STRUKTUR | INDEX A |
|---|---|
| Rumah kediaman yang kurang dari 465 m2 | 1 |
| Rumah kediaman yang lebih dari 465 m2 | 2 |
Perumahan, kantor dan pabrik dengan tinggi kurang dari 15 meter
|
3 5 |
| Perumahan, kantor dan pabrik dengan ketinggian 15-23 meter | 4 |
| Perumahan, kantor dan pabrik dengan ketinggian 23-46 meter | 5 |
| Perumahan, kantor dan pabrik dengan ketinggian lebih dari 46 meter | 8 |
| Kantor pelayanan milik pemerintah misalnya pemadam kebakaran, kantor polisi, dan perusahaan air minum | 7 |
| Hangar pesawat terbang | 7 |
| Pembangkit listrik dan sentral telepon | 8 |
| Menara air dan cooling tower | 8 |
| Perpustakaan, museum, dan bangunan bersejarah | 8 |
| Bangunan pertanian | 9 |
| Tempat bernaung didaerah rekreasi | 9 |
| Bangunan yang berisi banyak orang misalnya bioskop, sekolah, tempat ibadah, dan stadion olahraga | 9 |
| Struktur yang ramping dan tinggi seperti mercusuar, cerobong, dan menara pengawas | 10 |
| Rumah sakit, penampungan para lansia dan penyandang cacat | 10 |
| Bangunan tempat membuat atau menyimpang bahan berbahaya kimia | 10 |
Tabel 11. Indeks B : Jenis Konstruksi
| KERANGKA STRUKTUR | JENIS ATAP | INDEKS B |
|---|---|---|
| Bukan logam | Kayu Campuran aspal atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang terhubung secara elektrik |
5 3 4 1 |
| Kayu | Kayu Campuran aspal atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang terhubung secara elektrik |
5 3 4 2 |
| Beton bertulang | Kayu Campuran aspal atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang terhubung secara elektrik |
5 3 4 1 |
| Kerangka baja | Kayu Campuran aspal atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang terhubung secara elektrik |
4 3 3 1 |
Tabel 12. Indeks C : Lokasi Bangunan.
| LOKASI BANGUNAN | INDEKS C |
|---|---|
Bangunan dalam area bangunan yang lebih tinggi
|
1 2 |
Bangunan dalam area bangunan yang lebih rendah
|
4 5 |
| Struktur diperpanjang sampai 15,2 meter diatas permukaan tanah | 7 |
| Struktur diperpanjang sampai lebih dari 15,2 meter | 10 |
Tabel 13. Indeks D : Topografi.
| LOKASI | INDEKS D |
|---|---|
| Pada tanah datar | 1 |
| Pada sisi bukit | 2 |
| Diatas puncak bukit | 4 |
| Diatas puncak gunung | 5 |
Tabel 14. Indeks E : Pengunaan Bangunan dan Isinya.
| PENGUNAAN BANGUNAN DAN ISINYA | INDEKS E |
|---|---|
| Bahan yang tidak mudah terbakar | 1 |
| Perabotan rumah tangga | 2 |
| Perlengkapan atau perabotan biasa | 2 |
| Ternak perliharaan | 3 |
| Bangunan yang berisi sedikit orang (kurang dari 50 orang) | 4 |
| Bangunan yang berisi banyak orang (50 orang atau lebih) | 5 |
| Peralatan atau barang berharga | 6 |
| Pelayanan umum seperti pemadam kebakaran atau kantor polisi | 7 |
| Gas atau cairan yang mudah meledak | 8 |
| Peralatan operasi yang sensitif | 9 |
| Barang bersejarah | 10 |
| Peledak dan bahan pembuatnya | 10 |
Tabel 15. Indeks F : Isokeraounci Level.
| ISOKERAOUNCI LEVEL | INDEKS F |
|---|---|
| 0-5 | 9 |
| 6-10 | 8 |
| 11-20 | 7 |
| 21-30 | 6 |
| 31-40 | 5 |
| 41-50 | 4 |
| 51-60 | 3 |
| 61-70 | 2 |
| Lebih dari 70 | 1 |
Tabel 16. Perkiraan Bahaya Sambaran Petir Menurut NFPA 780
| R | PENGAMAN |
|---|---|
| 0-2 | Tidak Perlu |
| 2-3 | Dianjurkan |
| 3-4 | Dianjurkan |
| 4-7 | Sangat Dianjurkan |
| Lebih dari 7 | Sangat Perlu |
C. Kebutuhan Bangunan Terhadap Instalasi Penangkal Petir Agar Terhindar dari Ancaman Bahaya Petir Berdasarkan International Electrotechnical Commision (IEC) 1024-1-1
Untuk keperluan perhitungan yang lebih detail dan terperinci digunakan standart IEC 1024-1-1. Berdasarkan standart ini pemilihan tingkat proteksi yang memadai untuk suatu sistem proteksi petir didasarkan pada frekuensi sambaran petir langsung di daerah setempat (Nd) yang diperkirakan ke struktur yang di proteksi dan frekuensi sambaran petir tahunan di daerah setempat (Nc) yang diperbolehkan. Kerapatan kilat petir ke tanah atau kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan di daerah tempat struktur yang akan di proteksi. Nd-Ng.Ae.10^ / tahun. Dimana Ae adalah area cakupan dari struktur (m2) yaitu daerah permukaan tanah yang di anggap sebagai struktur yang mempunyai frekuensi sambaran petir langsung tahunan.
Daerah yang di proteksi adalah daerah di sekitar struktur 3h dimana h adalah tinggi struktur yang di proteksi. Contoh penentuan Ae ditunjukan sebagai berikut : (a) proyeksi ke bidang vertikal, (b) proyeksi ke bidang horizontal. Pengambilan keputusan perlu atau tidaknya memasang sistem proteksi petir pada bangunan berdasarkan perhitungan Nd dan Nc dilakukan sebagai berikut : Jika NdNc diperlukan sistem proteksi petir dengan efisiensi E>1-(Nc/Nd) dengan tingkat proteksi sesuai tabel 2.17.
Tabel 2.17. Efisiensi Sistem Proteksi Petir
| TINGKAT PROTEKSI | EFISIENSI SPP |
|---|---|
| I | 0,98 |
| II | 0,95 |
| III | 0,90 |
| IV | 0,80 |
Sistem proteksi terhadap sambaran petir berdasarkan IEC TC 81 menjelaskan bahwa suatu instalasi penangkal petir yang terpasang sempurna harus terdiri dari 3 bagian, yaitu proteksi eksternal, proteksi internal dan sistem pembumian (grounding). Maka dari itu Flash Franklin Lightning Protection melakukan pengembangan dan penelitian di laboratorium serta dilapangan, berdasarkan usaha tersebut suatu rancangan system proteksi petir secara terpadu telah diterapkan oleh Flash Franklin Lightning Protection yaitu “SEVEN POINT PLAN”
Dibawah ini beberapa tips solusi petir untuk menghindari dari sambaran petir :
- Jika anda melihat sambaran petir atau mendengar gelegar guruh segeralah menuju bangunan yang telah terlindungi dengan penangkal petir atau mendekatlah ke mobil atau truk.
- 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.
- 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.
- 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.
- Jika anda berada di luar ruangan maka hindari berdiri bergerombol dengan orang lain, buatlah jarak orang ke orang sekitar 5 meter.
- 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 dan menempatkan kedua tangan di lutut, cara ini akan membuat kita selamat.
- Jika kita berada di dalam ruangan hindarilah berdiri dekat pintu, jendela dan tempat yang berair.
- Perangkat elektronik seperti televisi, radio, komputer sebaiknya di matikan dan di cabut stop kontaknya, bila tidak memungkinkan menjauhlah dari perangkat elektronik tersebut.
- Bagi kita membawa HP, HT dan radio saku sebaiknya di matikan segera, pisahkan antena dengan body untuk mengurangi rangsangan petir menyambar.
- Jika ada korban terkena sambaran petir tangani dengan hati-hati dan jangan dibawa bersama barang yang bermuatan listrik agar tidak terkena sambaran ulang.
KONTAK KAMI
