Penangkal Petir (Grounding) dan Intalasi Pemasangan

Penangkal Petir (Grounding) dan Intalasi Pemasangan

Untuk meminimalisir kemungkinan terjadinya sambaran petir diperlukan penangkal petir external, dewasa ini penangkal petir external yang boleh digunakan ada dua jenis, yaitu penangkal petir konvensional dan penangkal petir elektrostatis. Sambaran petir bisa terjadi secara langsung maupun tidak langsung keduanya menimbulkan kerugian bagi manusia, sambaran langsung biasanya langsung menghancurkan atau merusak objek yang disambarnya.

Untuk penanganan agar peristiwa ini tidak terjadi maka perlu sekali jaringan listrik pada sebuah bangunan dilengkapi dengan perangkat  Pelepas tegangan lebih/over voltage  (Surge Arrester ). Jenis dan merk Surge Arrester ini banyak sekali tersedia di pasaran umum, yang jelas pemasangan arrester harus di hubungkan dengan grounding ke bumi. Surge Arrester atau penangkal petir internal ini dipasang di panel listrik dan di perangkat-perangkat elektronik kita. Jika kita akan merencanakan pemasangan surge arrester, sebelumnya harus dipasang terlebih dahulu instalasi penangkal petir eksternal dan groundingnya pada bangunan yang akan dilindungi tersebut, karena akan menjadi percuma jika kita hanya memasang internal protection sedangkan penangkal petir eksternalnya tidak ada serta sistem grounding harus sesuai dengan standarisasi agar penangkal petir yang kita pasang dapat bekerja dengan baik. Untuk penangkal petir external resistansi tanah yang dibutuhkan adalah kurang dari 5 Ω sedangkan untuk penangkal petir internal kurang dari 1 Ω.

Kerugian akibat sambaran petir

Sambaran petir bisa terjadi secara langsung maupun tidak langsung keduanya menimbulkan kerugian bagi manusia, sambaran langsung biasanya langsung menghancurkan atau merusak objek yang disambarnya. Sedangkan sambaran tidak langsung menimbulkan induksi petir yang dapat mengakibatkan kerusakan pada alat-alat elektronik dirumah kita, hal itu terjadi karena adanya tegangan lebih yang menerobos kedalam jaringan listrik rumah

Kami juga melayani dan merangkai serta memasangan Penangkal Petir untuk melindungi bagunan, tower dari tersambar petir. Penangkal Petir Sendiri merupakan rangkaian jalur berfungsi sebagai jalan bagi petir menuju permukaan bumi, tanpa merusak benda yang dilewatinya.

Untuk yang tinggal di daerah rawan sambaran petir mungkin sudah sering melihat kilatan cahaya dan suara gemuruh yang ditimbulkan oleh petir. Dan jika petir yang terjadi dekat dengan tempat kita berada sering merasakan adanya semacam sengatan listrik ke tubuh kita. Secara teori petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena awan bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya awan 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). Dimana  muatan akan diteruskannya ke bumi. Karena sifat petir adalah meneruskan muatan ke bumi, maka muatan akan mengejar tempat paling dekat padanya sebagai penghantar ke bumi.

Untuk mengantisipasi resiko apabila petir berada dekat rumah, perlu  membuat sistem Penangkal Petir (Grounding System) di rumah. Hal ini perlu dilakukan untuk mengurangi resiko dari sambaran petir dan juga barang elektronik dari arus lebih yang diakibatkan oleh Petir yang mengenai sekeliling rumah.

Berikut uraian bagaimana membuat Sistem Instalasi Penangkal :

1. Penangkal Petir konvensional (yang bisa diterapkan di bangunan rumah tinggal).

Diagram Penangkal Petir

Diagram Penangkal Petir

Penangkal petir konvesional ini  instalasinya sederhana yang difungsikan untuk membuat saluran elektris dari atas bangunan ke grounding , pengamanan sambaran petir ini mempunyai system sederhana berupa rangkaian jalur instalasi yang bersifat pasif atau menunggu terkena sambaran, baru kemudian menyalurkannya kedalam bumi dengan kemampuan perlindungan proteksi sebesar 45 derajat berbentuk kerucut. Penangkal petir jenis ini Pengamanan petir yang cocok untuk Rumah / bangunan kecil.

2. Penangkal Petir Elektrostatis ( Radius )

diagram penangkal petir elektostatis

diagram penangkal petir elektostatis

Penangkal Petir Elektrostatis System merupakan penangkal petir modern dengan menggunakan sistem E.S.E ( Early Streamer Emision ). Sistem E.S.E bekerja secara aktif dengan cara melepaskan ion dalam jumlah besar ke lapisan udara sebelum terjadi sambaran petir. Pelepasan ion ke lapisan udara secara otomatis akan membuat sebuah jalan untuk menuntun petir agar selalu memilih ujung terminal penangkal petir elektrostatis ini dari pada area sekitarnya. Dengan sistem E.S.E ini akan meningkatkan area perlindungan yang lebih luas dari pada sistem penangkal petir konvensional, dan memiliki radius perlindungan yang lebih besar dan berbentuk seperti payung, kemampuan radius ini di hasilkan dari penyerapan energi yang disebabkan oleh awan hujan oleh unit ini.

Prinsip kerja Penangkal petir Elektrostatis

Prinsip kerja Penangkal petir Elektrostatis mengadopsi sebagian system Penangkal Petir Radioaktif, yakni menambah muatan pada ujung finial / splitzer agar petir selalu memilih ujung ini untuk disambar.

Perbedaan dari sistem Radioaktif dan Elektrostatik ada pada energi yang dipakai. Untuk Penangkal Petir Radioaktif muatan listrik dihasilkan dari proses hamburan zat beradiasi sedangkan pada Penangkal Petir elektrostatik energi listrik dihasilkan dari Listrik Awan yang menginduksi permukaan bumi.

Sedangkan merk Penangkal Petir Lokal maupun Import Antara Lain : Merk GUARDIAN, STORMASTER, KURN, VIKING, THOMAS, EVO FRANKLIN, GENT, FLASH VECTRON, NEOFLASH, ERICO, PREVECTRON, EF SYSTEM.

Bila sebuah bangunan sudah terpasang Penangkal Petir Eksternal maka kerusakan Fisik bangunan sudah tertanggulangi hampir keseluruhan, masih ada sedikit celah akan bahaya petir yang lain yakni kerusakan akibat Sambaran petir tidak langsung atau secara umum disebut Induksi Petir.

Sehingga dalam memasang instalasi penangkal petir selain harus memilih jenis penangkal petirnya, disamping itu harus memperhatikan grounding systemnya dan komponen pendukungnya sebagai berikut :

  1. Dalam instalasi penangkal petir grounding sistem berfungsi untuk pelepasan muatan listrik ke dalam tanah. Bahan yang biasa digunakan untuk grounding sistem biasanya berapa cooper rod/ batang tembaga, kabel BC + pipa besi galvanis, dan pelat tembaga yang ditanam didalam kedalaman tertentu. Baik atau tidaknya instalasi penangkal petir sangat terpengaruh oleh grounding system.
  2. Internal Protection ( Surge Arrester )
    Internal Protection adalah sistem pengamanan jaringan kabel daya atau data di dalam bangunan agar efek dari sambaran petir tidak merusak jaringan listrik, jaringan PABX, jaringan elektronik dan jaringan LAN atau internet, arester petir merupakan perangkat yang dipasang dijaringan daya difungsikan untuk membelokkan tegangan petir ke grounding fungsi lain Penangkal Petir. Dalam sebuah instalasi yang menggunakan kabel baik didalam atau diluar bangunan tidak menutup kemungkinan menjadi jalan masuk untuk dilalui induksi arus petir.
  3. Tiang penyangga penangkal petir, merupakan batang penegak yang berfungsi sebagai media menempatkan dan menaikkan posisi ujung batang penangkal petir ( Head protector / Air terminal ) agar mendapatkan level tinggi, karena level ketinggian ujung batang penangkal petir ( Head protector / Air terminal ) sangat peting atau berarti untuk mendapatkan radius proteksi yang besar / optimal. Semakin tinggi posisi maka secara otomatis kemampuan proteksi terhadap sambaran petir semakin besar, meskipun dari ujung batang ( Head protector / Air terminal ) elektrostatis system yang dipasangjuga mempunyai spesifikasi radius proteksi perlindungan yang optimum.Terdapat beberapa jenis konstruksi pemasangan yang diaplikasikan antara lain Tiang penyangga diatas bangunan / gedung, Tiang monopole /Tiang tunggal, Tiang penyangga diatas tower triangle / four angle, Tiang penyangga diatas silo, cerobong, DLL.
  4. Kabel penangkal petir, adalah jalur logam elektris yang menghubungkan antara Ujung batang penangkal petir (Head protector / Air terminal). Penerima sambaran kedalam Tanah atau grounding system, dengan tujuan menyalurkan muatan listrik yang disebabkan sebuah sambaran. Maka secara fungsi, kabel penyalur ini harus mampu menahan dan menerima beban tegangan kejut dan arus yang melaluinya, atau juga bisa di difinisikan bahwa Kabel penyalur petir adalah untaian kawat logam dengan luasan tertentu dan di desain sesuai dengan kebutuhan sebagai penyalur arus yang sangat besar.
    Kabel penghantar / konduktor penangkal petir acuan standart untuk kabel penghantar arus petir ada di luas permukaan penghantarannya minimal 50 mm2, bahan logam bisa dengan beberapa alternatif : Tembaga (Cu), Alumunium (Al), atau Besi (Fe). Bila instalasi kabel konduktor / kabel penghantar diletakkan di luar bangunan dan jauh dari instalasi lain ( listrik, data ) ataupun jauh dari jangkauan penghuni maka kabel bisa menggunakan BCC minimal 50 mm2 (bare copper conductor) atau BAC (bare alumunium conductor) atau istilah pasarnya Kabel Telanjang sudah cukup bisa digunakan.
    Pertimbangan menggunakan kabel jenis ini adalah efisien/ murah, tetapi ada kekurangannya yakni dari segi estetik, akan kurang sekali walau bisa di siasati dengan menyelubungi dengan PVC Conduit. Sedangkan bila kabel penghantar diletakkan di sisi dalam bangunan dan di hindarkan dari instalasi lain ( listrik, data) ataupun jauh dari jangkauan aktifitas penghuni minimal 2 meter maka kabel bisa menggunakan NYY ( doble Isotated ) dengan pertimbangan kabel ini sudah berisolasi dan cukup mampu menahan induksi petir ( side flashing ) walaupun sifat anti side flashingnya minimal. Penggunaan Conduit Cable PVC di posisi yang dekat aktifitas juga sangat disarankan sebagai bentuk tambahan estetika dan keamanan. Dan bila jalur instalasi tidak bisa dihindarkan dari instalasi lain ( listrik, data, kontrol dll) atau kata lain harus berdekatan dan berjajar bersebelahan maka kabel jenis HVSC ( High Voltage Single Core) yang harus digunakan karena hanya kabel inilah yang mampu menahan tegangan yang besar kemungkinan akan menembus isolasi / induksi arus petir istilah mudahnya anti side flashing. misal kabel penghantar di pasang bersamaan di kabel trey power.
  5. Lightning / Event Counter ( alat penghitung sambaran petir ) adalah alat yang dipasang dalam instalasi penangkal petir yang berfungsi untuk menghitung seberapa banyak instalasi penangkal petir telah disambar. Dengan mengetahui seberapa banyak disambar petir maka akan diketahui pila bahwa instalasi penangkal petir ini benar – benar berfungsi.
  6. Kadar Air, Bila air tanah dangkal / penghujan maka nilai tahanan sebaran mudah didapatkan sebab sela sela tanah mengandung cukup air bahkan berlebih, sehingga konduktifitas tanah akan semakin baik.
    Mineral / Garam, Kandungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan karena semakin berlogam dan bermineral tinggi maka tanah semakin mudah menghantarkan listrik, daerah pantai kebanyakan memenuhi ciri khas kandungan mineral dan garan tinggi sehingga, tanah sekitar pantai akan jauh lebih mudah untuk mendapatkan tahanan tanah yang rendah.
    Keasaman, semakin asam PH tanah maka arus listrik semakin mudah menghantarkan dan berlaku sebaliknya PH tanah Tinggi (basa) maka listrik juga sulit mengalir. Ciri tanah dengan PH Tinggi (basa) biasanya berwarna terang misalnya Bukit Kapur.
    Tekstur tanah,Untuk daerah yang bertekstur pasir dan porous akan sulit untuk mendapatkan tahanan sebaran yang baik karena untuk jenis tanah ini air dan mineral akan mudah hanyut dan tanah mudah kering.

Melihat faktur tanah yang di atas maka ada berbagai teknis pembuatan grounding yang bisa dipakai :

  • Single Rod Grounding, ground yang hanya terdiri dari satu buah titik penancapa stik Rod arus pelepas di dalam tanah dengan kedalaman tertentu (misal. 3 mtr). untuk daerah yang memiliki karakteristik tanah yang konduktif tentu mudah untuk didapatkan tahanan sebaran tanah dibawah 5 ohm hanya dengan satu buah rod.
  • Paralel Rod Grounding, grounding system Paralel menjadi tindakan alternatif bila sistem single masih mendapatkan hasil yang kurang baik ( diatas 5 Ohm ) maka perlu ditambahkan stick arus pelepas dengan minimal jarak antar stick 2 meter dari ground sebelumnya dan di sambung ke ground baru disebelahnya, hal ini dilakukan berulang sampai menghasilkan nilai tahanan tanah yang diinginkan ( dibawah 5 Ohm )
  • Multi Grounding System, Bila didapati kondisi tanah yang memiliki ciri kering/air tanah dalam, kandungan logam sedikit, Basa (berkapur), Pasir dan Porous. Maka penggunaan 2 cara diatas akan susah dan bisa gagal untuk mendapatkan resistansi kecil, maka teknis yang digunakan dengan cara penggantian tanah dengan tanah yang mempunyai sifat menyimpan air atau tanah yang kandunga mineral garam dapat menghantar listrik dengan baik, pada daerah titik logam rod ground yang di tancapkan dan di kisaran kabel penghubung antar ground nya. Tanah Humus, Tanah dari kotoran Ternak, Tanah Liat Sawah cukup bisa memenuhi standart hantar tanah yang baik. Caranya letak titik rod di bor dengan lebar kisaran 2 inchi atau lebih , kemudian di isi dengan Tanah Humus sampai penuh kemudian di isi air kemudian rod ground di masukkan. Parit penghubung antar rod groundyang sudah terpasang kabel penghubung ( BC ) di tanam kembali dengan tanah Humus.

Suatu instalasi PENANGKAL PETIR harus dapat melindungi semua bagian dari struktur bangunan dan arealnya 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. Kebutuhan Bangunan Terhadap Instalasi PENANGKAL PETIR Agar Terhindar dari Ancaman Bahaya Petir Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi PENANGKAL PETIR,  antara lain bangunan tinggi seperti gedung bertingkat, menara dan cerobong pabrik, bangunan penyimpanan 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.

Tags:

Leave a Reply