Apa Itu Penangkal Petir? Bagaimana cara kerjanya?

Sistem penangkal petir merupakan salah satu mekanisme efektif yang mencegah potensi kerugian berwujud dan tidak berwujud akibat sambaran petir yang berasal dari interaksi antara langit dan bumi akibat kondisi cuaca buruk. Medan magnet yang terus-menerus ada antara langit dan bumi menghasilkan arus petir akibat elektrifikasi yang dilepaskan akibat perubahan kondisi atmosfer. Apabila debit daya yang dihasilkan oleh suatu petir disalurkan ke dalam tanah secara terkendali dengan bantuan Penangkal Petir, hal ini akan mencegah terjadinya kerusakan akibat arus petir yang intensitasnya sangat tinggi.

Apa Penangkal Petir yang Diklasifikasikan sebagai Surge Arrester dan Apa Kegunaannya?

Atmosfer dunia menampung muatan listrik yang diduga disebabkan oleh ketergantungan pada kecepatan rotasi planet . Selain itu, aliran udara magnetis yang diduga disebabkan oleh berbagai faktor menyebabkan sejumlah fenomena alam.

Di sisi lain, muatan listrik yang disebabkan oleh kombinasi beberapa faktor, seperti suhu, angin, hujan, dan awan, dalam kondisi yang menguntungkan, ditarik ke tanah dengan bantuan sumber daya bumi (keberadaan fisik tanah yang menyusunnya). bumi dan terdiri dari suatu benda atau materi).

Penangkal petir adalah sejenis sistem pembumian yang mencegah risiko sambaran petir. Ini adalah mekanisme efektif yang menangkis muatan listrik yang tidak diinginkan ke dalam tanah dalam sistem yang terkendali dan aman. Ini digunakan di kapal dan pabrik industri dan pada ketinggian yang mungkin rusak oleh arus listrik di udara, terutama gedung-gedung bertingkat dan gedung pencakar langit.

Penangkal petir menghilangkan potensi bahaya dari energi listrik arus tinggi yang dilepaskan di medan magnet dalam kondisi atmosfer. Perangkat penangkal petir memastikan arus listrik deras yang disebut sambaran petir turun ke tanah dengan aman.

Besar kemungkinan terjadinya korsleting pada berbagai peralatan listrik, panel listrik atau unit pusat listrik pada gedung, fasilitas atau tanaman setelah terjadi sambaran petir. Sistem pembumian yang aktif sebelum kondisi buruk tersebut terjadi berfungsi untuk melindungi manusia dan peralatan dari kerusakan akibat sambaran petir terhadap risiko kebakaran, kehilangan, dan kematian.

Bagaimana Cara Kerja Penangkal Petir yang Dikenal Dapat Menangkap Petir?

Cara proteksi terhadap kerusakan akibat sambaran petir dibagi menjadi dua kelompok; penangkal petir internal dan penangkal petir eksternal. Penangkal petir bekerja berdasarkan prinsip menangkap petir. Dipasang pada titik tertinggi dari struktur yang dimaksud dan disebut juga sebagai sistem proteksi petir eksternal, penangkal petir menarik petir dan menyalurkan arus ke tanah dengan bantuan batang logam di ujungnya.

Hal ini dilakukan oleh insinyur kelistrikan dengan menggunakan program perangkat lunak yang memiliki standar akurasi dan validitas tinggi. Sangat penting untuk menghitung sejauh mana penangkal petir akan memberikan zona perlindungan. Dalam hal apa pun yang termasuk dalam bidang keahlian para insinyur yang melaksanakan rancangan proyek, maka diperlukan perhitungan intensitas dan sudut arus listrik yang menyambar daerah yang mungkin terkena petir.

Salah satu kriteria paling penting untuk dipertimbangkan dalam penghitungan tingkat petir adalah pengetahuan tentang kategori risiko mana yang termasuk dalam tingkat proteksi petir. Berdasarkan perhitungan paling akurat yang dilakukan dalam kondisi yang sesuai dengan standar analisis IEC 62305 , zona proteksi petir dibagi menjadi empat tingkatan berbeda:

• Tingkat 1
  Ini adalah tingkat risiko tertinggi dan termasuk sambaran petir dengan arus yang berkekuatan hingga 200kA . Meskipun kemungkinan terjadinya sambaran petir hebat di negara kita berada pada tingkat minimum, kelas bahaya pabrik petrokimia di zona risiko tinggi sangatlah tinggi. Zona proteksi penangkal petir yang ditentukan berdasarkan tabel dengan risiko sambaran petir tertinggi memiliki radius 79m .
• Tingkat 2
  Tingkat ini mencakup sambaran petir di zona berisiko tinggi , dengan nilai arus hingga 150kA . Beberapa provinsi di Indonesia terkena dampak kuat yang disebabkan oleh sambaran petir. Area cakupan penangkal petir yang digunakan untuk perlindungan fasilitas industri, rumah sakit, dan pabrik di provinsi kelompok risiko level 2 harus dalam radius 87 meter .
• Tingkat 3
  Ini adalah tingkat yang mencakup sambaran petir yang menghasilkan arus sebesar 100kA, sementara itu berlaku untuk bangunan dan tempat tinggi yang termasuk dalam kategori risiko standar. Zona proteksi petir Level 3 memerlukan perlindungan area dengan radius 97m. Sistem penangkal petir yang menyediakan zona proteksi petir digunakan di semua fasilitas industri, terutama di tempat-tempat yang berisiko tinggi seperti rumah sakit, pabrik, dan masjid.  
• Tingkat 4
  Kategori risiko Level 4 yang mencakup kemungkinan terjadinya sambaran petir termasuk dalam kelompok risiko rendah dan mencakup perlindungan wilayah dengan radius 107 m . Produk yang dirancang dengan tepat harus digunakan karena perhitungan yang dibuat berdasarkan nilai sudut penurunan serta intensitas sambaran petir menunjukkan perlunya perlindungan dari petir beresiko rendah.

Kapan Penangkal Petir Pencegah Sambaran Petir Digunakan Pertama Kali?

Ilmuwan ternama Benjamin Franklin berhasil mengidentifikasi dan memberi nama muatan listrik positif dan negatif sejalan dengan hasil serangkaian eksperimen yang dilakukannya. Menyimpulkan bahwa listrik berada dalam keadaan cair berdasarkan penelitiannya, penemunya menetapkan bahwa gaya yang ada di lingkungan tertentu ada dalam jumlah yang tidak mencukupi atau berlebihan. Franklin, yang berpendapat bahwa benda-benda akan saling tolak menolak jika ada kelebihan atau kekurangan daya listrik di dalamnya, menegaskan bahwa benda-benda yang kelebihan daya listrik di satu tempat dan kekurangan daya listrik di tempat lain juga akan tarik-menarik. Sebagai hasil analisis eksperimen, ia menyebut potensi arus dengan kelebihan muatan sebagai positif dan nilai yang dapat diukur sebagai defisit sebagai negatif.

Mempertahankan eksperimennya dengan menggunakan toples Leiden yang menyimpan listrik, ilmuwan ternama itu mengamati dampak guntur dan kilat yang mungkin terjadi sehubungan dengan badai tersebut. Saat dia melanjutkan, dia mengamati bahwa listrik di toples Leiden habis dengan menghasilkan suara percikan dan bunyi berderak, dan menyadari bahwa keduanya berkorelasi. Franklin berhasil menemukan penangkal petir, berhasil mengisi listrik ke dalam toples Leiden berkat eksperimen layang-layangnya saat terjadi badai pada tahun 1752.

Pembuatan penangkal petir pertama pada tahun 1760, Benjamin Franklin menggunakan batang besi runcing yang rakitannya sangat sederhana. Penemu terkenal, yang menghubungkan ujung batang besi ke tanah, mulai menggunakan batang platina sebagai pengganti batang besi pada periode berikutnya.

Sejak tahun 1782, jumlah penangkal petir yang mulai umum ditemukan di bangunan tempat tinggal di negara bagian Philadelphia, AS melebihi 400 buah . Penangkal petir, yang dikembangkan dalam berbagai ukuran dan sifat berbeda pada tahun-tahun berikutnya, memberikan perlindungan dari arus petir di kapal serta di gedung bertingkat tinggi dan rendah.

Siapa Penemu Penangkal Petir?

Penangkal petir yaitu penangkal petir ditemukan pada tahun 1752 oleh Benjamin Franklin yang dikenal sebagai seorang polimatik dan ilmuwan. Setelah banyak percobaan yang dilakukannya, Franklin menemukan bahwa petir adalah sejenis arus listrik statis. Mengetahui bahwa kutub yang berlawanan saling tarik menarik, sang penemu kemudian menemukan penangkal petir dan berhasil mencegah kerusakan besar akibat petir. Beberapa jenis penangkal petir mulai digunakan di seluruh Amerika Serikat setelah tahun 1782.

Sangkar Faraday ditemukan dan diberi nama setelah Fisikawan InggrisMichael Faraday(1791-1867), adalah unit proteksi petir berbentuk jaring yang dilapisi atau dianyam dengan logam penghantar listrik.

Penangkal petir radioaktif ditemukan dan diperkenalkan ke dunia sains setelah penelitian dan eksperimen dilakukan terhadap zat radioaktif oleh fisikawan seperti Marie Curie (1867-1934) dari Polandia dan Leo Szilard -Hungaria-Amerika (1898-1934).

Selain itu, sistem penangkal petir aktif, yang telah banyak digunakan sebagai salah satu penemuan baru di zaman ini dan dipercaya karena komposisinya yang bebas radiasi, telah ditemukan beberapa waktu yang lalu.

Apa Saja Jenis Penangkal Petir yang Mencegah Resiko Petir?

Jenis penangkal petir dikategorikan berdasarkan sifat dan zona dampaknya. Dibagi menjadi empat – penangkal petir aktif, penangkal petir radioaktif, penangkal petir Franklin dan sangkar Faraday, penangkal petir yang saat ini banyak digunakan sebagian besar berupa penangkal petir Franklin dan sangkar Faraday. Ini dapat didaftar sebagai berikut:

Penangkal Petir Franklin: Penangkal petir Franklin, yang terdiri dari penangkal petir (Terminal udara), kabel penghantar, dan penangkal petir yang panjang dan tebal, digunakan untuk melindungi gedung-gedung bertingkat, serta tempat-tempat tinggi yang berisiko, dari kerusakan akibat sambaran petir.

Sangkar Faraday: Penangkal petir berbentuk sangkar, yang digunakan untuk melindungi dari petir setiap bangunan bertingkat rendah yang tidak memiliki gedung tinggi dan tonjolan tajam di sekelilingnya, disebut sangkar Faraday.

Penangkal Petir Radioaktif: Sistem proteksi petir, yang membantu petir turun ke tanah melalui jalur yang aman dan terkendali , berfungsi untuk memberikan perlindungan berkat elemen ion yang dipancarkannya ke udara.

Penangkal Petir Aktif: Opsi yang menghasilkan efek peringatan aliran dini dengan menjadi aktif sesuai dengan perubahan fenomena cuaca menciptakan zona perlindungan melingkar karena opsi tersebut menangkap muatan listrik statis yang terkumpul di udara dan membawanya ke tanah.

Di Mana Penangkal Petir Penangkap Arus Vital Digunakan?

Kewajiban penggunaan sistem penangkal petir yang memberikan perlindungan dari daya listrik statis berat yang disebabkan oleh petir diatur dalam lingkup  Peraturan tentang Perlindungan Kebakaran pada Bangunan yang diatur oleh Kementerian Perumahan Rakyat.

Dalam hal ini, penangkal petir sebaiknya digunakan pada fasilitas yang mempunyai risiko tinggi terhadap kerusakan dan korban jiwa serta harta benda dan pada bangunan dengan tinggi atap melebihi 30,5 m serta kubah masjid dan kapal. Penangkal petir yang juga merupakan sistem grounding yang efektif selain bersifat wajib juga sangat penting sebagai semacam tindakan perlindungan dari kebakaran.

Sangkar Faraday lebih disukai jika perlindungan dari risiko kebakaran tidak mungkin dilakukan melalui penangkal petir. Tujuan penggunaan Sangkar Faraday yang dipasang dengan lembaran logam yang dianyam atau dilapisi bahan logam diberikan di bawah ini:

• Perangkat yang memancarkan frekuensi radio, seperti mesin medis dan industri,
• Gudang yang berisi bahan yang mudah terbakar atau meledak,
• Bangunan dimana komunikasi radio digunakan, seperti unit polisi dan pabrik, 
• Modul frekuensi radio yang berfungsi sebagai kartu elektronik dan diperlukan di tempat-tempat di mana sistem pengenalan identitas digunakan atau transaksi dana elektronik dilakukan, dan
• Untuk tujuan sosial – tempat di mana Internet harus diputus.

Tidak cocok menggunakan penangkal petir bila bangunan , tempat tinggi, dan peralatan sebagian besar terbuat atau dibangun dari logam. Juga tidak cocok menggunakan peralatan penangkal petir pada tower crane, menara base station, pembangkit listrik tenaga angin dan menara pemancar TV dan radio yang didominasi oleh bahan logam yang menarik petir.

Cara Memasang Penangkal Petir Berkualitas dengan Desain Fungsional pada Bangunan

Penangkal petir dipasang di titik tertinggi bangunan atau di bagian atas bangunan runcing. Selain itu, peralatan proteksi petir harus ditempatkan pada ketinggian 1,5 m dari titik pemasangan. Batang arester harus berbentuk runcing terbuat dari baja tahan karat dengan panjang 50 cm dan penampang 16 mm2. Tiang badan yang terbuat dari pipa galvanis idealnya memiliki panjang 6 m dan dipasang pada titik yang sesuai, seperti dinding atau atap, dengan menggunakan penjepit.

Tepian yang nyaman sebaiknya dipilih untuk penangkal petir yang akan dipasang pada bangunan besar dan rata, sedangkan tata letak pemasangan dengan jarak 15 m harus diikuti. Kabel tembaga yang memungkinkan sistem pembumian bekerja secara efektif dan andal harus 95% murni dan memiliki sifat tembaga elektrolitik. Hal ini menghasilkan potensi konduktivitas maksimum yang menciptakan lingkungan yang cocok bagi penangkal petir untuk menangkap arus listrik yang besar dan mengirimkannya ke tanah.

Penangkal petir yang pemasangannya dilakukan dengan usaha yang memerlukan keahlian, mencakup keseluruhan kegiatan yang terkoordinasi sebelum pemasangan. Penting bagi orang-orang yang memiliki pengetahuan dan pengalaman praktis dalam semua aplikasi seperti grounding listrik dan sistem instalasi listrik, untuk ditugaskan pada tahap pemasangan.

10 Aturan Dasar Penangkal Petir Paling Efektif

Berbagai metode perlindungan dari bahaya petir dapat menyelamatkan nyawa melalui tindakan yang dilaporkan secara luas oleh Kepresidenan Manajemen Bencana dan Darurat. Anda dapat mempertimbangkan saran yang diberikan di bawah ini jika Anda mungkin terkena sambaran petir ketika Anda berada di dalam gedung, di lapangan terbuka, atau di luar ruangan:

1. Anda dapat berlindung di dalam gedung atau di bawah pohon yang tertutup atau menggunakan taktik drop-cover-hold (berjongkok dan berlindung dengan menundukan kepala yang didekap oleh tangan) jika tidak ada kemungkinan seperti itu. 
2. Penting untuk menjauhi hutan dan area terbuka selama badai hebat.
3. Mereka yang berada di luar ruangan pada saat menyadari kemungkinan sambaran petir harus masuk ke dalam gedung atau kendaraan yang tertutup.
4. Dalam hal merasakan adanya risiko sambaran petir; pintu dan jendela harus ditutup rapat, dan gorden serta kerai harus ditarik.
5. Beberapa tanda, seperti sengatan listrik pada rambut dan kesemutan atau bunyi berderak saat berada di lapangan terbuka, merupakan indikasi peningkatan kemungkinan terjadinya sambaran petir.
6. Anda harus pergi ke bagian terendah dari lapangan terbuka di mana tidak ada tempat untuk berlindung, menjatuhkan diri Anda ke tanah dan menyatukan kedua kaki Anda dan menutupi diri Anda dengan berjinjit menyentuh tanah dan menyembunyikan kepala Anda di antara lutut.
7. Di tempat yang rata dan tinggi, disarankan untuk menundukkan kepala, menghindari perbedaan tegangan dengan menyatukan kedua kaki dan mengurangi kontak dengan tanah serta menahan diri untuk tidak mengambil posisi berbaring atau berbaring di tanah dalam keadaan apa pun.
8. Kemungkinan besar petir menyambar tempat yang sama lebih dari satu kali.
9. Petir dapat menyambar area yang berjarak 15 hingga 20 km dari area curah hujan.
10. Meskipun sandal dan sepatu karet tidak memberikan perlindungan terhadap petir, Anda dapat menghindari kontak dengan logam dan menyentuh tempat yang keras seperti kayu dan dinding.

Apa hal paling menarik tentang penangkal petir? Sekarang giliran Anda untuk menggunakan Penangkal Petir, sebuah penemuan penting! Anda dapat membagikan pemikiran Anda di komentar. Jika ingin konsultasi seputar pemasangan penangkal petir, kami bersedia memberikan solusi. Hubungi whatsapp kami untuk mendapatkan saran dan penawaran terbaik.