Analisis Biaya Manfaat Sistematis Atas Proteksi Sambaran Petir

Pengadaan instalasi proteksi petir sambaran petir meliputi penangkal petir eksternal dan penangkal petir internal. hal-hal yang berkaitan dengan sistem proteksi, teknologi dan biaya investasi yang diperlukan di tentukan oleh tingkat perlindungan penangkal petir yang diinginkan. sedang tingkat perlindungan yang di inginkan di tentukan oleh jenis, tipe dan fungsi bangunan serta peralatan yang akan di lindungi serta resiko yang timbul jika terjadi kegagalan perlindungannya. Tingkat perlindungan suatu sistem proteksi sambaran petir di kelompokan dalam: 1. Tingkat perlindungan biasa atau normal, yaitu untuk bangunan-bangunan biasa yang bila terjadi kegagalan perlindungan tidak menyebabkan bahaya beruntun, seperti bangunan perumahan, gedung gedung. 2. tingkat perlindungan tinggi, yaitu untuk bangunan-bangunan atau instalasi yang lain yang jika terjadi kegagalan perlindungan maka akan dapat berbahaya bagi keselamatan jiwa atau dapat menimbulkan bahaya ikutan yang lebih besar, seperti instalasi eksplosif mudah meledak, bangunan bangunan dengan tingkat penggunaan tinggi dan banyak orang yang di dalamnya, instalasi komunikasi penting dan lain lain. 3. tingkat perlindungan sangat tinggi, yaitu untuk bangunan atau instalasi yang jika terjadi kegagalan perlindungan dapat menyebabkan bahaya ikutan yang tidak terkendali seperti pusat instalasi nuklir. biaya infestasi yang di perlukan untuk ketiga tingkat perlindungan di atas pada dasarnya terbagi dalam biaya investasi penangkal petir eksternal dan biaya investasi penangkal petir internal dan minimisasi biaya total dapat di lakukan dengan menerapkan konsepsi bahwa penangkal petir eksternal merupakan bagian tak terpisahkan dari penangkal petir internal. Penangkal petir eksternal Instalasi penangkal petir eksternal meliputi: 1. pengadaan Susunan finial penangkal petir Susunan final penangkal petir dapat berupa finial lai dengan memanfaatkan benda logam yang terpasang di atas bangunan seperti atap logam, menara logam, dll. Tingkat perlindungan yang diinginkan menentukan susunan dan jumlah finial, dimensi dan jenis bahan finial serta konstruksinya dan semua ini secara besaran arus petir di tentukan oleh tingginya arus puncak petir (I) dan muatan arus petir (Q). Finial batang tegak biasa digunakan untuk bangunan atap runcing, menara telekomunikasi, dll. satu hal yang perlu di pertimbangkan untuk bangunan tinggi seperti menara komunikasi adalah adanya kemungkinan kejadian sambaran samping, yang berarti harus dapat diantisipasi bahwa petir dapat menyambar antena antena dari samping. Antena yang tersambar petir akan dialiri arus petir dan arus petir yang mengalir dapat di perkirakan besarnya berdasar sudut lindung finial terpasang, yang dengan demikian akan dapar diperkirakan pula resiko yang timbul. Finial mendatar biasa digunakan pada bangunan atap datar dengan menggunakan penghantar yang dipasang mendatar, dengan menggunakan atap bangunan atau atap tangki suatu kilang minyak. konsep yang diterapkan adalah konsepsi sangkar faraday. Hal yang perlu diperhatikan jika atap tangki yang berisi bahan mudah meledak akan digunakan sebagai finial adalah ketentuan bahwa atap tangki tidak ada kemungkinan gas buang atau gas yang keluar dan pada atap tangki tidak ada kemungkinan ceceran bahan yang mudah meledak maka atap tangki tidak memiliki lubang lubang atau hubungan pelat pelat. Atap benar benar dapat menjamin bahwa konduksi berjalan dengan baik, suatu hal yang sangat penting bahwa kenaikan temperatur pelat atap karena tersambar petir tidak mencapai temperatur nyala dari bahan bakar isi tangki. 2. Pengadaan Sistem Penyaluran Arus petir Arus sambaran petir yang mengenai finial harus dapat segera dialirkan ke tanah dengan pengadaan sistem penyaluran arus petir melalui jalan terpendek. Dimensi atau luas penampang, jumlah dan rute penghantar di tentukan oleh kuadrat arus impuls sesuai dengan tingkat perlindungan yang ditentukan serta tingginya arus puncak petir. Risiko bahaya yang dapat ditimbulkan dari penyaluran arus petir ini terutama adalah adanya induksi elektromagnetik pada peralatan elektronik di dalam bangunan. 3. Pembuatan Sistem Pertahanan Sistem pertahanan berfungsi sebagai sarana mengalirkan arus petir yang menyebar ke segala arah ke dalam tanah. Hal yang perlu di perhatikan dalam perancangan sistem pertahanan adalah tidak timbulnya bahaya tegangan langkah dan tegangan sentuh. Kriteria yang dituju dalam pembuatan sistem pertahanan adalah bukannya rendahnya harga pertahanan tanah akan tetapi dapat dihindari bahaya seperti tersebut di depan. Selain itu sistem pertahanan akan semakin tinggi pula tegangannya pada penyama potensial (potensial equalizing bonding) sehingga upaya perlindungan internalnya tidak akan lebih berat. Penangkal Petir Internal implementasi konsepsi penangkal petir internal pada dasarnya adalah upaya menghindari terjadinya beda potensial pada semua titik di instalasi atau peralatan yang di proteksi di dalam bangunan. Langkah langkah yang dapat dilakukan merupakan integrasi dari sarana penyama potensial, pemasangan arestor tegangan dan arus, perisaian dan filter. Biaya investasi yang diperlukan untuk pengadaan penangkal petir internal adalah sangat besar karena berbagai mekanisme dapat menyebabkan terjadinya beda potensial di salam peralatan yang di proteksi yang dapat berupa propagasi tegangan lebih melalui saluran telepon, antene, supply day alistrik, pertahanan dan berbagai induksi elektromagnetik. Upaya minimisasi biaya dapat dilakukan dengan langkah pendefinisian zoning area proteksi dan terutama dengan upaya mangurangi menjadi sekecil mungkin semua arus atau tegangan impuls petir yang menjalar ke dalam bangunan dan instalasi. Pengalaman menunjukan bahwa dengan upaya maksimal dalam penyempurnaan penangkal petir eksternal dan penerapan perisaian akan dapat memperkecil biaya penangkal petir internal, khususnya untuk pengadaan sistem proteksi petir instalasi eksplosif, mudah meledak, terdapat tiga utama yang harus di perhatikan sebagai berikut: 1. Aspek pengaruh luar yang dalam hal ini adalah aspek kejadian sambaran petir. Upaya pengamanan yang harus dilakukan adalah mencegah terjadinya percikan busur listrik, di dekat atap bangunan, di dalam bangunan yang dilindungi, dan di sistem pertahanannya. cara yang dapat diterapkan adalah pembenaran susunan finial, penyaluran arus petir dan pertanahan dan penghubungannya serta mencegah terjadinya mekanisme Faraday Hole. 2. Aspek operasional, yang dalam hal ini menyangkut masalah mixture bahan bahan gas yang sangat menentukan temperatur, tegangan dan energi penyalaannya. 3. Aspek kemampuan internal, yang dalam hal ini upaya meningkatkan kemampuan internal instalasi, misalnya tanki, yang memiliki ketahanan lebih tinggi dan mampu mengeliminasi akibat yang terjadi jika ternyata ada kegagalan dari upaya dua aspek di atas. sumber: buku mekanikal elektrikal penerbit andi

Instalasi Penangkal Petir

Instalasi penangkal petir ialah instalasi suatu sistem dengan komponen komponen dan peralatan peralatan yang secara keseluruhan berfungsi untuk menangkap petir dan menyalurkannya ke tanah, sehingga semua bagian dari bangunan beserta isinya atau benda benda yang di lindunginya terhindar dari bahaya sambaran petir. OInstalasi penangkal petir terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut: 1. Penangkal di atas tanah, ialah penghantar yang di pasang di atas atap sebagai penangkap petir, berupa elektroda logam yang di pasang dengan posisi mendatar. 2. Penghantar pada dinding atau di dalam bangunan, sebagai penyalur arus petir ke tanah, terbuat dari tembaga, baja galvanish, atau alumunium. 3. Elektroda-elektroda tanah antara lain: a. Elektroda pita (strip), yang di tanam minimum 0,5-1 m dari permukaan tanah. b. Elektroda batang, dari pipa atau besi baja profit yang dipancang tegak dalam tanah sedalam 2 m. Faktor-faktor yang perlu di pertimbangkan dalam merencanakan dan memasang sistem penangkal petir adalah: 1. Keamanan secara teknis, tanpa mengabaikan faktor keserasian arsitektur, perhatia utama harus ditunjukan kepada di perolehnya nilai perlindungan terhadap sambaran petir yang efektif. penampang hantaran hantaran pertahanan yang di gunakan 2. Ketahanan mekanis. 3. Ketahanan terhadap korosi. 4. Bentuk dan ukuran bangunan yang di lindungi. 5. Faktor ekonomis. Tempat-tempat yang tak terhindar dari sambaran petir: 1. Tempat yang basah dan berair. 2. Tempat terbuka (seperti lapangan) 3. Pohon-pohon yang tinggi. 4. Daerah pinggiran hutan. 5. Bangunan yang tinggi yang tidak di lengkapi dengan instalasi penangkal petir. 6. Transformator pada gardu induk listrik. Tempat-tempat yang terhindar dari sambaran petir, antara lain: 1. Bangunan yang di lengkapi dengan instalasi penangkal petir 2. kendaraan yang mempunyai karoseri baja sumber buku "mekanikal elektrikal penerbit andhi

SISTEM PENANGKAL PETIR

Petir yang kita kenal sekarang ini terjadi akibat awan dengan muatan tertentu menginduksi muatan yang ada di bumi. bila muatan di salam awan bertambah besar, maka muatan induksi pun semakin besar pula sehingga beda potensial antara awan dengan bumi juga semakin besar. Kejadian ini diikuti pelopor menurun dari awan dan diikuti pula dengan adanya pelopor menarik dari bumi yang mendekati pelopor menurun pada saat itulah terjadi apa yang dinamakan petir. Petir yang ditarik kemudian di salurkan ke dalam tanah. macam-macam konduktor dapat di gunakan untuk mengalirkan energi petirke tanah. Karakteristiknya yang utama adalah steel frame (rawan terhadap putus/gagal sambungan yang menyebabkan loncatan petir dan adanya arus induksi di sekeliling arus petir), dan coaxial cable (arus induksi disekap di dalam kabel). Sedangkan untuk grounding terminal dapat berupa batang tembaga, lempeng tembaga atau kerucut tembaga, semakin luas permukaan terminal dan semakin rendah tahanan tanah, maka semakin baik sistem pentahanannya. Panjang kanal petir dapat mencapai beberapa kilometer, dengan rata-rata 5km. Kecepatan pelopor menurun dari aawan mencapai 3% dari kecepatan cahaya. sedangkan kecepatan pelepasan muatan balik mencapai 10 % dari kecepatan cahaya. Sisitem Perlindungan Petir Mengingat akibat sambaran petir cukup berbahaya, maka muncullah berbagai usaha untuk mengatasi sambaran petir. Dalam teknik penangkal petir di kenal 2 macam sistem, yaitu: 1. Sistem Penangkal Petir Sistem ini menggunakan ujung metal yang runcing sebagai pengumpul muatan dan di letakan pada tempat yang tinggi sehingga petir di harapkan menyambar ujung metal tersebut terlebih dahulu. Sistem ini memiliki kelemahan di mana apabila sistem penyaluran arus petir ke tanah tidak berfungsi dengan baik maka ada kemungkinan timbul kerusakan pada peralatan elektronik yang sangat peka terhadap medan transein. Ada beberapa macam alat penangkal petir yang bisa digunakan, yaitu: a. franklin rod, berupa kerucut tembaga dengan daerah perlindungan berupa kerucut imajiner dengan sudut puncak 1120 agar daerah perlindungan besar, Franklinjn rod dipasang pada pipa besi (dengan tinggi 1-3 meter). Makin jauh dari Franklin rod makin lemah perlindungannya. Franklin rod dapat dilihat berupa tiang tiang di bubungan atap bangunan. b. faraday cage, untuk mengatasi kelemahan franklin rod karena adanya dearah yang tidak terlindungi dan dearah di mana perlindungan melemah, bila jarak makin jauh dari franklin rod maka di buat sistem faraday cage. Faraday cake mempunyai sistem da sifat seperti franklin rod, tapi pemasangannya di seluruh permukaan atap dengan tinggi tiang yang lebih rendah. c. ionization corona, yang bersifat menarik petir untuk menyambar ke kepalanya dengan cara haluan memancarkan ion ion ke udara. kerapatan ion makin besar bila jarak kekepalanya makin dekat. Pemancaran ion dapat menggunakan generator listrik atau baterai dengan cadangan (generated ionization) atau secara alamiah (natural ionization). Area perlindungan sistem ini berupa bola dengan radius mencapai sekitar 120 meter dan radius ini akan mengecil sejalan dengan bertambahnya umur. sistem ini dapat dikenali dari kepalanya yang dikelilingi 3 bilah pembangkit beda tegangan dan di pasang pada tiang tinggi. d. radioaktif, meskipun merupakan sistem penarik petir terbaik, namun sudah di larang penggunaannya karena radiasi yang di pancarkannya dapat mengganggu kesehatan manusia. selain itu sistim akan berkurang radius pengamanannya bersamaan dengan waktu radioaktifnya. 2. Dissipation Array System (DAS) sistem ini menggunakan banyak ujung runcing (point discharge) di mana setiap bagian benda yang runcing akan mengarahkan muatan listrik dari benda itu sendiri ke molekul udara di sekitarnya. sitem ini mengakibatkan benda itu sendiri ke molekul udara di sekitarnya. Sistem ini mengakibatkan turunnya beda potensial antara awan dengan bumi sehingga mengurangi kemampuan awan untuk melepaskan muatan listriknya. sumber: buku MEKANIKAL ELEKTRIKAL penerbit : ANDI Ir. Sunarno, M.Eng., Ph.D.

FENOMENA PETIR

Fenomena umum : Petir pada jaman yunani kuno sering di anggap sebagai tongkat dewa Zeus. bagi orang viking, petir merupakan benturan martil thor, dewa bagi orang viking. untuk pengikut budha, terdapat patung budha yang membawa busur panah dengan petir sebagai anak panahnya, sementara bagi suku indian petir adalah cahaya bulu dari burung keramat yang kepakan sayapnya menghasilkan suara gemuruh petir. Dengan berkembangnya teknologi dan banyaknya penelitian, percobaan dan teori-teori dari para ahli pendahulu, maka dapat di ambil kesimpulan bahwa petir merupakan gejala alam dengan aliran impuls yang sangat tinggi yang terjadi akibat adanya aliran muatan listrik dari awan ke tanah karena adanya kuat medan listrik antara muatan di awan dengan muatan induksi pada objek-objek di permukaan tanah. peristiwa pengaliran muatan tersebut dinamakan sambaran petir. Pada umumnya lapisan bawah awan bermuatan negatif, sedang bagian atas berkumpul muatan positif,sehingga sambaran petir dari awan ketanah seringkali mengakibatkan kerusakan peralatan listrik, baik peralatan listrik transmisi, maupun peralatan listrik rumah tanggahal ini di sebabkan karena sambaran petir di ikuti aliran arus yang sangat tinggi hingga ratusan kilo ampere dengan propagansi sampai ratusan kilo volt dan semua itu terjadi dalam waktu yang sangat singkat. dampak yang terjadi dapat merupakan kebakaran kerusakan isolasi dan lain lain, selain itu dampak tidak langsungnya adalah kerusakan pada peralatan elektronik instrumentasi, kontrol dan komunikasi. Proses pelepasan muatan petir: Petir terjadi dari proses fisika dimana terjadi pengumpulan muatan muatan listrik di awan. dalam keadaan normal, atmosfer terdapat ion positif dan ion negatif yang tersebar acak. Ion ion ini terjadi karena tumbukan atom, pancaran sinar kosmis dan energi thermis. pada keadaan cuaca cerah terdapat medan listrik yang berarah tegak lurus ke bawah menuju bumi. Dengan adanya medan listrik tersebut, maka butiran air yang ada di udara akan terpolarisasi karena induksi. Bagian atas bermuatan negatif dan bagian bawah bermuatan positif. di dalam awan adakalanya terjadi pergerakan arus udara ke atas membawa butir butir air yang berat jenisnya lebih tinggi. karena mengalami pendinginan, butiran air ini akan membeku sehingga berat jenisnya membesar yang mengakibatkan timbulnya gerakan ke bawah dengan kecepatan sangat tinggi. Dalam pergerakannya timbul gaya tarik terhadap ion ion negatif dan ion positif di tolak. Akibatnya butiran air besar yang mengandung ion negatif dan berkumpul di bagian bawah awan, sementara pada bagian atas awan akan berkumpul ion bermuatan positif. Bersama terjadinya pengumpulan muatan, pada awan timbul medan listrik yang intensitasnya semakin besar dan akibatnya gerakan ke bawah butir-butir air menjadi terhambat atau berhenti. akibatnya bentuk medan listrik antara awan dengan permukaan bumi. apabila medan listrik ini melebihi kekuatan tembus udara terjadilah pelepasan muatan. distribusi muatan di awan, pada umumnya di bagian atas di muati muatan positif, sementara itu pada bagian bawah awan di tempati oleh muatan negatif. Sambaran akan di wakili oleh kanal muatan negatif, menuju ke daerah yang terinduksi positif, umumnya sambaran yang terjadi adalah sambaran muatan negatif dari awan ke tanah. Polaritas awan tidak hanya terpengaruh pada arah sambaran, tetapi juga berpengaruh pada besar arus sambaran. aliran muatan listrik yang terjadi antara awan dan tanah di sebabkan oleh adanya kuat medan listrik, antara muatan awan dengan muatan induksi di permukaan tanah yang polaritasnya berlawanan. Semakin besar muatan yang terdapat di awan semakin besar pula medan listrik yang terjadi. apabila kuat medan ini melebihi kuat medan tembus udara, maka terjadilah aliran muatan dari awan ketanah. peristiwa aliran ini di sebut kilat atau petir. Setiap sambaran petir di awali dengan muatan awal bercahaya lemah yang di sebut dengan aliran perintis (pilot streamer). aliran perintis ini menentukan arah perambatan muatan awan ke udara. kejadian ini di sebabkan adanya tembus listrik lokal di dalam awan, akibat kuat medan listrik yang di bentuk oleh muatan mayoritas negatif dengan muatan minoritas positif di bagian bawah awan petir. arus yang berhubungan dengan aliran perintis ini kecil yang hanya mencapai beberapa ampere. tembus lokal memberi kesempatan kepada muatan untuk bergerak dan bergesekan denga uap air dengan temperatur tinggi. sehingga akan meningkatkan konsentrasi muatan negatif di awan. Akibat konsentrasi muatan yang amat tinggi sehingga melebihi harga kritisnya, menyebabkan terbentuknya lidah muatan negatif. lidah bermuatan negatif adalah gejala aliran muatan sebagian yang di kenal dengan nama sambaran perintis (stepped leader). Langkah dari sambaran perintis selalu diikuti oleh titik titik cahaya yang bergerak turun ke bumi dan melompat lompat lurus, dengan arah lompatan langkah yang berubah, sehingga keseluruhan jalannya tidak lurus dan patah patah. Sselama pusat muatan di awan dapat memberikan muatan untuk mempertahankan gradien tegangan di ujung sambaran perintis maka ia akan terus bergerak turun. sebaliknya bila gradien tegangan di ujung sambaran perintis lebih kecil di kuat medan tembus utara maka tidak terjadi lidah berikutnya dan sambaran perintis berhenti. bila perintis ini telah dekat dengan bumi, akan terbentuk kanal muatan positif dari bumi yang naik menyongsong turunnya sambaran perintis. pertemuan kedua kanal akan menyebabkan ujung sambaran perintis terhubung singkat ke tanah dan seketika gelombang muatan positif di bumi bergerak naik menuju ke pusat awan. peristiwa ini di kenal dengan sambaran balik (return stroke) Apabila arus sambaran balik telah berhenti dan ternyata di bagian lain dari awan masih tersedia cukup muatan untuk mengawali sambaran berikutnya, maka akan terjadi sambaran perintis kedua. Sambaran perintis kedua ini di sebut dengan pelopor tanh (dari leader), yang diikuti oleh sambaran balik kedua. Sambaran pelopor tanah dan sambaran balik yang mengikutinya di sebut dengan sambaran urutan (multiple stroke). sumber : FENOMENA PETIR penerbit: penerbit universitas trisakti penulis : syamsir abduh

INSTALASI PENANGKAL PETIR

PENGERTIAN PETIR Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah bumi (dianggap netral). Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif. Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia 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) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan. Petir juga lebih cenderung menghancurkan benda-benda di permukaan bumi yang di sambarnya. Oleh karena itu sebaiknya kita dapat mengatasinya agar rumah , kantor, dan pabrik kita terlindung dari ancaman sambaran petir SUMBER: Wikipedia.com Kami TRIKARYA SOLUSINDO PRATAMA adalah perusahaan yang bergerak dalam bidang usaha jasa kontraktor dengan spesialisasi Sistem Proteksi Petir (Eksternal & Internal), Mekanikal, Instalasi Sistem Tenaga Listrik dan Supplier Peralatan Listrik.. Dengan berbekal keyakinan bahwa kontribusi kami untuk bidang usaha tersebut sangat dibutuhkan terutama kebutuhan jasa kontraktor. Jika anda membutuhkan jasa instalasi proteksi petir dan grounding atau pemasangan arester Kami adalah penyedia jasa & material proteksi petir, siap membantu anda untuk melindungi asset dari sambaran petir silahkan kunjungi website kami di http://www.proteksipetir.com Atau telepon di 021-92772441,0218874257,08158789266. Kami siap melayani anda