BAHAYA PETIR DAN ANCAMAN SAMBARAN PETIR
Bahaya petir dan ancaman sambaran petir terus mengintai kita, rumah, kantor serta bangunan lainnya yang menjadi aset kita, apalagi seiring datangnya musim penghujan yang di sertai badai. Sudahkah aset anda tersebut dilindungi dari bahaya atau ancaman sambaran petir? Jika belum dan sebelum terlambat segera hubungi Call Centre kami di nomor 022 87789603 / 0821 2226 2226 untuk konsultasi gratis dan mencari solusi petir atau penangkal petirterbaik yang dapat melindungi kita dan aset kita.
Selain petir dapat menyambar sebuah bangunan yang telah di lengkapi anti petir atau penangkal petir konvensional maupun elektrostatis, petir juga dapat menyambar melalui jaringan listrik PLN yang kabelnya terbentang di luar dan terbuka. Umumnya jaringan listrik terbuka seperti ini masih di pergunakan di beberapa negara termasuk Indonesia. Arus petir yang merusak perangkat panel listrik bukan di sebabkan oleh sambaran petir yang menyambar langsung ke bangunan yang telah di pasang penangkal petir atau anti petir melainkan sambaran petir mengenai jaringan listrik PLN sehingga arus petir ini masuk ke bangunan mengikuti kabel listrik dan merusak panel listrik tersebut.
Jadi biasanya bahaya petir atau sambaran petir mengenai sesuatu yang jauh dari bangunan yang telah terpasang instalasi penangkal petir baik penangkal petir konvensional maupun penangkal petir elektrostatis, hal ini sudah biasa terjadi karena kabel distribusi PLN memakai kabel distribusi terbuka dan letaknya tinggi, seperti yang terpasang pada jaringan listrik tegangan tinggi di Indonesia.
Untuk penanganan agar peristiwa ini tidak terjadi maka perlu sekali jaringan listrik pada sebuah bangunan di lengkapi dengan perangkat Surge Arrester (pelepas tegangan lebih/over voltage). Jenis dan merk Surge Arrester ini banyak sekali tersedia di pasaran umum, yang jelas pemasangan arrester harus di hubungkan dengan grounding ke bumi.
Mekanisme induksi karena secara tidak langsung sambaran petir menyebabkan kenaikan potensial pada peralatan elektronik, hal ini terjadi dikarenakan beberapa faktor di bawah ini :
- Kopling Resistif
Ketika permukaan struktur bangunan terkena sambaran petir, arus petir yang mengalir kedalam tanah membangkitkan tegangan yang bisa mencapai ribuan volt diantara tegangan supply 220 V, jaringan data dan pentanahan. Hal ini menyebabkan sebagian arus mengalir pada bagian penghantar luar misalnya kabel yang terhubung dengan bangunan dan terus menuju ke grounding. - Kopling Induktif
Arus petir mengalir dalam suatu penghantar akan menghasilkan medan magnet. Medan magnet ini akan berhubungan dengan penghantar lainnya sehingga menyebabkan terjadinya loop tegangan dengan nilai tegangan yang cukup tinggi. - Kopling Kapasitif
Saluran petir dekat sambaran petir dapat menyebabkan medan kapasitif yang tinggi pada peralatan penghantar seperti suatu kapasitor yang sangat besar dengan udara sebagai di elektriknya. Melalui cara ini terjadi kenaikan tegangan tinggi pada kabel meskipun struktur bangunan tidak terkena sambaran langsung.
Tegangan Surge atau Surja secara teknis disebut Spike (Tegangan Paku) atau Transien, biasanya terjadi pada jaringan listrik suatu bangunan, yaitu berupa kenaikan tegangan sangat cepat dengan panjang gelombang pendek. Tegangan Surge dapat disebabkan oleh arus petiratau oleh yang lain misal Switching (On -Of) kontaktor, pemutus tenaga atau switching capasitor. Tegangan Surge tersebut dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan listrik dan peralatan listrik karena tegangan surge ini dapat menembus isolasi yang jauh di luar batas kemampuan isolasi peralatan atau akan memberikan tegangan kejut pada komponen sensitif di perangkat elektronik.
Tegangan Surge Petir sangat sering mengakibatkan kerusakan fatal karena tegangan paku (Volt) tinggi sekali. Tingginya tegangan paku ini disebabkan karena terjadinya sambaran petir, baik secara langsung maupun tidak langsung pada jaringan kabel listrik di dalam suatu bangunan. Dengan di pasangnya Arrester Listrik Petir hal ini bisa dihindari.
Penahan Surge Arrester atau umumnya disebut Surge Arrester di berfungsi untuk membelokan tegangan paku dengan menggunakan komponen atau perangkat Metal Oxyde Vasitor (MOV). Komponen MOV bekerja dengan prinsip kerja mirip dengan Kapasitor Nonpolar tetapi tanpa penyimpanan muatan listrik di MOV tersebut. Jadi jika ada tegangan masuk yang melebihi batas MOV maka tegangan listrik ini akan di buang ke groundingmelalui salah satu kutup MOV. Dengan sistem kerja Surge Arrester tersebut maka perangkat ini akan memberikan pengamanan terhadap peralatan elektronik akibat tegangan kejut atau induksi petir.
Menyangkut kapasitas kemampuan perangkat surge arrester listrik petir, satuan yang dipakai adalah I (Ampere). Maksimal besar arus yang bisa di belokkan ke grounding di singkat Imak (Ampere Maksimal) dalam satuan kA. Jadi semakin besar nilai Imak maka akan semakin besar arus yang dapat di belokkan ke grounding. Tetapi konsekuensinya yaitu Imak berbanding terbalik dengan tingkat sensitif surge arrester.
Bila Imak besar maka tegangan yang masih bisa masuk/tembus ke jaringan listrik juga besar, sebagai simulasi … “Sebuah surge arrester listrik dengan Imak = 20kA maka tegangan masih bisa masuk sebesar 500 Volt … bila dibesarkan menjadi Imak = 40kA maka tegangan yang masuk bisa menjadi 600 Volt atau semakin besar”. Begitulah gambaran sederhananya.
Solusinya adalah dengan pemasangan surge arrester listrik petir berlapis, dengan maksud bila ada tegangan yang berhasil tembus di surge arrester tahap I akan bisa di hadang oleh surge arrester tahap II. Dengan gambaran mudah sebagaimana pemecah gelombang di pantai. Pemasangan instalasi surge arrester berlapis tentunya harus disesuaikan dengan keperluan dari suatu bangunan tersebut dan harus mempertimbangkan biaya.
1. Sambaran Petir Langsung Melalui Bangunan
Sambaran petir yang langsung mengenai struktur bangunan rumah, kantor dan gedung, tentu saja hal ini sangat membahayakan bangunan tersebut berserta isinya karena dapat menimbulkan kebakaran, kerusakan perangkat elektrik atau elektronik atau bahkan korban jiwa. Maka dari itu setiap bangunan di wajibkan memasang instalasi penangkal petir. Cara penanganannya adalah dengan cara memasang terminal penerima sambaran petir serta instalasi pendukung lainnya yang sesuai dengan standart yang telah di tentukan. Terlebih lagi jika sambaran petir langsung mengenai manusia, maka dapat berakibat luka atau cacat bahkan dapat menimbulkan kematian. Banyak sekali peristiwa sambaran petir langsung yang mengenai manusia dan biasanya terjadi di area terbuka.
2. Sambaran Petir Melalui Jaringan Listrik
Bahaya sambaran petir ini sering terjadi, petir menyambar dan mengenai sesuatu di luar area bangunan tetapi berdampak pada jaringan listrik di dalam bangunan tersebut, hal ini karena sistem jaringan distribusi listrik/PLN memakai kabel udara terbuka dan letaknya sangat tinggi, bilamana ada petir yang menyambar pada kabel terbuka ini maka arus petir akan tersalurkan ke pemakai langsung. Cara penanganannya adalah dengan cara memasang perangkat surge arrester sebagai pengaman tegangan lebih (over voltage). Instalasi surge arrester listrik ini dipasang harus dilengkapi dengan grounding system.
Pengamanan terhadap suatu bangunan atau objek dari sambaran petir pada prinsipnya adalah sebagai penyedia sarana untuk menghantarkan arus petir yang mengarah ke bangunan yang akan kita lindungi tanpa melalui struktur bangunan yang bukan merupakan bagian dari sistem proteksi petir atau instalasi penangkal petir, tentunya harus sesuai dengan standart pemasangan instalasinya.
Ada 2 jenis kerusakan yang di sebabkan sambaran petir, yaitu :
- Kerusakan Thermis, kerusakan yang menyebabkan timbulnya kebakaran.
- Kerusakan Mekanis, kerusakan yang menyebabkan struktur bangunan retak, rusaknya peralatan elektronik bahkan menyebabkan kematian.
- Efek Listrik
Ketika arus petir melalui kabel penyalur (konduktor) menuju resistansi elektroda bumi instalasi penangkal petir, akan menimbulkan tegangan jatuh resistif, yang dapat dengan segera menaikan tegangan sistem proteksi kesuatu nilai yang tinggi dibanding dengan tegangan bumi. Arus petir ini juga menimbulkan gradien tegangan yang tinggi disekitar elektroda bumi, yang sangat berbahaya bagi makluk hidup. Dengan cara yang sama induktansi sistem proteksi harus pula diperhatikan karena kecuraman muka gelombang pulsa petir. Dengan demikian tegangan jatuh pada sistem proteksi petir adalah jumlah aritmatik komponen tegangan resistif dan induktif. - Efek Tegangan Tembus – Samping
Titik sambaran petir pada sistem proteksi petir bisa memiliki tegangan yang lebih tinggi terhadap unsur logam didekatnya. Maka dari itu akan dapat menimbulkan resiko tegangan tembus dari sistem proteksi petir yang telah terpasang menuju struktur logam lain. Jika tegangan tembus ini terjadi maka sebagian arus petir akan merambat melalui bagian internal struktur logam seperti pipa besi dan kawat. Tegangan tembus ini dapat menyebabkan resiko yang sangat berbahaya bagi isi dan kerangka struktur bangunan yang akan dilindungi. - Efek Termal
Dalam kaitannya dengan sistem proteksi petir, efek termal pelepasan muatan petir adalah terbatas pada kenaikan temperatur konduktor yang dilalui arus petir. Walaupun arusnya besar, waktunya adalah sangat singkat dan pengaruhnya pada sistem proteksi petir biasanya diabaikan. Pada umumnya luas penampang konduktor instalasi penangkal petir dipilih terutama untuk memenuhi persyaratan kualitas mekanis, yang berarti sudah cukup besar untuk membatasi kenaikan temperatur 1 derajat celcius - Efek Mekanis
Apabila arus petir melalui kabel penyalur pararel (konduktor) yang berdekatan atau pada konduktor dengan tekukan yang tajam akan menimbulkan gaya mekanis yang cukup besar, oleh karena itu diperlukan ikatan mekanis yang cukup kuat. Efek mekanis lain ditimbulkan oleh sambaran petir yang disebabkan kenaikan temeratur udara yang tiba-tiba mencapai 30.000 K dan menyebabkan ledakkan pemuaian udara disekitar jalur muatan bergerak. Hal ini dikarenakan jika konduktifitas logam diganti dengan konduktifitas busur api listrik, energi yang timbul akan meningkatkan sekitar ratusan kali dan energi ini dapat menimbulkan kerusakan pada struktur bangunan yang dilindungi. - Efek Kebakaran Karena Sambaran Langsung
Ada dua penyebab utama kebakaran bahan yang mudah terbakar karena sambaran petir, pertama akibat sambaran langsung pada fasilitas tempat penyimpanan bahan yang mudah terbakar. Bahan yang mudah terbakar ini mungkin terpengaruh langsung oleh efek pemanasan sambaran atau jalur sambaran petir. Kedua efek sekunder, penyebab utama kebakaran minyak. Terdiri dari muatan terkurung, pulsa elektrostatis dan elektromagnetik dan arus tanah. - Efek Muatan Terjebak
Muatan statis ini di induksikan oleh badai awan sebagai kebalikan dari proses pemuatan lain. Jika proses netralisasi muatan berakhir dan jalur sambaran sudah netral kembali, muatan terjebak akan tertinggal pada benda yang terisolir dari kontak langsung secara listrik dengan bumi, dan pada bahan bukan konduktor seperti bahan yang mudahterbakar. Bahan bukan konduktor tidak dapat memindahkan muatan dalam waktu singkat ketika terdapat jalur sambaran.
Cara lain untuk mengantisipasi gangguan listrik yaitu dengan pemasangan surge arrester sebagai internal protection system proteksi petir. Adapun gangguan listrik yang sering terjadi diantaranya :
- Power Failure / OutagesPower 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.
- Power SAGYaitu 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.
- Power Surge / SpikeYaitu 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.
- Under VoltageDikenal 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.
- Over VoltageHal ini kebalikan dari under voltage, kejadian ini dapat menyebabkan peralatan listrik atau elektronik menjadi panas dan cepat rusak.
- Electrical Line Noise / Common Mode DisturbancesGelombang 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.
- Frequency VariationListrik 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.
- Switching TransientTurunnya 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.
- 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.
Penangkal petir Flash Vectron adalah terminal petir unggulan jenis elektrostatik yang di desain khusus untuk daerah tropis mampu memberikan solusi petir terbaik khususnya di Indonesia. Selain sudah melewati uji laboratorium PLN dan laboratorium tegangan tinggi di lembaga terkait, penangkal petir Flash Vectron juga telah di uji langsung di lapangan yang rawan akan sambaran petir.
Manusia selalu mencoba untuk menjinakan keganasan alam, salah satunya adalah bahaya sambaran petir, metoda yang pernah di kembangkan terkait tentang industri penangkal petir atau anti petir di dunia adalah :
Kedua ilmuwan 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 splitzer adalah sama pada rentang 30 – 40 derajat. Perbedaannya 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.
Penelitian terus berkembang akan sebab terjadinya petir, dan semua ilmuwan sepakat bahwa terjadinya petir karena ada muatan listrik di awan berasal dari proses ionisasi, maka untuk menggagalkan 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 atau anti petir ini. Keberadaan penangkal petir jenis ini telah dilarang pemakaiannya, berdasarkan kesepakatan internasional dengan pertimbangan mengurangi zat beradiasi di masyarakat, selain itu anti petir atau penangkal petir ini dianggap dapat mempengaruhi kesehatan manusia.
Prinsip kerja penangkal petir elektrostatis mengadopsi sebagian system penangkal petir radio aktif, yaitu menambah muatan pada ujung finial/splitzer agar petir selalu melilih ujung ini untuk di sambar. Perbedaan dengan system radio aktif adalah jumlah energi yang dipakai. Untuk penangkal petir radio aktif muatan listrik dihasilkan dari proses hamburan zat berradiasi sedangkan pada penangkal petir elektrostatis energi listrik yang dihasilkan dari listrik awan yang menginduksi permukaan bumi.
Secara garis besar, cara pemasangan instalasi penangkal petir atau anti petir Flash Vectron sebagai berikut :
- 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 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 di lakukan pembuatan atau penambahan titik grounding lagi di sebelahnya dan di pararelkan dengan grounding pertama agar resistansi/tahanan tanahnya menurun sesuai dengan standarnya < 5 Ohm.
- Setelah selesai membuat grounding penangkal petir, langkah berikutnya adalah memasang kabel penyalur (Down Conductor) dari titik grounding sampai keatas bangunan, tentunya dengan mempertimbangkan 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 BC (Bare Copper), NYY atau Coaxial. Untuk tempat – tempat tertentu sebaiknya di beri pipa pelindung (Conduite) dengan maksud kerapihan dan keamanan.
- 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.
0 komentar:
Posting Komentar