web viewpetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... bangunan dengan...

29
MAKALAH “PROTEKSI PENANGKAL PETIR PADA GEDUNG” Makalah ini disusun guna memenuhi tugas Mata Kuliah Sistem Proteksi Tenaga Listrik Dosen Pengampu: Dr. Edy Supriyadi Disusun Oleh : Nama NIM 1. Ano 09501244003 2. Ali Jufri 09501244021 3. Adhitiya Wahyu 09501244027 4. Kristiyanto 09501244033 JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 1

Upload: doancong

Post on 31-Jan-2018

226 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

MAKALAH

“PROTEKSI PENANGKAL PETIR PADA GEDUNG”

Makalah ini disusun guna memenuhi tugas Mata KuliahSistem Proteksi Tenaga Listrik

Dosen Pengampu: Dr. Edy Supriyadi

Disusun Oleh :

Nama NIM

1. Ano 09501244003

2. Ali Jufri 09501244021

3. Adhitiya Wahyu 09501244027

4. Kristiyanto 09501244033

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

TAHUN 2012

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 1

Page 2: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

Abstract

Dizaman sekarang khususnya di kota-kota besar, hampir semua gedung di

bangun secara bertingkat, dari yang tingkat satu sampai tingkat puluhan. Semakin

tinggi suatu bangunan semakin tinggi pula resiko gangguan keamanan bangunan

tersebut. Salah satu kemungkinan gangguan yang terjadi ialah gangguan dari

sambaran petir. Untuk mencegah resiko tersebut maka di pasanglah proteksi pada

gedung-gedung tersebut. Salah satu proteksi yang dipasang ialah penangkal petir.

Petir terjadi karena akibat perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan

positif (proton). Sambaran petir yang sering terjadi di bumi ialah perpindahan muatan

yang ada di awan dengan muatan yang ada di bumi. Secara teoritis petir bisa terjadi

karena proses ionisasi atau gesekan awan.

Ada berbagai macam dampak dari sambaran petir, baik yang langsung

maupun tidak langsung, kedua-duanya sama-sama menimbulkan bahaya bagi gedung

itu sendiri atau bagi manusia, salah satu bahaya yang mungkin terjadi pada manusia

ialah kematian. Maka proteksi penangkal petir sangat penting untuk dipasang di

gedung-gedung yang tinggi. Jenis-jenis penangkal petir ada berbagai macam,

daintaranya jenis penangkal petir konvensional, penangkal petir dengan metode radio

aktif dan penangkal petir dengan metode elektronis. Semuanya mempunyai fungsi

yang sama yaitu mengamankan gedung dari sambarn petir.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 2

Page 3: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Pembangunan gedung–gedung baru cenderung bertingkat, hal ini sebagai

solusi semakin sempitnya lahan tanah yang ada. Namun disisi lain, dengan semakin

banyak berdirinya bangunan bertingkat, beberapa permasalahan mengenai keamanan

bangunan menjadi hal penting untuk diperhatikan, karena bangunan bertingkat lebih

beresiko mengalami gangguan, baik gangguan secara mekanik maupun gangguan

alam. Salah satu dari gangguan mekanik bisa dimungkinkan kerobohan gedung

karena kurang kokoknya bangunan, sedangkan gangguan alam yang sering terjadi

adalah terkenanya sambaran petir.

Secara geografis letak Indonesia yang dilalui garis katulistiwa menyebabkan

Indonesia beriklim tropis, akibatnya Indonesia memiliki hari guruh rata-rata per tahun

yang sangat tinggi. Dengan demikian bangunan – bangunan di Indonesia memiliki

resiko lebih besar mengalami kerusakan akibat terkena sambaran petir. Kerusakan

yang ditimbulkan dapat membahayakan peralatan serta manusia yang berada di dalam

gedung tersebut. Petir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu,

beton dan baja yang dapat mengalirkan arus listrik yang tinggi dari petir sehingga

dapat memanaskan bahan dan akan menyebabkan potensi kebakaran atau kerusakan

berbahaya lainnya.

Untuk melindungi dan mengurangi dampak kerusakan dari sambaran petir

maka perlu dipasang sistem pengaman pada gedung bertingkat. Sistem pengaman itu

salah satunya berupa sistem penangkal petir beserta pentanahannya.

B. RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana Dampak dan Mekanisme Induksi Petir ?

2. Mengapa Gedung Perlu di Beri Penangkal Petir ?

3. Bagaimana Konstruksi Pemasangan Penangkal Petir Pada Gedung ?

4. Dampak diareal bangunan BTS (Base Transceiver Station) berproteksi yang

terkena sambaran petir ?

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 3

Page 4: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

BAB II

PEMBAHASAN

A. Dampak dan Mekanisme Induksi Petir

1. Pengertian Petir

Petir adalah salah satau fenomena kelistrikan udara di alam. Proses terjadinya

petir akibat perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan positif (proton).

Para ilmuwan menduga lompatan bunga api listriknya sendiri terjadi, ada beberapa

tahapan yang biasanya dilalui. Pertama adalah pemampatan muatan listrik pada awan

bersangkutan. Umumnya, akan menumpuk di bagian paling atas awan adalah listrik

muatan negatif, di bagian tengah adalah listrik bermuatan positif, sementara di bagian

dasar adalah muatan negatif yang berbaur dengan muatan positif, pada bagian inilah

petir biasa berlontaran. Petir dapat terjadi antara awan dengan awan, dalam awan itu

sendiri, antara awan dan udara, antara awan dengan tanah (bumi). Energi yang

dihasilkan oleh satu sambaran 55 kw/hour.

Ada 2 teori yang mendasari proses terjadinya petir, diantarnya adalah;

a. Proses Ionisasi

Sambaran Petir merupakan peristiwa alam yaitu proses pelepasan muatan listrik

(Electrical Discharge) yang terjadi di atmosfer, hal ini disebabkan berkumpulnya ion

bebas bermuatan negatif dan positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar

awan dan juga kejadian ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari

cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair. Ion bebas

menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus, bila

awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan ion tersebut akan

memiliki beda potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi maka inilah

yang disebut petir.

b. Gesekan Antar Awan

Pada awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses bergeraknya

awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainya, dari proses ini terlahir

electron-electron bebas yang memenuhi permukaan awan. Proses ini bisa di

simulasikan secara sederhana pada sebuah penggaris plastik yang digosokkan pada

rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan kertas. Pada suatu saat

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 4

Page 5: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah petir dimungkinkan terjadi

karena electron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga

memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi.

2. Dampak Yang Ditimbulkan Adanya Petir

Selain petir dapat menyambar sebuah bangunan yang telah di lengkapi anti

petir/penangkal petir konvensional maupun elektrostatis, petir juga dapat menyambar

melalui jaringan listrik PLN yang kabelnya terbentang di luar dan terbuka. Pada

Umumnya jaringan listrik terbuka seperti ini masih ada dan 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 sambaran petir mengenai sesuatu yang jauh dari bangunan yang

telah terpasang instalasi penangkal petir baik instalasi 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 Surya 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.

3. Mekanisme Induksi Petir

Mekanisme induksi karena secara tidak langsung sambaran petir menyebabkan

kenaikan potensial pada peralatan elektronik, hal ini terjadi dikarenakan beberapa

faktor, diantaranya adalah:

a. Kopling Resistif

Ketika permukaan struktur bangunan terkena sambaran petir, arus petir yang

mengalir kedalam tanah membangkitkan tegangan yang bisa mencapai ribuan volt

diantara tegangan supplay 220 V, jaringan data dan pentanahan. Hal ini menyebabkan

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 5

Page 6: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

sebagian arus mengalir pada bagian penghantar luar misalnya kabel yang terhubung

dengan bangunan dan terus menuju ke grounding.

b. 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.

c. 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 dielektriknya. Melalui cara ini terjadi kenaikan tegangan tinggi

pada kabel meskipun struktur bangunan tidak terkena sambaran langsung.

4. Bahaya Akibat Sambaran Petir

a. Sambaran Petir Langsung Melalui Bangunan

Sambaran petir yang langsung mengenai struktur bangunan rumah, kantor dan

gedung, tentu saja hal ini sangat membahayakan bangunan tersebut beserta seluruh

isinya karena dapat menimbulkan kebakaran, kerusakan perangkat elektrik/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 areal terbuka.

b. Sambaran Petir Melalui Jaringan Listrik

Bahaya sambaran 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 arrester sebagai pengaman tegangan lebih (over

voltage). Instalasi surge arresterlistrik ini dipasang harus dilengkapi dengan grounding

system.

c. Sambaran Petir Melalui Jaringan Telekomunikasi

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 6

Page 7: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

Bahaya sambaran petir jenis ini hampir serupa dengan yang ke-2 akan tetapi

berdampak pada perangkat telekomunikasi, misalnya telepon dan PABX.

Penanganannya dengan cara pemasangan arresterkhusus untuk jaringan PABX yang

di hubungkan dengan grounding. Bila bangunan yang akan di lindungi mempunyai

jaringan internet yang koneksinya melalui jaringan telepon maka alat ini juga dapat

melindungi jaringan internet tersebut.

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 :

1. Kerusakan Thermis, kerusakan yang menyebabkan timbulnya kebakaran.

2. Kerusakan Mekanis, kerusakan yang menyebabkan struktur bangunan retak,

rusaknya peralatan elektronik bahkan menyebabkan kematian.

5. Efek Sambaran Petir

a. 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

b. 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

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 7

Page 8: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

c. 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 umtuk memenuhi persyaratan

kualitas mekanis, yang berarti sudah cukup besar untuk membatasi kenaikan

temperatur 1 derajat celcius.

d. 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, enegi yang timbul akan meningkatkan sekitar

ratusan kali dan energi ini dapat menimbulkan kerusakan pada struktur bangunan

yang dilindungi.

e. 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

f. 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 mudah terbakar. Bahan bukan konduktor tidak dapat memindahkan muatan

dalam waktu singkat ketika terdapat jalur sambaran.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 8

Page 9: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

B. Mengapa Gedung Perlu Di Beri Penangkal Petir

1. Kebutuhan Bangunan Terhadap Ancaman Bahaya Petir 

Suatu instalasi penangkal petir yang telah terpasang 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, Nasional Fire Protection Association 780,

International Electrotechnical Commision 1024-1-1.

Kebutuhan Bangunan Terhadap Ancaman Bahaya Petir Berdasarkan Peraturan

Umum Instalasi Penangkal Petir. Jenis Bangunan yang perlu diberi penangkal petir

dikelompokan menjadi :

1. Bangunan tinggi seperti gedung bertingkat, menara dan cerobong pabrik.

2. Bangunan penyimpanan bahan mudah meledak atau terbakar, misalnya pabrik

amunisi, gudang bahan kimia.

3. Bangunan untuk kepentingan umum seperti gedung sekolah, stasiun, bandara

dan sebagainya.

4. Bangunan yang mempunyai fungsi khusus dan nilai estetika misalnya museum,

gedung arsip negara.

Besarnya kebutuhan suatu bangunan terhadap 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 pula resiko (R) yang di tanggung suatu bangunan sehingga

semakin besar kebutuhan bangunan tersebut akan sistem proteksi petir.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 9

Page 10: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

Bebarapa Indeks perkiraan bahaya petir di tunjukkan ke dalam tabel berikut ini

Tabel 2.1 IndeksA : Bahaya Berdasarkan Jenis BangunanPenggunaan dan Isi Indeks A

Bangunan biasa yang tak perlu diamankan baik bangunan maupun isinya

-10

Bangunan dan isinya jarang dipergunakan misalnya menara atau tiang dari metal

0

Bangunan yang berisi peralatan sehari-hari atau tempat tinggal misalnya rumah tinggal, industri kecil, stasiun kereta

1

Bangunan dan isinya cukup penting misalnya menara air, toko barang-barang berharga dan kantor pemerintah

2

Bangunan yang isinya banyak sekali orang misalnya sarana ibadah, sekolah dan atau monumen sejarah yang penting

3

Instalasi gas minyak atau bensin, dan rumah sakit

5

Bangunan yang mudah meledak dan menimbulkan bahaya yang tak terkendali bagi sekitarnya misalnya instalasi nuklir.

15

sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir untuk Bangunan di Indonesia. Hal 17.

Tabel 2.2 IndeksB : Bahaya Berdasarkan Kontruksi BangunanKontruksi bangunan Indeks B

Seluruh bangunan terbuat dari logam dan mudah menyalurkan listrik

0

Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam

1

Bangunan dengan kontruksi beton bertulang, kerangka besi dan atap bukan logam

2

Bangunan kayu dengan atap bukan logam 3sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir untuk Bangunan di Indonesia. Hal 18.

Tabel 2.3 IndeksC : Bahaya Berdasarkan Tinggi BangunanTinggi bangunan berdasarkan......(m) Indeks C

6 0

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 10

Page 11: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

12 2

17 3

25 4

35 5

50 6

70 7

100 8

140 9

200 10

Sumber: Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Peraturan Umum Instalasi Penangkal

Petir untuk Bangunan di indonesia hal.19

Tabel 2.4 indeks D : Bahaya Berdasarkan Situasi BangunanSituasi bangunan Indeks D

Di anah daar pada semua ketinggian 0

Di kaki bukit sampai % tinggi bukit atau

pegunungan sampai 1000 metter

1

Dipuncak gunung atau pegunungan yang

lebih dari 1000 meter

2

Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir untuk Bangunan di Indonesia. Hal 19.

Tabel 2.5 Indeks E : Bahaya Berdasarkan Hari BuruhHari guruh per tahun Indeks E

2 04 18 216 332 464 5128 6256 7

Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir untuk Bangunan di Indonesia. Hal 19.

2. Prinsip perlindungan petir

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 11

Page 12: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

Jika kita memperhatikan bahaya yang di akibatkan sambaran petir, maka sistem

perlindungan petir harus mampu melindungi struktur bangunan atau fisik maupun

melindungi peralatan dari sambaran langsung dengan di pasangnya penangkal

petir eksternal (Eksternal Protection) dan sambaran tidak langsung dengan di

pasangnya penangkal petir internal (Internal Protection) atau yang sering di

sebut surge arrester serta pembuatan grounding sistem yang memadai sesuai standar

yang telah di tentukan.

Sampai saat ini belum ada alat atau sistem 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 sistem proteksi petir secara terpadu telah di kembangan oleh Flash Vectron

Lightning Protection "SEVEN POINT PLAN".

Tujuan dari "SEVEN POINT PLAN" adalah menyiapkan sebuah perlindungan

efective dan dapat di andalkan terhadap serangan petir, "Seven Point Plan' tersebut

meliputi :

a. Menangkap Petir

Dengan cara menyediakan system penerimaan (AirTerminal Unit) yang dapat

dengan cepat menyambut sambaran arus petir, dalam hal ini mampu untuk lebih cepat

dari sekelilingnya dan memproteksi secara tepat dengan memperhitungkan

besaran petir. Terminal Petir Flash Vectron mampu memberikan solusi sebagai alat

penerima sambaran petir karena desainnya dirancang untuk digunakan khusus di

daerah tropis.

b. 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.

c. Menampung Petir

Dengan cara membuat grounding sistem 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.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 12

Page 13: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

d. Proteksi Grounding Sistem

Selain memperhatikan resistansi atau tahanan tanah, material yang digunakan

untuk pembuatan grounding juga harus diperhatikan, jangan sampai mudah korosi

atau karat, terlebih lagi jika didaerah dengan dengan laut. Untuk menghindari

terjadinya loncatan arus petir yang ditimbulakn adanya beda potensial tegangan maka

setiap titik grounding harus dilindungi dengan cara integrasi atau bonding system.

e. Proteksi Jalur Power Listrik

Proteksi terhadap jalur dari power muntak diperlukan untuk mencegah terjadinya

induksi yang dapat merusah peralatan listrik dan elektronik.

f. Proteksi Jalur PABX

Melindungi seluruh jaringan telepon dan signal termasuk pesawat faxsimile dan

jaringan data

g. Proteksi Jalur Elektronik

Melindungi seluruh perangkat elektronik seperti CCTV, mesin dll dengan

memasang surge arrester elektronik.

C. Bagaimana Konstruksi Pemasangan Penangkal Petir Pada Gedung

Penangkal petir adalah sebuah batang logam atau konduktor yang dipasang di

atas gedung dan pada perangkat listrik yang terhubung ke tanah melalui kawat, untuk

melindungi bangunan pada saat terjadi petir

1. Jenis-jenis metode penangkal petir

a. Penangkal Petir Konvensional / Faraday / Frangklin

Kedua ilmuwan tersebut Faraday dan Frangklin menjelaskan sistem yang

hampir sama, yakni system penyalur arus listrik yang menghubungkan antara bagian

atas bangunan dan grounding, sedangkan sistem perlindungan yang di hasilkan ujung

penerima/splitzer adalah sama pada rentang 30 - 40 derajat. Perbedaannya adalah

sistem 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 disebut

dengan sangkar faraday.

b. Penangkal Petir Radio Aktif

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

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 13

Page 14: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

menggunakan zat berradiasi sepertiRadiun 226 dab 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/splitzer, bila mana awan yang bermuatan besar tidak mampu

di netralkan zat radiasi kemudian menyambar maka akan cenderung mengenai

penangkal petir ini. 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.

c. Penangkal Petir Elektrostatis

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.

2. Cara Pemasangan Instalasi Penangkal Petir/Anti Petir Flash Vectron

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.

Secara garis besar, cara pemasangan instalasi penangkal petir/anti petir Flash

Vectron sebagai berikut.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 14

Page 15: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

Gb.1 pemasangan grounding

Pada tahap awal pengerjaan di mulai dengan mengerjakan bagian grounding

system terlebih dahulu, dengan pertimbangan keamanan dan kemudahan. Kemudian

dilakukan pengukuran resistansi/tahanan tanah menggunakan Earth Testermeter,

apabila hasil pengukuran tersebut menunjukan < 5 Ohm maka tahapan kerja

berikutnya dapat dilakukan. Seandainya hasil resistansi/tahanan tanah menunjukan >

5 Ohm maka di lakukan pembuatan atau penambahan grounding lagi di sebelahnya

dan di pararelkan dengan grounding pertama agar resistansi/tahanan tanahnya

menurun sesuai dengan standarnya < 5 Ohm.

Gb.2 memasang kabel penyalur

Setelah selesai membuat grounding, 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.

Gb.3 pemasangan head terminal

Bila kabel penyalur petir telah terpasang dengan rapih, maka tahap selanjutnya

pemasangan head terminal petir Flash Vectron tentunya harus terhubung

dengan kabel penyalur tersebut sampai ke grounding sistem.

3. Tips Untuk Menghindari Tersambar Petir :

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 15

Page 16: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

a. Jika anda melihat sambaran petir atau mendengar gelegar guruh segeralah

menuju bangunan yang telah terlindungi dengan penangkal petir atau

mendekatlah ke mobil atau truk.

b. 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.

c. 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.

d. 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.

e. Jika anda berada di luar ruangan maha hindari berdiri bergerombol dengan

orang lain.

f. 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 (Syukur bila menghadap kiblat) dan

menempatkan kedua tangan di lutut, cara ini akan membuat kita selamat.

g. Jika kita berada di dalam ruangan hindarilah berdiri dekat pintu, jendela dan

tempat yang berair.

h. Perangkat elektronik seperti televisi, radio, komputer sebaiknya di matikan

dan di cabut stop kontaknya, bila tidak memungkinkan menjauhlah dari

perangkat elektronik tersebut.

i. Bagi kita menbawa HP, HT dan radio saku sebaiknya di matikan segera,

pisahkan antena dengan body untuk mengurangi rangsangan petir menyambar.

j. Jika ada korban terkena petir tangani dengan hati-hati dan jangan dibawa

bersama barang yang bermuatan listrik agar tidak terkena sambaran ulang.

D. Dampak diareal bangunan BTS (Base Transceiver Station) berproteksi yang

terkena sambaran petir ?

Warga tuding BTS penyebab petir maut

Gresik  27 Oktober 2011 - Warga menuding keberadaan based transceiver station

(BTS) Desa Tanjangawan, Kecamatan Ujung pangkah akibat tersambar petir.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 16

Page 17: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

Menurut Badrus Sodik, Kaur Ekonomi dan Pembangunan Desa Tanjangawan, sejak

berdiri BTS milik operator seluler di pojok desa. Kerap kali terjadi petir dan gemuruh

yang mematikan saat musim hujan. Bahkan, sekitar delapan bulan sebelumnya terjadi

petir yang sempat membuat televisi sebagian besar milik warga terganggu.

Berdasarkan kasus diatas ada beberapa hal yang dapat disimpilkan dan di tarik

kesimpulan bahwa petir memiliki mekanisme induksi yang dapat menaikan potensial

(tegangan) pada peralatan elektronik memalui beberapa induksi yaitu:

1. Kopling Resistif

2. Kopling Induktif

3. Kopling Kapasitif

Guna menanggulangi terjadinya induksi yang besar sebaiknya ditinjau ulang cara

instalasi proteksi penangkal petir pada BTS dengan menankan electroda yang lebih

dalam dengan tahanan mencapai 1 Ohm,sehingga dengan cepat dapat dinetralisir

dengan tanah. Perlu adanya pembicaraan dengan pihak pengembembang mengenai

pemasangan proteksi penangkal petir pada rumah penduduk yang berdekatan dengan

lokasi berdirinya BTS, selain itu kualitas instalasi pada rumah sebaiknya sesuai

dengan standar yang berlaku pada PUIL yaitu sistem 3 kabel dengan menggunakan

grounding sehingga hal-hal yang tidak di inginkan dapat diminimalisir.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 17

Page 18: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Gedung-gedung bertingkat sangat penting untuk di beri proteksi penangkal petir,

karena petir terjadi akibat adanya perpindahan muatan elektron dan muatan proton,

dan biasanya terjadi antara muatan yang ada di awan dengan muatan yang ada di

bumi. Gedung-gedung yang tinggi mengandung salah satu muatan tersebut, Oleh

sebab itu bangunan yang tinggi lebih cenderung mudah tersambar petir.

Pada dasarnya proteksi perlindungan penangkal petir dipasang untuk melindungi

struktur bangunan atau fisik maupun melindungi peralatan pada bangunan tersbut.

"SEVEN POINT PLAN" merupaka metode perencanaan pemasangan proteksi

penangkal petir. Tujuan dari "SEVEN POINT PLAN" adalah menyiapkan sebuah

perlindungan efective dan dapat di andalkan terhadap serangan petir, "Seven Point

Plan' tersebut meliputi :

1. Menangkap Petir

2. Menyalurkan Arus Petir

3. Menampung Petir

4. Proteksi Grounding Sistem

5. Proteksi Jalur Power Listrik

6. Proteksi Jalur PABX

7. Proteksi Jalur Elektronik

SARAN

Setelah kami menyusun maklh proteksi penangkal petir pada gedung, berikut

adalah saran yang dapat kami kemukakan

a. Sebaiknya pemilihan instalasi penangkal petir yang paling baik untuk daerah

tropis adalah instalasi penangkal petir flash vectron.

b. Saat penanaman elektroda diharapkan hasil yang maksimal yaitu >5 ohm, dengan

cara pemasangan elektroda secara paralel untuk mendapatkan tahanan yang lebil

kecil.

c. Untuk pemasangan penangkal petir dengan radiasi/jangkauan yang luas

pemasangan penangkal petir radio aktif lebih di utamakan karena pada prinsipnya

penangkal petir radio aktif yaitu mencegah proses terjadinya petir.

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 18

Page 19: Web viewPetir merusak struktur yang terbuat dari bahan, seperti batu, kayu, ... Bangunan dengan kontruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam. 1

d. Saat penentuan kualifikasi bangunan sebaiknya memperhitungkan jenis

bangunan,kontruksi bangunan, tinggi bangunan, situasi bangunan, dan hari guruh.

Referensi

http://www.baliorange.web.id/petir-antara-musibah-atau-berkah/

http://solusipetir.com/petir/bahaya-petir.html

http://riri.blueline.co.id/infra/Lightning%20Protection%20SNI%20&

%20References/SNI%2003-7015 2004%20Sistem%20proteksi%20petir%20pada

%20bangunan%20gedung.pdf

http://xa.yimg.com/kq/groups/16188850/1041303682/name/

Teori+Penyalur+Petir.pdf

Makalah Sistem Proteksi Tenaga Listrik 19