Kerusakan
yang di timbulkan dapat membahayakan peralatan serta manusia yang berada
di dalam bangunan tersebut. Untuk melindungi dan mengurangi dampak
kerusakan akibat sambaran petir maka harus di pasang sistem pengamanan pada bangunan tersebut. Sistem pengamanan itu salah satunya berupa sistem penangkal petir atau anti petir beserta kabel penyalur (Down Conduktor) dan pertanahannya (Grounding System) sesuai standart yang telah di tentukan. Petir
merupakan fenomena alam yang sangat indah, akan tetapi juga merupakan
ancaman bagi mahluk hidup yang ada di bumi. Dengan temperatur sambaran
melebihi panas permukaan matahari dan kekuatan benturan yang menyebar ke
segala arah. Terjadinya petir
biasanya mengikuti peristiwa hujan baik air atau es, peristiwa ini
dimulai dengan munculnya lidah api listrik yang bercahaya terang yang
terus memanjang kearah bumi dan kemudian diikuti suara yang menggelegar
dan efeknya akan fatal bila mengenai mahluk hidup.
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).
Terdapat 2 teori yang mendasari proses terjadinya petir :
1. Proses Ionisasi
2. Proses Gesekan antar awan
Terdapat 2 teori yang mendasari proses terjadinya petir :
1. Proses Ionisasi
2. Proses Gesekan antar awan
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.
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 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.
1. Petir St. Elmo's Fire
Petir ini telah ada selama berabad-abad, di mulai dari sejarah Yunani kuno, Julius Caesar, Columbus dan Magellan. Setelah ada teori penangkal petir
Franklin fenomena ini terlihat lebih jelas di tanah/darat, menyebabkan
rasa takut sebagai api biru terinspirasi cerita roh dan hantu.
2. Petir Boom
Petir
Ball Thunder adalah fenomena alam yang aneh, dengan laporan peninjauan
kembali ke Yunani kuno. Jenis yang paling umum adalah kilatan petir coret tapi petir ini menyebabkan ancaman terbesar terhadap kehidupan dan properti. Petir dapat di picu oleh berbagai peristiwa mulai dari ledakan termonuklir untuk meluncurkan roket seperti Challenger atau Apollo 12.
3. Petir Deadly
Di Amerika Serikat rata-rata 58 orang meninggal dunia setiap tahunnya oleh sambaran petir dan sekitar 250 orang bertahan hidup setiap tahunnya setelah di sambar petir namun sebagian besar mereka hidup dengan bekas luka permanen
4. Petir Cloud Flashes
Ketika terjadi di awan terkadang kita dapat melihat garis di udara di sekitar badai. Itu di sebut sambaran petir awan ke udara atau di sebut Anvil Crawler. Sambaran petir juga dapat melakukan perjalanan dari awan ke awan. Ketika sambaran petir terlihat tertanam di awan dan sepertinya pada luminositas selama bagian petir, di sebut lembar pencahayaan atau intra awan petir. Banyak orang telah melihat sambaran petir
yang panas tapi tidak mengatakan mendengar guntur. Namun guntur di
kejauhan itu terlalu jauh untuk di dengar. Setiap kali terjadi sambaran petir maka selalu ada guntur.
5. Petir Cloud-To-Sea Lightning
Air adalah
konduktor yang sangat baik, sehingga orang memilih untuk tinggal jauh
dari laut, danau dan kolam khususnya selama ada badai petir. Dalam badai para pelaut beresiko terkena sambaran petir
awan ke laut, selain angin kencang, tinggi, gelombang berombak dan
hujan deras. Pelaut di anjurkan untuk mancari pelabuhan yang aman sampai
badai berlalu dan memastikan kru mengenakan jaket.
6. Petir Re-strike
Sambaran petir ini terdiri dari 3-4 stroke individu tetapi mungkin memiliki lebih. Di pisahkan oleh 40-50 milidetik, menyebabkan efek "Strobe Light".
Yang pertama adalah yang terkuat. Setiap stroke berturut-turut biasanya
kembali menggunakan saluran debit diambil oleh stroke sebelumnya.
Berkepanjangan oleh gemuruh guntur yang menyerang kembali.
7. Petir Mind-Blowing Beauty
Petir
melalui udara memancarkan cahaya putih, tetapi dapat muncul sebagai
warna yang berbeda tergantung pada kondisi cuaca. Karena kelembaban,
kabut, debu dan semacamnya, petir jauh dapat muncul merah atau oranye dalam cara yang tidak sama saat matahari terbenam.
8. Petir Upper Atmospheric Ligthning
Walaupun jarang terlihat dengan mata telanjang, petir
sangat istimewa, jarang terlihat seperti flash sprite merah, biru dan
elf jet. Sprite lebar, berkedip lemah dalam badai. Sprite petir
muncul seperti ubur-ubur raksasa dengan cahaya merah darah-biru panjang
tergantung pada tentakel. Jet Blue sempit dan di tembak dari atas
badai. Jet Blue lebih terang dari sprite dan pertama kali di rekam dari
pesawat.
9. Petir Scary Powerfull Strike To Tower, Buildings
Biasanya selama badai, 80 % petir terlihat di awan dan 20 % di darat. Bangunan, menara dan titik tertinggi lainnya sering di sambar petir, karena listrik menemukan jalan dan perlawanan terendah. Sambaran petir
turun dari langit ke bawah, tetapi bagian yang Anda lihat berasal dari
bawah ke atas. Bisa menyerang tempat yang sama lebih dari sekali.
10. Petir Double Ligthning
10. Petir Double Ligthning
Petir merupakan kekuatan alam yang mengesankan. Indah, sekaligus berbahaya. Lampu kilat biru-putih cemerlang petir disebabkan oleh panas yang ekstrim. Sambaran petir lebih panas dari permukaan matahari. Petir ganda memiliki ancaman yang berganda pula.
11. Petir Mulitple Strike & Long exposure Photos
Ini adalah tipe dasar awan petir yang muncul untuk membubarkan menjadi string pendek, lampu, yang berlangsung lebih lama dari biasa. Sambaran petir
terlihat agak seperti pita. Hal ini terjadi dalam angin badai dengan
trafik tinggi dan stroke yang lalu. Angin bertiup kembali dalam satu
baris ke setiap stroke, juga ke salah atu sisi belakang stroke
sebelumnya, menunjukan efek dari pita. Pita staccato memiliki durasi
stroke pendek, muncul sebagai petir tunggal sangat cerah dan sering memiliki dampak yang cukup besar.
12. Petir Rocket Lightning
Rocket kilat petir
biasanya horizontal dan di dasar awan. Saluran Luminous muncul melalui
udara dengan kecepatan visual tinggi, sering terputus-putus. Gerakan ini
menyerupai gerakan roket. Ini adalah salah satu tipe sambaran petir yang paling langka.
13. Petir Volcanic Triggered Lightning
Petir
dipicu vulkanik bukanlah sesuatu yang sering kita lihat. Setidaknya
sebelum neraka meledak di Islandia. Ada tiga jenis pencahayaan vulkanik.
Sambaran petir dapat di picu oleh
letusan gunung berapi yang sangat besar, yang mengeluarkan gas dan
material ke atmosfer. Jenis perantara dari ventilasi gunung berapi,
kadang-kadang memiliki panjang 1,8 km. Lalu ada percikan petir jenis jauh lebih pendek dan hanya berlangsung beberapa milidetik.14. Petir Sensational Volcanic-Lightning
Petir,
api, es dan abu bersatu disini, vulkanik memicu petir terdengar sesuatu
seperti tembakan senapan, sementara listrik yang diproduksi
menghasilkan gemuruh panjang.
Sebuah majalah "intisari" pernah mengungkapkan bahwa sambaran petir
berarus listrik terbesar terdapat di Indonesia, tepatnya di wilayah
Depok Jawa Barat. Pada bulan April, Mei dan Juni 2002 dengan menggunakan
teknologi lightning position and tracking system (LPATS), itu untuk mengenali perilaku sambaran petir di wilayah kota di selatan Jakarta. Tak di sangka, para peneliti mendapati arus petir negatif berkekuatan 379,2 kA dan petir positif mencapai 441,1 kA.
Dengan kekuatan sambaran petir tersebut, maka petir
mampu meratakan sebuah bangunan gedung yang terbuat dari beton
sekalipun. Selama ini Indonesia memang di kenal sebagai negara dengan
sambaran petir cukup tinggi. Kondisi meteorologis Indonesia memang sangat ideal bagi terciptanya petir. Tiga faktor yang mempengaruhi terjadinya petir adalah udara naik, kelembaban dan partikel bebas atau aerosol terpenuhi dengan baik di Indonesia sebagai negara maritim.
Dalam
majalah Intisari edisi Desember 2000, di sebutkan bahwa bumi bisa di
ibaratkan sebagai kapasitor. Antara lapisan ionesfer dan bumi, jika
langit cerah ada arus listrik yang mengalir terus menerus dari ionosfer
yang bermuatan positif ke bumi yang bermuatan negatif. Tapi bumi tidak
terbakar karena ada awan petir yang
bermuatan listrik positif maupun negatif sebagai penyeimbang. Yang
positif turun ke bumi dan yang negatif naik ke ionosfer.
Sambaran petir
terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. Pada sambaran pertama
muatan negatif (-) mengalir dari awan ke permukaan tanah. Ini bukanlah
sambaran yang sangat terang. Sejumlah sambaran petir percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur sambaran petir
utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah
muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan di sambarnya dan arus petir
kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur sambaran utama
tersebut langsung menuju awan. Dua sambaran tersebut biasanya beradu
sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik
pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah
arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur
sambaran petir utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan tanah ini melebihi beberapa juta volt.
Mengingat
letak geografis Indonesia yang di lalui garis khatulistiwa menyebabkan
Indonesia beriklim tropis, akibatnya Indonesia memiliki hari guruh rata-rata per tahun sangat tinggi. Dengan demikian seluruh bangunan di Indonesia memiliki resiko lebih besar mengalami kerusakan akibat terkena sambaran petir. Kerusakan yang di timbulkan dapat membahayakan peralatan serta manusia yang berada di dalam bangunan tersebut. Untuk melindungi dan mengurangi dampak kerusakan akibat sambaran petir.
maka harus di pasang sistem pengamanan pada bangunan tersebut. Sistem pengamanan itu salah satunya berupa sistem penangkal petir atau anti petir beserta kabel penyalur (Down Conduktor) dan pertanahannya (Grounding System) sesuai standart yang telah di tentukan.
Dibawah ini adalah Tabel Tingkat Isokeraunik di Indonesia :INTENSITAS PETIR (Curah Petir Tahunan) Tingkat Isokeraunik di Indonesia
KOTA - PULAU
|
CURAH PETIR
|
I K L
|
TINGKAT
|
| Alor - Nusa Tenggara Timur | 39 | 10.56 | Rendah |
| Amahai - Maluku | 109 | 29.95 | Sedang |
| Ambon - Maluku | 82 | 22.36 | Rendah |
| Bogor - Jawa | 201 | 55.15 | Tinggi |
| Banyuwangi - Jawa | 101 | 27.56 | Sedang |
| Bawean - Jawa | 141 | 38.68 | Sedang |
| Banda Aceh - Sumatera | 55 | 15.12 | Rendah |
| Batam - Batam | 131 | 35.94 | Sedang |
| Belawan - Sumatera | 246 | 67.36 | Tinggi |
| Balikpapan- Kalimantan | 227 | 62.10 | Tinggi |
| Banjarmasin - Kalimantan | 85 | 23.18 | Rendah |
| Bandanaira - Kep. Maluku | 63 | 17.26 | Rendah |
| Bima - Nusa Tenggara Barat | 102 | 27.84 | Sedang |
| Bitung - Sulawesi | 55 | 15.07 | Rendah |
| Bau-Bau - Sulawesi | 137 | 37.54 | Sedang |
| Cilacap - Jawa | 85 | 23.29 | Rendah |
| Citeko - Jawa | 227 | 62.30 | Tinggi |
| Curug - Jawa | 20 | 60.22 | Tinggi |
| Denpasar - Bali | 61 | 16.71 | Rendah |
| Dabo - Singkep | 107 | 29.32 | Sedang |
| Dumai - Sumatera | 218 | 59.75 | Tinggi |
| Flores - Nusa Tenggara Timur | 88 | 24.03 | Rendah |
| Gunung Sitoli - Sumatera | 112 | 30.68 | Sedang |
| Gorontalo - Sulawesi | 212 | 58.08 | Tinggi |
| Geser - Maluku | 91 | 25.04 | Sedang |
| Indramayu - Jawa | 187 | 51.23 | Tinggi |
| Jakarta - Jawa | 193 | 52.88 | Tinggi |
| Jatiwangi - Jawa | 189 | 51.78 | Tinggi |
| Jambi - Sumatera | 76 | 20.74 | Rendah |
| Jaya Pura - Irian | 197 | 53.88 | Tinggi |
| Kairatu - Maluku | 101 | 27.56 | Sedang |
| Kalianget - Madura | 166 | 45.45 | Sedang |
| Kupang - Nusa Tenggara Timur | 79 | 21.60 | Rendah |
| Kota Baru - Kalimantan | 58 | 15.89 | Rendah |
| Lekunik Baa - Nusa Tenggara Timur | 78 | 21.34 | Rendah |
| Lembang - Jawa | 132 | 36.05 | Sedang |
| Lokseumawe - Sumatera | 201 | 55.07 | Tinggi |
| Labuha - Maluku | 130 | 35.59 | Sedang |
| Luwuk - Kep. Maluku | 110 | 30.25 | Sedang |
| Majene - Sulawesi | 139 | 38.19 | Sedang |
| Makasar - Sulawesi | 152 | 41.76 | Sedang |
| Manado - Sulawesi | 128 | 34.52 | Sedang |
| Manokwari - Irian Jaya | 162 | 44.41 | Sedang |
| Masamba - Sulawesi | 248 | 67.88 | Tinggi |
| Mataram - Nusa Tenggara Barat | 126 | 34.56 | Sedang |
| Maumere - Irian Jaya | 87 | 23.87 | Rendah |
| Medan - Sumatera | 224 | 61.34 | Tinggi |
| Meulaboh - Sumatera | 178 | 48.77 | Sedang |
| Muara taweh - Kalimantan | 267 | 73.20 | Tinggi |
| Nanga Pinoh - Kalimantan | 112 | 30.82 | Sedang |
| Naha - Sulawesi | 72 | 19.62 | Rendah |
| Namlea - Maluku | 69 | 18.90 | Rendah |
| Padang Panjang - Sumatera | 122 | 33.47 | Sedang |
| Palembang - Sumatera | 156 | 42.67 | Sedang |
| Pang Brandan - Sumatera | 214 | 58.60 | Tinggi |
| Pangkal Pinang - Kalimantan | 118 | 32.33 | Sedang |
| Palu - Sulawesi | 182 | 49.73 | Sedang |
| Pangkalan Bun - Kalimantan | 237 | 65.04 | Tinggi |
| Paloh - Kalimantan | 188 | 51.56 | Tinggi |
| Palangkaraya - Kalimantan | 298 | 81.68 | Tinggi |
| Pontianak - Kalimantan | 219 | 60.00 | Tinggi |
| Putussibau - Kalimantan | 169 | 46.30 | Sedang |
| Poso - Sulawesi | 127 | 34.79 | Sedang |
| Riau - Sumatera | 217 | 59.33 | Tinggi |
| Semarang - Jawa | 148 | 40.63 | Sedang |
| Serang - Jawa | 112 | 30.01 | Sedang |
| Surabaya - Jawa | 159 | 43.56 | Sedang |
| Sumbawa Besar - Nusa Tenggara Barat | 119 | 32.61 | Sedang |
| Sibolga - Sumatera | 158 | 43.29 | Tinggi |
| Subang - Jawa | 31 | 8.55 | Rendah |
| Samarinda - Kalimantan | 172 | 47.06 | Sedang |
| Susilo Sintang - Kalimantan | 144 | 39.45 | Sedang |
| Saumlaki - Maluku | 83 | 22.83 | Rendah |
| Sorong - Irian Jaya | 147 | 40.27 | Sedang |
| Tanjung Karang - Sumatera | 112 | 30.68 | Sedang |
| Tanjung Pandan - Sumatera | 46 | 12.6 | Rendah |
| Tanjung Pinang - Sumatera | 148 | 40.61 | Sedang |
| Tanjung Selor - Sumatera | 88 | 24.2 | Rendah |
| Tarempa - Sumatera | 74 | 20.27 | Rendah |
| Tegal - Jawa | 198 | 54.34 | Tinggi |
| Ternate - Maluku | 130 | 35.73 | Sedang |
| Tual - Maluku | 26 | 7.12 | Rendah |
| Timika - Irian Jaya | 149 | 40.9 | Sedang |
| Toli-Toli - Sulawesi | 132 | 36.05 | Sedang |
| Tuntu - Sumatera | 204 | 55.89 | Tinggi |
| Waingapu - Nusa Tenggara Timur | 107 | 29.38 | Sedang |
| Wamena - Irian Jaya | 39 | 10.68 | Rendah |
Dokumentasi dari BMG Tahun 1999
IKL : Hari Petir (Guruh)Tingkat Kerawanan Petir
- Tinggi : IKl > 50%
- Sedang : 25% < IKL < 50%
- Rendah : IKl < 25%
Di Indonesia sambaran petir sangat sering terjadi sepanjang tahun, mereka menyambar apa saja, mulai dari pohon, bangunan tinggi hingga orang. Indonesia bisa di bilang surganya petir. Kenapa ? Karena Indonesia mempunyai semua bahan yang diperlukan petir untuk membetuk diri. Wilayah Indonesia yang terdiri dari darat, laut dan udara terbentang luas sepanjang 5.110 kilometer dari Barat hingga ke Timur Khatulistiwa. Garis Meridiannya sendiri membujur dari Utara ke Selatan sepanjang 1.888 km. Luas wilayah darat dan laut Indonesia membuat semua unsur pembentuk petir tersedia dalam jumlah yang melimpah. Seperti udara naik, kelembaban dan partikel bebas atau aerosol. Oleh sebab itu sangat tidak mengherankan jika Indonesia merupakan salah satu tempat di dunia yang memiliki hari sambaran petir tertinggi. Bahkan Indonesia memiliki wilayah favorit sambaran petir, diantaranya :
1. Kota Bogor Bogor identik dengan sebutan kota hujan, karena curah hujan pertahunnya rata-rata 2.500 mm - 4.400 mm. Kota yang dikelilingi Gunung Salak, Pangrago dan Gunung Gede ini memiliki kelembaban cukup tinggi, yakni sekitar 40 %, dengan suhu rata-rata 26 derajat celcius. Konon dalam 365 hari setahun, sambaran petir terjadi di langit Bogor sekitar 322 hari.
2. Kalimantan Tengah Propinsi ini memiliki sambaran petir yang sangat tinggi, hal ini disebabkan awan petir yang terbentuk relatip rendah yakni sekitar 900 kaki saja dari permukaan tanah. Potensi terjadinya petir semakin besar karena tafografi daerah ini datar dan tingkat elevasinya rendah. Stasius Badan Meteorologi dan Geofisika Bandara Tjilik Riwut Palangkaraya mencatat sambaran petir di daerah ini bisa mencapai 90 ribu kali sehari, baik sambaran dalam awan sendiri (dari awan ke awan, dari awan ke udara) atau dari awan ke tanah. Dalam bulan November 2007 lalu rata-rata tiap hari di wilayah Kalimantan Tengah terjadi 17.385 kali sambaran petir atau setiap menit terjadi sambaran petir sebanyak 12,1 kali. Sambaran petir tertinggi pada bulan itu mencapai 95.855 kali per hari dan terendah 63 kali per hari. Tingginya frekuensi petir ini membuat Kalimantan Tengah di juluki Tanjung Nyaho, dalam bahasa Dayak, Nyaho artinya petir.
3. Depok Bila di Kalimantan Tengah sambaran petir paling banyak, maka di Depok petir menyambar dengan energi paling tinggi di dunia. Arus petir negatif di Depok mencapai kekuatan 379,2 kiloampere, sedang arus positifnya mencapai 441,1 kiloampere. Dengan kekuatan sehebat itu, satu sambaran bisa menghancurkan bangunan yang terbuat dari beton sekalipun. Depok terjadi hampir sepanjang tahun, yang tertinggi pada bulan Maret, April dan Mei atau pada musim hujan, sambaran petir agak mereda mulai bulan Pebuari. Data yang didapat dari laboratorium ITB, Jaringan Deteksi Petir Nasional, bahwa Indonesia memiliki hari guruh 200 hari, sementara Brazil 140 hari, Amerika Serikat 100 hari dan Afrika Selatan 60 hari.
Jika melihat tabel di atas maka kita dapat mengetahui daerah mana saja yang mempunyai curah petir yang tinggi sehingga kita dapat segera mengatasi ancaman bahaya petir yang selalu membayangi kita. Salah satu cara untuk mencegah terjadinya dampak yang kurang baik dari sambaran petir yaitu dengan cara memasang instalasi penangkal petir Flash Vectron yang telah teruji kualitasnya.
SEJARAH PERLINDUNGAN TERHADAP SAMBARAN PETIR
Jauh sebelum daya listrik alam dari sambaran petir di kenal, telah tercatat adanya laporan mengenai karakteristik perlindungan petir sangat luar biasa yang bahannya terbuat dari Metalhuellen terhadap gelombang radio dan sambaran petir. Begitu pula yang dikisahkan dalam sejarah perjalanan Nabi Musa (Yahudi) pada tahun 1300 SM, pada saat itu telah ada penelitian yang mampu dilakukan dengan menggunakan kondensator raksasa yang diberi muatan listrik dari atmosfir, terkadang perangkat tersebut pada saat itu digunakan penguasa untuk mengeksekusi orang yang dianggap bersalah, dengan cara di alirkannya suatu muatan dari kondensator tersebut. Kemudian pada suatu hari, Nabi Musa mendemonstrasikan mukjizatnya dimana dia menggunakan bungkus atau pakaian yang bersepuh emas dan duduk di kursi yang terbuat dari struktur logam kemudian kursi tersebut dialiri arus listrik dari kondensator raksasa tersebut, akan tetapi sambaran listrik tersebut tidak menewaskannya. Josephus Flavius (37-100 M) menulis dalam sebuah buku yang menceritakan tentang sejarah orang Yahudi, bahwa kuil atau istana Nabi Sulaiman mempunyai konstruksi unik dimana atap dan tembok bagian luar dilapisi dengan emas kemudian dialirkan air hujan melalui pipa metal kedalam Zisternen. Meskipun kuil tersebut didirikan di tempat yang mudah tersambar petir namun kuil tersebut tetap bertahan dari tahun 925 SM sampai dengan tahun 587 SM tanpa mengalami kerusakan apapun yang disebabkan sambaran petir.
Ketika abad ke 17 mulai berkembang anggapan bahwasannya sambaran petir mengandung muatan listrik dan setengah abad kemudian seorang ilmuwan Fisika bernama Sepheh Graf
(1670-1735) mulai berhasil memilah benda apa saja yang berfungsi
sebagai penghantar arus listrik dan benda yang bukan sebagai penghantar
arus listrik, maka tidak lama kemudian seorang ilmuwan Fisika lainnya
yang bernama Heinrich Winkler (1703-1770) pada tahun 1753 melanjutkan
penelitian dan mengembangkan konsep atau rancangan instalasi penangkal petir. Pada awal pengembangan instalasi penangkal petir tercatat para ilmuwan yang sangat berperan dalam bidang tersebut diantaranya Prokop Divisch (1696-1765) dan Benyamin Franklin (1706-1790).
Benyamin
Franklin adalah seorang negarawan dan politikus serta penulis, pada
tahun 1749 mengadakan penelitian mengenai lompatan muatan listrik
terhadap benda runcing. Dalam penelitiannya Benyamin franklin
menggunakan sebatang besi yang berujung runcing dengan panjang 6 meter
dan didekatkan pada suatu pipa bermuatan listrik yang panjangnya 3 m
kemudian digantungkan pada bentangan kawat yang telah di isolasi dengan
sutra. Pada saat yang bersamaan Praemonstratenser Ae Moench dari
Hohemia yang juga seorang peneliti Ilmu Pengetahuan Alam. Prokop Divisch
juga mengadakan penelitian terhadap muatan listrik pada benda yang
berujung runcing. Dari hasil penelitian ini di dapat temuan yang
mengilhami untuk menciptakan suatu mesin cuaca. saat itu Benyamin
Franklin telah memahami secara jelas adanya keterbatasan daya
perlindungan dari tiang penangkal petir.
Pada
tahun 1760 untuk pertama kalinya Benyamin Franklin berhasil
merealisasikan keinginannya dengan pemasangan tiang pada rumah seorang
pedagang Philadelpia Barat. Pada suatu hari terjadi sambaran petir pada bagian ujung dari tiang penangkal petir
dan menyebabkan tiang tersebut meleleh, hal ini merupakan suatu bukti
yang meyakinkan Ae rekan kerja Benyamin Franklin membuat kesimpulan
bahwa disamping kegunaan yang sangat besar dari Metode ini ternyata
menimbulkan dampak negatif dari sambaran petir
yang harus dihindari. Masih pada tahun yang sama suatu Mercusuar
Edystone di Plyimouth yang dibangun oleh Smeaton dilengkapi dengan penangkal petir franklin
dan ini merupakan yang pertama kalinya di eropa. Alat ini terdiri dari
216 ujung runcing yang dikemas pada papam kayu dan dipasang pada tiang
setinggi 14 meter (kemudian menjadi 40 meter) yang terpancang dilapangan
terbuka, ujung - ujung runcing tersebut melalui suatu rantai
dihubungkan kedalam tanah, ujung-ujung runcing runcing tersebut
dimasukan kedalm tanah untuk dapat secara diam-diam dapat menyerap
muatan listrik yang ada di awan. Ini percobaan pertama kali penangkal petir
di Eropa. Tidak lama kemudian Benyamin Franklin juga melakukan
penyelidikan mengenai penyerapan muatan listrik, dalam percobaannya kali
ini dia membuat model atau rancangan yang lain yaitu dengan menggunakan
rumah, gereja bahkan kapal yang semuanya diberi sebatang besi berujung
runcing pada puncaknya. Selain itu dia mencoba dengan memberikan suatu
hubungan yang menuju ke dalam tanah (grounding) pada bangunan dengan kawat, sedangkan pada kapal yaitu dengan merenrangkan kawat yang dihubungkan ke dalam air.
Hubungan tiang penangkapan (Terminal Petir) dengan bumi (grounding)
pada awal tahun 1755 Benyamin franklin telah membicarakannya secara
gamblang bahwa tujuan tiang berujung runcing tidak hanya berfungsi
sebagai penyerap muatan listrik awan saja, akan tetapi dimaksudkan juga
sebagai penangkap petir (Terminal Petir) dan melalui penghantar (kabel) di teruskan menuju bumi (grounding) yang mempunyai sifat lembab untuk menghilangkan dan mengurangi adanya bahaya arus petir.
Penerapan hal ini menyusul 2 tahun kemudian suatu bangunan rumah yang
memanjang diberi dua buah tiang yang berujung runcing setinggi 1,8 m -
2,5 m dan dihubungkan dengan jaringan kawat menuju bumi. hal ini
dimaksudkan sebagai pengaman dari sambaran petir.
Pada jaman modern ini banyak sekali sistem proteksi petir yang tentunya tidak terlepas dari serangkaian penelitian para ilmuwan tersebut. Yang umumnya kita ketahui ada 2 instalasi penangkal petir yaitu konvensional dan elektrostatis. Penangkal Petir Flash Vectron merupakan salah satu merk anti petir elektrostatis yang berbasis kerja ESE yang di desain khusus untuk digunakan di daerah tropis. Penangkal Petir Flash Vectron mampu memerikan solusi petir terbaik di Indonesia.
FAKTA UNIK TENTANG SAMBARAN PETIR
1. Sambaran petir terjadi karena pemampatan dan pemuaian udara sekitar awan petir. Sambaran petir
sendiri lebih panas 5 kali dari panas permukaan matahari atau sekitar
15.000 - 20.000 Derajat Celcius. Saking panasnya, udara tersebut
kemudian memuai menjadi sangat banyak dalam waktu yang sangat singkat.
Akhirnya terjadilah suara petir yang sangat keras, hal ini terjadi karena tumbukan udara yang memuai secara cepat tadi dengan udara sekitar.
2. Suara petir tidak akan terjadi tanpa sambaran kilat terlebih dulu. Begitu pula sebaliknya bila terlihat sambaran kilat pasti akan timbul petir. Terkadang sambaran kilat tidak di ikuti suara, hal itu terjadi karena jarak kita dengan sambaran petir tersebut cukup jauh.
3. Sambaran kilat berlangsung sangat cepat, kira-kira 0,2 detik. Sambaran petir
ini di ikuti oleh banyak sambaran lain dalam jalur yang sama. Sambaran
yang terjadi dapat menyalakan 100 juta bola lampu dalam sesaat. Namun
hanya sambaran utama yang mengenai target.
4. Diperkirakan 1800 kali sambaran petir
terjadi dalam selang waktu yang sama di Bumi. Florida , Amerika Serikat
merupakan salah satu daerah yang paling banyak terjadi sambaran petir. Disana petir terjadi sebanyak 25 juta hingga 30 juta kali pertahun.
5. Seseorang yang terkena sambaran petir sebenarnya masih memungkinkan untuk bertahan hidup. 5 dari 30 orang dilaporkan masih hidup setelah tersambar petir. Salah satunya adalah seorang Pria bernama Roy Sullivan, dia masih hidup walaupun sudah tersambar petir 7 kali dalam hidupnya hingga umur 71 tahun.
TEORI PENUNJANG TENTANG SAMBARAN PETIR
Sumber
tegangan lebih yang sering menimbulkan gannguan dalam sistem tenaga
listrik berasal dari dua sumber utama yaitu tegangan lebih internal dan
tegangan lebih eksternal. Sumber tegangan lebih internal meliputi
operasi on atau off switching dan gangguan tidak simetris terutama pada sistem instalasi listrik yang nentralnya tidak di hubungkan dengan grounding.
Sedangkan tegangan lebih eksternal berasal dari gangguan yang terjadi
di atmosfer. Penyebab utama tegangan lebih ekesternal adalah sambaran petir. sambaran petir ini dapat menimbulkan gangguan pada jaringan listrik seperti yang telah di jelaskan dalam pembahasan induksi arus petir.
Petir
terjadi apabila muatan dibeberapa bagian atmosfer kuat medan listriknya
mencapai nilai yang cukup tinggi menyebabkan kegagalan listrik di udara
sehingga timbul peralihan muatan listrik yang besar. Peralihan muatan
ini dapat terjadi didalam awan, antara awan dan dari awan ke permukaan
bumi. Sumber terjadinya petir adalah awan Commulonimbus
atau awan guruh yang berbentuk gumpalan dengan ukuran vertikal lebih
besar dari ukuran horizontal. Ukuran vertikal dapat mencapai 14 Km dan
ukuran horizontal dapat mencapai 1,5 Km sampai 7,5 Km. Karena ukuran
vertikalnya yang cukup besar maka terjadi perbedaan temperatur antara
bagian bawah dengan bagian atas. Temperatur bagian bawah mencapai 5 derajat Celcius sedangkan bagian atas mencapai -60 derajat Celcius.
Loncatan diawali dengan berkumpulnya uap air didalam awan. Karena
perbedaan temperatur yang sangat besar antara awan bagian bawah dengan
bagian atas, butiran air bagian bawah yang temperaturnya lebih hangat
berusaha berpindah ke bagian atas sehingga mengalami pendinginan dam
membentuk kristal es. Kristal es yang lebih berat dari butiran air yang
naik saling mendesak sehingga timbul gesekan yang menimbilkan pemisahan
muatan. Butir air yang bergerak naik membawa mutan positip sedangkan
kristal es membawa muatan negatip sehingga terbentuknya awan yang mirip
dipole listrik. Pada saat tegangan antara ujung awan sudah cukup besar
terjadilah pelepasan muatan listrik.
Hari
guruh adalah jumlah hari dimana terdengar guntur paling sedikit satu
kali dalam jarak kira-kira 15 km dari lokasi stasiun pengamatan. Hari
guruh biasa disebut juga hari badai guntur (thunderstormdays), Isokeraunik Level
adalah jumlah hari guruh dalam satu tahun di suatu wilayah yaitu garis
pada peta yang menghubungkan daerah-daerah dengan rata-rata jumlah hari
guruh yang sama. Di Indonesia yang berada di wilayah khatulistiwa
mempunya kondisi iklim tropis yang lembab dan wilayah perairan yang
sangat luas sehingga banyak sekali terjadi pembentukan awan bermuatan
sangat tinggi. Hal ini memungkinkan terjadinya banyak sambaran petir setiap tahunnya, khususnya di daerah-daerah tertentu. Parameter dan karakteristik gelombang surja petir terdiri atas besar arus dan tegangan sambaran petir, kecepatan pembangkitan serta bentuk gelombang petir tersebut.
Oscilogram dari arus petir menunjukan bahwa bagian muka gelombang dari arus petir dapat dicapai dalam waktu kurang lebih 10 lvs. Arus puncak petir
mungkin dicapai dalam waktu kurang lebih 10 JJS kemudian bagian
gelombang arus berikutnya mengalami penurunan dalam durasi beberapa mikrodetik. Arus petir dapat di ukur dengan menggunakan alat Magnetic Link yaitu batang berbentuk silinder terbuat dari baja berlapis plastik yang mempunyai tingkat kekerasan (coercive) yang cukup tinggi. Hal ini dimaksudkan agar ketika Magnetic Link
berada dalam medan magnet meskipun beberapa saat kemudian medan
magnetnya hilang, magnetic link tetap dapat menyimpan sisa magnet yang
proporsional dengan intensitas medan magnet di tempat tersebut. Magnetic
link biasanya dipasang pada menara telekomunikasi, bangunan tinggi atau
menara transmisi.
Sambaran petir pada suatu objek di bumi yang di ikuti oleh aliran arus petir yang tinggi dalam waktu yang sangat singkat di sebut arus impuls petir. Kerusakan yang dapat ditimbulkan ditentukan oleh parameter tertentu yaitu :
1. Arus Puncak Impuls Petir, yaitu nilai maksimum dari arus impuls petir yang dapat menyebabkan tegangan lebih pada tempat sambaran.2. Kecuraman Arus Petir, yaitu
laju kenaikan terhadap waktu yang dapat menyebabkan timbulnya tegangan
induksi elektromagnetik pada benda logam di dekat instalasi penangkal petir.3. Muatan Listrik Arus Petir, yaitu jumlah muatan arus petir yang dapat menyebabkan peleburan pada ujung objek sambaran.4. Integral Kuadrat Arus Impuls, yaitu efek thermis yang timbul sebesar W - R jr dt yang menyebabkan panas yang berlebihan pada penghantar.
ENERGI LISTRIK
Energi listrik yang kita gunakan sehari-hari pada dasarnya dihasilkan oleh proses yang bersumber dari dua hal, yaitu dari sumber daya listrik yang tak terbaharukan dan dari sumber listrik yang terbaharukan. Sehingga untuk mengantisipasi gangguan dari sumber energi listrik tersebut sebaiknya diperlukan suatu alat atau perangkat UPS, alat ini berguna untuk memperbaiki dan meminimalisir gangguan listrik yang terjadi, sehingga listrik yang akan di supplyke beban misalnya ke komputer kualitasnya menjadi lebih stabil dan handal dibandingkan jika langsung dari sumber listrik PLN, selain itu UPS juga memberikan listrik cadangan jika sumber listrik utama mati. Cara lain untuk mengantisipasi gangguan listrik yaitu dengan pemasangan surge arrester sebagai internal protection system proteksi petir. Adapun gangguan listrik yang sering terjadi diantaranya :
1. Power Failure / Outages Power 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.
2. Power SAG Yaitu kondisi ketika 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.
3. Power Surge / Spike Yaitu kondisi ketika 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.
4. Under Voltage Dikenal 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.
5. Over Voltage Hal ini kebalikan dari under voltage, kejadian ini dapat menyebabkan peralatan listrik atau elektronik menjadi panas dan cepat rusak.
6. Electrical Line Noise / Common Mode Disturbances Gelombang 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.
7. Frequency Variation Listrik 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.
8. Switching Transient turunnya 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.
9. 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. http://penyalurpetir.com/index.php?option=com_content&view=article&id=62&Itemid=68
Tidak ada komentar:
Posting Komentar