Salah satu fenomena alam yang memiliki energi sangat besar adalah petir, energi yang ditimbulkan dari sambaran petir dapat menyebabkan kerusakan parah pada bangunan, instalasi listrik, peralatan elektronik bahkan mengancam keselamatan jiwa manusia. Oleh karena itu penggunaan sistem proteksi petir pada bangunan sangatlah penting untuk melindungi struktur fisik bangunan, mencegah kebakaran, dan mengamankan perangkat elektronik dari lonjakan arus tinggi akibat sambaran petir.
Namun demikian, banyak orang yang masih terjebak pada anggapan bahwa semua penangkal petir dibuat dengan bentuk dasar yang sama dan bekerja dengan sistem yang sama. Faktanya, ada beberapa jenis sistem proteksi petir dengan metode perlindungan yang berbeda, kemampuan cakupan area yang bervariasi, serta memerlukan teknik pemasangan yang berbeda pula.
Pemilihan sistem proteksi petir tidak cukup hanya dilihat dari bentuk dan harga anti petir saja, tetapi Anda perlu mempertimbangkan kondisi struktur bangunan, area yang akan dilindungi, elevasi dan lokasi bangunan, kondisi kontur pentanahan, serta tingkat risiko sambaran petir pada area tersebut.
Jadi, apa saja jenis penangkal petir yang ideal untuk rumah dan bangunan? Bagaimana Memilih Sistem Perlindungan Petir yang Efisien ?
APA ITU SISTEM PROTEKSI PETIR ?
Secara sederhana, sistem penangkal petir adalah sebuah rangkaian jalur yang dirancang untuk mengarahkan agar arus “sambaran petir” dapat merambat dan masuk ke dalam pembumian dengan aman tanpa merusak struktur yang dilewatinya.
Perangkat yang terpasang di bagian paling ujung pada sebuah bangunan tidak bekerja sendiri dalam sebuah sistem proteksi petir. Secara umum, sistem proteksi petir terdiri dari :
- Terminal udara (air termination)
- Kabel konduktor (down conductor)
- Sistem pembumian (earthing system)
Selain perlindungan secara external dengan dipasangnya sistem proteksi petir diatas bangunan, instalasi surge Arrester sebagai perlindungan internal juga sangat dianjurkan karena berfungsi untuk melindungi instalasi listrik, perangkat elektronik, dan keselamatan manusia didalam bangunan dari bahaya lonjakan tegangan atau Lightning Electromagnetic Pulse (LEMP) akibat sambaran petir. Ini berarti bahwa jika hanya mengandalkan satu sistem pada instalasi proteksi petir tidak akan memberikan perlindungan secara maksimum.
Integrasi satu kesatuan secara menyeluruh pada suatu sistem proteksi petir (External dan Internal) sangat efektif membantu meminimalisir kerusakan yang dapat terjadi akibat sambaran petir.
MENGAPA RUMAH DAN BANGUNAN MEMERLUKAN SISTEM PERLINDUNGAN PETIR ?
Sambaran petir memiliki energi yang sangat besar yang dapat menyebabkan kerusakan struktur bangunan, kebakaran dan bahkan kematian bagi penghuninya, bagaimana jika suatu bangunan yang berada didaerah rawan tidak terpasang proteksi petir ? Berikut ini beberapa risiko yang mungkin terjadi:
- Kerusakan pada atap dan struktur bangunan
- Kerusakan pada instalasi listrik
- Kerusakan pada perangkat elektronik
- Gangguan pada sistem telekomunikasi
- Resiko kebakaran
- Overvoltage pada jaringan listrik
- Keselamatan bagi masyarakat sekitar
Gedung pencakar langit, gedung perkantoran, menara suar, komplek industri dan fasilitas publik memerlukan sistem proteksi petir yang lebih modern karena banyaknya peralatan elektronik yang digunakan. Jadi sistem perlindungan petir harus dirancang dengan benar sejak awal dan disesuaikan dengan karakteristik masing-masing bangunan.
PETIR
JENIS-JENIS PENANGKAL PETIR
Secara keseluruhan, terdapat berbagai jenis penangkal petir yang dapat digunakan dalam sistem perlindungan petir untuk melindungi bangunan. Dua kelompok yang paling sering kita temui adalah sistem konvensional (pasif) dan sistem Elektrostatis yang mengusung teknologi ESE (Early Streamer Emission).
Selain itu, pada beberapa jenis bangunan terdapat sistem perlindungan dengan beberapa konduktor atau konsep jaring seperti sistem Faraday yang bertujuan untuk melindungi area bangunan yang lebih luas.
Batang Franklin atau Penangkal Petir Konvensional
Batang Franklin (Franklin Rod) adalah salah satu sistem perlindungan petir tradisional yang paling umum digunakan. Sistem ini memanfaatkan sebuah batang logam, dimana batang ini terpasang di bagian atas gedung atau posisi paling atas pada suatu bangunan. Batang tersebut kemudian dihubungkan ke kabel konduktor yang mengarah ke sistem pembumian (grounding).
Prinsip pertama adalah menerima sambaran petir (pasif) dan mengalirkan arus petir melalui jalur kabel konduktor ke dalam pembumian. Sistem ini telah digunakan selama ratusan tahun dan terbukti efektif.
KEUNGGULAN FRANKLIN ROD
- Biaya yang relatif murah
- Konstruksi relatif sederhana
- Komponen mudah ditemukan
- Perawatan relatif murah
Sistem konvensional ini banyak diaplikasikan pada rumah tinggal, bangunan kecil (gudang atau garasi) dan struktur dengan lingkup area proteksi terbatas.
Namun demikian, area proteksi tetap harus dihitung sesuai dengan konfigurasi (sudut proteksi), lokasi penangkal petir berada serta ketinggian dan juga metode perancangan. Itulah sebabnya tidak tepat jika ada anggapan bahwa satu batang penangkal petir sudah cukup untuk dapat melindungi seluruh area bangunan.
Sistem Sangkar Faraday
Sistem ini umunya dipakai pada bangunan dengan permukaan yang lebih lebar, pada metode ini konduktor dipasang mengelilingi struktur bangunan pada area-area tertentu sehingga terbentuk menyerupai jaring pelindung.
Penemunya adalah seorang eksperimentalis asal Inggris bernama Michael Faraday yang pada tahun 1836 melakukan demonstrasi dengan melapisi sebuah riangan dengan lembaran tipis dari logam dan dilucutkan arus bervoltase tinggi, dan ia menemukan bahwa muatan pada konduktor hanya berada di permukaan luar saja. Lebih lanjut, ia menemukan bahwa tidak ada apa pun di dalam konduktor tersebut yang terpengaruh oleh perubahan muatan listrik di luarnya.
KEUNGGULAN SANGKAR FARADAY- Proteksi menyeluruh pada seluruh bangunan
- Sangat cocok dipasang pada permukaan atap datar
- Bisa dipasang terminasi udara pada beberapa titik
- Distribusi jalur konduktor dapat menyesuaikan dengan bentuk bangunan
Sistem sangkar Faraday dapat diaplikasikan pada bagunan dengan dimensi lebar seperti: Laboratorium atau pusat data, bangunan bersejarah atau museum dan fasilitas militer atau pemerintah.
Pemasangan sistem proteksi petir model sangkar Faraday memerlukan beberapa peralatan tambahan dan perencanaan yang lebih kompleks dibanding sistem yang hanya memiliki satu terminal udara.
PENANGKAL PETIR ELEKTROSTATIK (ESE)
Berbeda dari sistem yang menggunakan terminal udara pasif, sistem penangkal petir dengan teknologi ESE merupakan terobosan baru yang dirancang untuk menjangkau radius proteksi yang lebih luas. Head terminal pada sistem ini dapat memancarkan ion lebih awal untuk menyambut dan menarik sambaran petir sebelum mengenaik struktur bangunan atau lainnya.
Cara Kerja Sistem Penangkal Petir ESE :
- Head terminal ESE secara aktif dengan cara mengumpulkan ion dan melepaskan ion dalam jumlah besar ke lapisan udara sebelum terjadinya sambaran petir.
- Ion-ion ini membentuk jalur preferensial bagi petir untuk menyambar.
- Energi petir dialirkan melalui kabel konduktor ke tanah.
Kelebihan penangkal petir Elektrostatis Sistem ESE
- Jangkauan radius proteksi yang lebih luas
- Minim perawatan
- Pemasangan yang flexible
- Kemampuan deteksi dini sambaran petir
Kapan sistem ESE dipertimbangkan?
Sistem proteksi petir dengan teknologi ESE diperlukan saat akan melindungi area yang memiliki kebutuhan cakupan radius proteksi yang lebih luas, seperti misalnya :
- Bangunan pencakar langit
- Kawasan industri
- Gudang logistik.
- Fasilitas komersial
- Area tambang
- Bangunan dengan cakupan yang besar
Meskipun demikian, pilihan dengan instalasi proteksi petir dengan sistem ESE tidak boleh didasarkan hanya pada pernyataan “radius proteksi”. Perencanaan sistem secara keseluruhan tetap harus dipertimbangkan.
KESIMPULAN
Pemilihan tipe pada sistem proteksi petir harus dipertimbangkan sebagai satu kesatuan utuh terkait dengan penentuan terminal udara, kabel konduktor, instalasi grounding sistem, dan perlindungan internal dengan pemasangan SPD (Surge Protection Device).
Franklin Rod (konvensional) merupakan sistem proteksi petir dengan kualitas baik karena strukturnya yang sederhana sehingga mudah diaplikasikan untuk beberapa tipe bangunan rumah tinggal. Jika ingin memproteksi area yang lebih luas, pemiliham sistem sangkar Faraday (Faraday Cage) dapat menjadi pertimbangan. Di sisi lain, untuk meningkatkan kebutuhan proteksi yang lebih luas adalah menerapkan sistem yang disebut Early Streamer Emission (ESE).
