24
PERANCANGAN INSTALASI PENANGKAL PETIR DENGAN SIX POINT PLAN PADA GEDUNG PENCAKAR LANGIT Oleh: Fadli Umawi Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Email: [email protected] Pemondokan Kelapa Gading, Gg.Buntu, Indralaya Hp : 089658512302 Abstrak : petir merupakan suatu fenomena yang terjadi pada alam yang memiliki efek berbahaya jika terkena sambaran kilat tersebut. Sambaran petir tersebut dapat menimbulkan dampak eksternal maupun internal. Dan dalam sistem perancangan sistem proteksi ini dapat dilakukan dengan six point plan. Pembangunan six point ini yang akan secara bertahap akan memproteksi sambaran petir yang terjadi pada suatu bangunan pencakar langit. Kata Kunci : Sambaran Petir Langsung dan tidak langsung, six point plan, gedung pencakar langit Lightning is a phenomenon that occurs in nature that have harmful effects if hit by the lightning. Lightning strikes can cause internal and external impact. And in

Proposal Skripsi Fadli Umawi

Embed Size (px)

DESCRIPTION

sistem penangkal petir pada gedung pencakar langit

Citation preview

Page 1: Proposal Skripsi Fadli Umawi

PERANCANGAN INSTALASI PENANGKAL PETIR DENGAN

SIX POINT PLAN PADA GEDUNG PENCAKAR LANGIT

Oleh:

Fadli Umawi

Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Sriwijaya

Email: [email protected]

Pemondokan Kelapa Gading, Gg.Buntu, Indralaya

Hp : 089658512302

Abstrak : petir merupakan suatu fenomena yang terjadi pada alam yang

memiliki efek berbahaya jika terkena sambaran kilat tersebut. Sambaran

petir tersebut dapat menimbulkan dampak eksternal maupun internal. Dan

dalam sistem perancangan sistem proteksi ini dapat dilakukan dengan six

point plan. Pembangunan six point ini yang akan secara bertahap akan

memproteksi sambaran petir yang terjadi pada suatu bangunan pencakar

langit.

Kata Kunci : Sambaran Petir Langsung dan tidak langsung, six point plan,

gedung pencakar langit

Lightning is a phenomenon that occurs in nature that have harmful effects if hit by

the lightning. Lightning strikes can cause internal and external impact. And in

system protection system design can be done with a six-point plan. Construction

of the six points that will be gradually protect lightning strikes that occur on a

skyscraper

Keyword : Lightning strikes Direct and indirect, six point plan, skyscrapers

Page 2: Proposal Skripsi Fadli Umawi

1. Latar Belakang

Petir merupakan suatu fenomena menarik yang terjadi di alam dan

fenomena yang sangat besar perhatiannya di dalam dunia electrical dan juga

memiliki efek bahaya yang sangat besar jika terkena sambarannya. Apalagi

jika suatu permukaan yang memiliki bangunan yang sangat tinggi dan satu-

satunya tertinggi di suatu tempat tersebut, makan dipastikan sambaran akan

mengenai bangunan tersebut. Oleh karena itu, perlu adanya sistem pengamanan

yang baik dalam memproteksi bangunan tersebut.

Sistem proteksi dengan six point plan, yakni :

1. Menangkap petir,

2. Menyalurkan petir,

3. Menampung petir,

4. Proteksi grounding

5. Proteksi jalur power

6. Proteksi jalur data/komunikasi

Selama ini diletakkan langsung di bumi dan ditancapkan langsung di

tanah. Poin pertama yang merupakan point penangkapan petir inilah yang

diperkuat dengan peletakannya di bangunan tinggi atau bangunan pencakar

langit yang mendukung dalam proses cepatnya penangkapan petir di atas

bangunan pencalar langit. Sehingga petir akan cepat tertarik pada bangunan

tersebut, dan dapat langsung dialirkan di tanah.

Six point plan merupakan prinsip utama dalam proses proteksi

sambaran petir. Namun dalam penelitian jurnal yang selama ini ada hanya

meneliti, sistem penangkapan petirnya, seperti dengan metode bola bergulir

dan metode franklin. Namun, dalam penelitian ini tidak hanya penangkapan

saja, tapi bagaimana agar proses penyalurannya cepat, proses proteksi

grounding yang baik, dan proteksi alak elektronik serta proteksi jaringan data

dan signal.

Penelitian saya akan menggabungkan seluruh penelitian yang ada

dalam ha six point plan ini dan meletakkannya dalam geddung pencakar langit

yang ada, karena ketinggiannya merupakan faktor penting dalam amannya

suatu lingkungan untuk suatu daerah tertentu.

Page 3: Proposal Skripsi Fadli Umawi

2. Perumusan Masalah

Dalam hal ini, masalahnya adalah bagaimana agar proses pengamanan

petir ini memiliki tingkat pengamanan yang sempurna dengan proteksi komplit

diseluruh gedung tersebut. Proses penyaluran yang sempurna hingga tegangan

tinggi petir tersebut bisa cepat mencapai tanah, sehingga internal gedung bisa

aman, serta jaringan dan sinyal yang aman.

Dalam jurnal lain, untuk proses penangkapan petirnya menggunakan

metode bola bergulir yang dapat melindungi tidak hanya pada gedung itu saja,

namun dapat melindungi wilayah yang bisa dilindungi disekitar gedung

tersebut. Seperti garasi, halaman, dll. Namun, masalahnya ini bagaimana

proses groundingnya, sehingga tidak ada hambatan dalam proses

penyalurannya. Sehingga dari gangguan tersebut tidak mengenai barang-barang

yang ada.

Proses penyaluran serta groundingnya, banyak jurnal yang menelitinya

tinggal bagaimana penelitian grunding yang terbaik, dapat digabungkan dengan

metode bola bergulir tadi untuk lebih menyempurnakan proteksi.

Inilah proses proteksi eksternal hingga kemudian proses proteksi

internal yang menggunakan arester ataupun yang lain.

3. Tujuan Masalahnya

Menggabungkan seluruh penelitian terbaik yang sudah ada untuk six point

plan dalam gedung pencakar langit yang memiliki potensi terbesar dalam

penyelamatan lingkungan kota.

4. Batasan Masalah

1. Instalasi penangkapan petir

2. Bahan penyaluran arus gangguan ke tanah

3. Instalasi grounding

4. Proteksi internal

Page 4: Proposal Skripsi Fadli Umawi

5. Tinjauan Pustaka

Menurut Dr. Ir. Dipl. Ing. Reynaldo Zoro, ahli petir dan direktur PT

Lapi Elpatsindo, ada tiga syarat untuk timbulnya petir.

Ada udara naik, kelembapan, dan partikel bebas atau aerosol. Ketiga

elemen ini akan menyebabkan timbullah muatan dalam awan cumulonimbus.

Umumnya muatan negatif terkumpul dibagian bawah dan ini menyebabkan

terinduksinya muatan positif diatas permukaan tanah, sehingga membentuk

medan listrik antara awan dan tanah. Jika muatan listrik cukup besar dan kuat

medan listrik di udara dilampaui, maka terjadi pelepasan muatan berupa petir

atau terjadi sambaran yang bergerak dengan kecepatan cahaya dengan efek

merusak yang sangat dahsyat karena kekuatannya.

Menurut Guru Besar Bidang Ilmu Teknik Fisika,Universitas Nasional

(Unas), Prof Djuheri, kilatan petir mengandung muatan listrik 100 juta volt,

Energi sebesar itu bisa

memanaskan suhu udara hingga mencapai 40 ribu derajat Celsius. Bisa

kita bayangkan, bagaimana jika petir tersebut menyambar makhluk hidup.

Sambaran petir terbagi menjadi dua yaitu sambaran langsung dan

sambaran tidak langsung. Sambaran langsung terjadi karena arus impuls yang

mengalir ke tanah, sedangkan sambaran tidak langsung terjadi karena pancaran

energi dari gelombang elektromagnetiknya atau lightning electromagnetic

pulse. Apabila petir ini menyambar sebuah gedung maka jumlah ratarata

frekuensi sambaran petir dapat dihitung:

1. Sambaran Langsung

Nilai rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun dapat digitung

dengan

rumus: Nd 4.10 2.T1.26 (ab 6 h ( a b) 9 h2 )

Dimana:

a= Panjang atap gedung (m) b = Lebar atap gedung (m) h = Tinggi atap

gedung (m) T =

hari guruh pertahun Nd = Jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir

langsung pertahun 2. Sambaran. Rata-rata frekuensi tahunan Nn dari kilat yang

mengenai tanah dekat gedung dapat dihitung dengan perkalian kerapatan kilat ke

Page 5: Proposal Skripsi Fadli Umawi

tanah pertahun Ng dengan cakupan daerah di sekitar gedung yang disambar AgNn

= Ng.Ag Daerah di sekitar sambaran petir (Ag) adalah daerah disekitar gedung

dimana suatu sambaran ke tanah menyebabkan suatu tambahan lokasi potensial

tanah yang dapat mempengaruhi gedung Mengacu pada IEC (International

Electrotechnical Commission) TC 81/1989 tentang konsep Lightning Protection

Zone (LPZ), sistem proteksi petir yang sempurna

terdiri dari 3 bagian :

1. Proteksi Eksternal, yaitu instalasi dan alatalat di luar sebuah struktur

untuk

menangkap dan menghantar arus petir ke sistem pentanahan atau berfungsi

sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik/arus petir di tempat tertinggi.

Proteksi Eksternal yang baik terdiri atas air terminal/interceptor, down

conductor, dan ekuipotensialisasi

2. Proteksi Pentanahan, merupakan bagian terpenting dalam instalasi

sistem proteksi Sistem Proteksi Petir Internal dan Ekternal

petir. Kesulitan pada sistem pentanahan biasanya karena berbagai macam

jenis tanah. Hal ini dapat diatasi dengan perencanaan dan teknik penerapan yang

tepat, serta menghubungkan semua metal (ekuipotensialisasi) dengan sistem

pentanahan, sesuai dengan IEC TC 81 Proteksi Internal, merupakan proteksi

peralatan elektronik terhadap efek dari arus petir. Terutama efek medan magnet

dan medan listrik pada instalasi metal atau sistem listrik. Sesuai dengan standar

DIV VDE 0185, IEC 1024-1. Proteksi Internal terdiri atas pencegahan terhadap

dampak sambaran langsung, pencegahan terhadap dampak sambaran tidak

langsung, dan ekuipotensialisasi.

6. Metodologi peneletian

6.1. Sistem Penangkal petir

6.1.1. Metode Penangkal Petir

Rancangan penangkal petir cukup baik dengan penempatan yang sesuai

dengan tingkat perlindungan jika persyaratan pada tabel 3.2 telah terpenuhi.

Dalam merancang sistem penangkal petir, dapat digunakan salah satu atau

dikombinasi antara keduanya, yaitu :

Page 6: Proposal Skripsi Fadli Umawi

a. Sudut perlindungan

b. Bola bergulir (Rolling Sphere)

Metide perlindungan dengan area perlindungan seperti pada gambar

3.2. ini disebut metode perlindungan bola bergulir dimana R adalah jarak

antara sambaran perintis dengan titik sambaran beebentuk bola. Metode ini

dapat mengatasi dari efek sambaran samping pada bangunan karena akan

menjadi penangkal petir bekerja secara kentitatif, jika petir yang bermuatan

listrik sambarannya hampir mencapai obyek dibumi maka sistem penangkal

petir tersebut menjadi perantara untuk menghindarkan dari sambaran petir

sekecil mungkin. Panjang jarak perlindungan terkaan jari-jari adalah

tergantung dari sambaran mula petir H = 24+30(1-e1/6,8) m.ini berarti bahwa

petir yang bermuatan rendah yang akan menuju pada suatu obyek di bumi

jaraknya lebih pendek dan sebagian petir yang bermuatan besar akan semakin

besar pla perlindungan yang dierikan oleh sistem penangkal petir. Dan metode

bola bergulir ini yang terpenting adalah menggunakan ketinggian penangkal

sebagai jari-jari perlindungannya.

Sambaran petir yang mendekati obyek dibumi melalui sudut

perlindungan akan menyambar dan tegak lurus, sehingga penangkal petir akan

memisahkan pbyek dari jarak sambaran atau titik sambaran. Metode ini juga

menghindarkan dari kemungkinan sambaran pada obyek yang dilindungi yang

terletak dalam area perlindungan dari sistem penangkal petir. Dengan melihat

obyek yang akan dilindungi dan berbentuk arah penangkapan petir. Lingkaran

pengakal petir yang membatasi kedalam keseluruhan tempat dan arah hanya

sebagai pelengkap sehingga bisa meletakkan suatu obyek yang dilindungi

secara penuh.

Tabel 3.2. penempatan penangkal petir sesuai dengan tingkat

perlindungan

Ting

kat

Perlindungan

H

(m)

20 30 45 60

R

(m)

α◦ α◦ α◦ α◦

I 20 25 - - -

Page 7: Proposal Skripsi Fadli Umawi

II 30 35 25 - -

III 45 45 35 25 -

IV 60 55 45 35 25

G 3.1. Kontruksi Penangkal Petir dengan Memakai Pipa

G 3.2. Metode Bola Bergulir

Pada gambar 3.1. penangkal petir pada bangunan dengan menggunakan

konstruksi pipa, kawat penghantar, kepala tembaga, pelat baja yang

ditempatkan pda bagian atas dari bangunan.

3.4.2. Daerah Perlindungan

Suatu penangkal petir harus dapat melindungi semua bagian dari

bangunan termasuk juga manusia yang ada didalamnya terhadao bahaya dan

kerusakan akibat sambaran petir. Sistem penangkal petir dengan setiap instalasi

logam disekitar ruang yang dilindungi harus lebih besar dan jarak aman.

Page 8: Proposal Skripsi Fadli Umawi

S = jarak yang aman

L = Panjang Konduktor kawat penghantar ketanah

G 3.3. jarak aman antara menusia dengan SPP tidak terpisah

Pada gambar 3.3. diatas menunjukkan SPP untuk sebah bangunan

bagian tembok penopang. Ketinggian dari orang dengan mengangkat tangan

diasumsikan 2,5 meter.

Dalam SPP tidak terpisah, sebuah sistem penangkal petir dapat

dipasang langsung pada atap atau dengan jarak pemisah yang dekat, agar tidak

terjadi kerusakan yang disebabkan oleh efek arus petir.

3.4.3. syarat-syarat Bahan Perlindungan

Pada suatu bangunan bila terkena sambaran petir maka penangkal petir

akan menangkalnya serta melindungi bangunan tersebut dan penangkal petir

mempunyai ketebalan minimum lempengan logam atau pipa loga pada

terminal udara, dapat dilihat pada tebel 3.3.

Bagian benunan berikut dapat dianggap sebagai komponen penangkal

petir alami :

a. Lempengan logam yang menutupi ruang yang dilindungi sehingga :

- Hubungan saluran listrik antar bagian harus dibuat kuat

- Jika diperlukan pencegahan terhadap kerusakan atau

mempertimbangkan masalah hotspot, ketebalan lempengan logam tidak

lebih kecil dari nilai t yang diberikan pada tabel 3.3.

- Ketebalan lempengan logam tidak lebih kecil dari 0,5 mm jika tidak,

perlu mencegah kerusakan lempengan atau untuk mempertimbangkan

penyalaan dari bahan yang mudah terbakar yang ada dibawah

penghantar saluran.

Page 9: Proposal Skripsi Fadli Umawi

- Lempengan logam tersebut tudak dibungkus bahan isolasi

- Bahan nonlogam pada atau diatas lempengan logam tidak termasuk

dalam ruang yang dilindungi.

b. Komponen logam dari konstruksi atap (tiang penyangga, pembesian beton

dan sebagainya) dibawah atap logam, sehingga bagian yang terakhir ini tidak

termasuk dalam ruang yang akan dilindungi.

c. Bagian logam seperti pancura air, hiasan, tangga dan sebagainya yang

mempunyai penampang tidak lebih kecil dari yang ditentukan untuk

komponen penangkal petir standar.

d. Pada umumnya tangki dan logam dapat dibuat dari material yang tebalnya

kurang dari nilai t yang diberikan pada tabel 3.3. dan kenaikan suhu pada

permukaan bagian dalam di titik sambaran dan tidak menimbulkan bahaya.

Cat tipis atau aspal setebal 0,5 mm atau PVC 1 mm tidak dianggap

sebagai isolator.

Tabel ketebalan minimum lempengan logam atau pipa logam pada

sistem penangkal petir

Tingkat

perlindungan

Bahan Ketebalan (mm)

I-IV Fe 4

Cl 5

Al 7

3.5. Penangkal Petir

Tempat-tempat yang bisanya terkena sambaran petir adalah ujung-

ujung runcing dari atap, bubungan, lisplang atap, puncak menara, cerobong

asap atau bangunan yang menonjol di atap.

Penangkal-penangkal petir ditempatkan dengan susunan tertentu

sehingga semua petir dapat ditangkap tanpa mengenai bagian-bagian lain

yang harus dilindungi dan hal ini dapat dipenuhi jika tidak ada satu titikpun

dipermukaan atap yang berjarak lebih dari 7,5 meter dan penangkal petir.

Penangkal petir yang dipasang sepanjang bubungan dan pada jarai serta

Page 10: Proposal Skripsi Fadli Umawi

isplang atap bangunan sudah merupakan penangkal petir yang memadai

dan bangunan yang letaknya lebih rendah harus dilengkapi dengan

penangkal petir.

Bentuk susunan penghantar datas atap sebagai penangkal petir

didasarkan pada panjang, lebar serta tinggi antara bubungan atap dengan

lisplang. Sedangkan panjang bangunan diukur sejajar dengan bubungan dan

lebar bangunan diukur secara tegak lurus terhadap arah panjang.

Sistem yang terbaik unuk pengamanan atap datar yaitu bangunan

yang mempunyai selisih tinggi antara bubungan dan lisplang lebih kecil

dari satu meter yaitu dengan sistem pengamanan sangkar faradai dengan

penghantar-penghantar penyalur utama dipasang dibagian paling atas

bangunan yang dibuat seperti sangkar pelindung. Jarak maksimum yang

harus dibuat antara setiap bagian dari atap bangunan dengan penghantar

mendatar yang terdekat adalah 7,5 meter. Untuk memperbaiki sistem

faraday ini diperlukan tamabahan beberapa penangkal petir batang pendek

pada bagian ujung dan sisi. Finial finila ini dihubungkan secara fisik

dengan penghantar mendatar terdekat dengan jarak maksimum 5 meter dan

tinggi minimum 20 cm.

Jika pda bubungan sisijurai terdapat talang hujan dari bahan logam

maka bagian logam ini dapat dipergunakan sebagai penangkal petir bila

bubungan ini dpat memenuhi syarat hubungan secara elektris dan mekanis.

Semua bagian-bagian logam tersebut harus disambungkan dengan

penghantar penyalur petir untuk suatu atap yang terbuat dari logam. Jika

akan dipergunakan sebagai penangkal petir maka tebal minimum atap

adalah 0,5 mm (tembaga) sedangkan bila bahan terbuat dari aluminium

maka tebal minimum adalah 0,8 mm.

Pada bangunan jenis atap runcing dengan genteng keras dapat

dipasang penghantar penghubung dibawah atap dengan syarat bahwa

penghantar tersebut dapat diperiksa. Tetapi pemasangan ini tidak

diperbolehkan bila dibawah atap terdapat lapisan atau bahan-bahan yang

mudah terbakar. Jika penghantar dipasang dibawah atap maka akan

penangkal petir haruslah merupakan batang tegak dengan ujung runcing.

Page 11: Proposal Skripsi Fadli Umawi

Jarak antara batang-batang penangkal petir sekitar 4 meter samapai 5 meter

dengan panjang minimum 30 cm diatas permukaan atap dan disetiap ujung

dari bubungan harus dipasang penangkal petir.

Bila atap bangunan terdapat cerobong asap, bangunan lift, reklame,

lampu indikator yang terbuat dari logam juga dapat dipergunakan sebagai

penangkal petir yang dihubungkan oleh penghantar penghubung ke

penyalur patir. Gambar 3 memperlihatkan rancangan SPP dengan memakai

2 buah elektroda pentanahan.

Gambar 3.4 desain penangkal petir pada bangunan dengan memakai

dua buah pentanahan.

3.5.1. Penangkal Petir Terpisah

Jika penangkal petir terdiri dari batang-batang yang disangga oleh

beberapa penyangga yang terpisah (atau oleh sebuah penyangga)sekurang-

kurangnya dibutuhkan sebuah penyalur setiap penyangga. Dalam hal ini

penyangga dibuat dari logam atau dari pembesian beton, penyalur

tambahan tidak diperlukan.

Jika penangkal petir terdiri dari konduktor mendatar yang terpisah

(atau sebuah konduktor)sekurang-kurangnya dibutuhkan sebuah penyalur

untuk setiap ujung konduktornya. Dan ika penangkal petir membentuk

jaringan konduktor, sekurang-kurangnya dibutuhkan sebuah penyaur untuk

setiap penyangganya. Gambar 3.5. memperlihatkan desain 2 buah terminal

udara terpisah.

Page 12: Proposal Skripsi Fadli Umawi

Gambar 3.5. a dan b ada;ah penangkal petir terpisah

Gambar 3.5. menunjukkan kondisi dimana terdapat sebuah

penangkal petir terpisah yang menggunakan 2 liang penangkal petir

terpisah desainnya sesuai untuk metoda desain sudut perlindungan pengkal

petir.

Dua lingkaran di dalam gambar merupakan daerah perlindungan

pada permukaan datar.

1. Tiang penangkal petir

2. Bangunan yang dilindungi

3. Permukaan datar

4. Perpotongan antara kerucut pelindung

Gambar 3.6. memperlihatkan SPP dengan penangkal petir terpisah

dihubungkan dengan konduktor horisontal.

Page 13: Proposal Skripsi Fadli Umawi

Gambar 3.6. a, b dan c adalah SPP terpisah terdiri dari dua tiang

penangkal petir terpisah (1), hubungan dengan kawat horisontal penangkal

petir (2).

Sistem penangkal petir didesain untuk sudut perlindungan.

1. Tiang terminal udara

2. Kawat horisontal penangkal petir

3. Bangunan yang dilindungi

4. Daerah perlindungan pada permukaan datar

Gambar 3.7. memperlihatkan sebuah penangkal petir yang terisolasi

untuk bangunan yang menggunakan satu buah penangkal petir saja.

Page 14: Proposal Skripsi Fadli Umawi

Gb 3.7. sebuah penangkal petir yang terisoasi untuk bangunan yang

menggunakan hanya satu penangkal saja.

Tiang penangkal petir akan didesain dan diinstalasikan sehingga

seluruh bangunan di dalam kerucut pelindung yang dihasilakan oleh tiang

penangkal petir tersebut.

3. Penghantar Penyalur petir

Penghantar penyalur petir sedapat mungkin dimetris disesuaika dengan gambar

denah bangunan dan diatur sedemikin rupa sehingga berbentuk alur penghantar

dengan jarak yang pendek ke instalasi pentanahan.

Penghantar penyalur petir utama dapat dipasang dalam tembik atau dibawah lantai

dan harus menggunakan bahan yang diizinkan dan jika harus didakan

penyambungan maka penyambungan haruslah menggunakan pengelasan atau

penyekrupan yang baik. Pada semua penghantar, penyalur petir utama dan

penyalur petir pembantu yang disambungkan dengan sistem pembumian harus

disediakan sambungan ukur yang dapat dijangkau untuk pengukuran tahanan

pembumian. Sambungan ukur ini harus tetap dapat dibuka dan disambungkan lagi

dengan baik walaupun suda lama dipasang

Page 15: Proposal Skripsi Fadli Umawi

2. Sistem Proteksi Petir Internal

Berdasarkan pengertian dari IEC (International Electrotechnical

Commission) TC 81/1989 tentang konsep Lightning Protection Zone (LPZ),

sistem proteksi petir internal adalah proteksi peralatan elektronik terhadap efek

dari arus petir. Terutama efek medan magnet dan medan listrik pada instalasi

metal atau sistem listrik. Proteksi Internal terdiri atas pencegahan terhadap

dampak sambaran langsung, pencegahan terhadap dampak sambaran tidak

langsung, dan ekuipotensialisasi. Ada banyak sistem yang dapat digunakan

sebagai proteksi petir internal, namun pada tulisan ini penulis hanya akan

membahas mengenai Arrester dan sangkar faraday.

a. Arrester

Gangguan surja petir merupakan salah satu gangguan alamiah yang akan

dialami sistem tenaga listrik, dan salah satu metode untuk mengatasinya yaitu

dengan menggunakan peralatan proteksi arrester. Arrester ini bekerja dengan

mengimplementasikan resistor nonlinier yang mempunyai nilai yang besar untuk

peralatan listrik dari tegangan yang berlebihan dari petir. Pada saat sparkover

maka tegangan akan turun dan tegangan residu arus discharge. Besarnya nilai

sparkover dan tegangan residu arusnya tergantung dari karakteristik arrester yang

digunakan. Seperti dalam gambar dibawah ini, pada saat tegangan surjanya 51

kV maka dalam waktu sepersekian detik nilai tegangannya akan turun sesuai

dengan tegangan residu dari arrester. Arrester ini sangat bermanfaat jika

diaplikasikan pada peralatan-peralatan elektronika di suatu bangunan, mengingat

efek yang ditimbulkan petir yang sangatbesar terhadap peralatan elektronika.

Contoh Aplikasi Arrester

Page 16: Proposal Skripsi Fadli Umawi

b. Sangkar Faraday

Sangkar faraday adalah suatu piranti yang dimanfaatkan menjaga agar

medan listrik di dalam ruangan tetap nol meskipun di sekelilingnya terdapat

gelombang elektromagnetik dan arus listrik. Piranti tersebut berupa konduktor

yang dipasang sedemikian rupa sehingga ruangannya terlingkupi oleh konduktor

tersebut. Sangkar faraday ini diilhami oleh penemuan Michel Faraday, seorang

ahli fisika dan kimia berkebangsaan Inggris. Faraday menyatakan bahwa:

“Muatan yang ada pada sangkar konduktor hanya terkumpul pada bagian luar

konduktor saja tidak berpengaruh terhadap bagian dalam”.

Efek sangkar Faraday adalah suatu fenomena kelistrikan yang disebabkan

oleh adanya interaksi partikel subatomik yang bermuatan (seperti : proton,

elektron). Ketika ada medan listrik yang mengenai sangkar konduktor maka akan

ada gaya yang menyebabkan partikel bermuatan mengalami perpindahan tempat,

gerakan perpindahan tempat partikel bermuatan akan menghasilkan medan listrik

yang berlawanan dengan medan listrik yang mengenainya sehingga tidak ada

medan listrik yang masuk kedalam sangkar konduktor tersebut. Pada saat ini,

banyak sekali piranti-piranti yang menggunakan faraday cage untuk melindungi

peralatan didalamnya dari pengaruh arus listrik dan gelombang elektromagnet

yang tinggi, misalnya mobile phones, coaxial cables, RFID, beberapa bangunan

nasional di Amerika Serikat, mobil, pesawat, dan peralatan-peralatan lainnya.

Dengan pemanfaatan sangkar faraday ini, infrastruktur-infrastruktur maupun

peralatan-peralatan elektronik dapat terhindar dari pengaruh yang ditimbulkan

oleh sambaran petir.

- SISTEM PROTEKSI PETIR INTERNAL DAN EKTERNAL Oleh:Sepannur Bandri1 1; Januari 2014

PERANCANGAN INSTALASI PENANGKAL PETIR EKSTERNALGEDUNG BERTINGKAT(APLIKASI BALAI KOTA PARIAMAN)Oleh:Sepannur BandriDosen Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi PadangEmail: [email protected]. Gajah mada kandis nanggalo padang- 25143

Telp. 0751-7055202, Fax-444842. www.itp.ac.id

Page 17: Proposal Skripsi Fadli Umawi