Sistem Penangkal Petir Pada Gedung

SISTEM PENANGKAL PETIR PADA GEDUNG

Mahpudin/41407110059
Jurusan Teknik Elektro
FTI UMB


I.Pendahuluan
Pembangunan gedung-gedung baru, cenderung bertingkat sebagai solusi karena semakin sempitnya lahan tanah. Namun disisi lain, dengan semakin banyak berdirinya bangunan bertingkat, beberapa permasalahan mengenai keamanan bangunan menjadi penting untuk dperhatikan, karena bangunan bertingkat lebih rawan mengalami gangguan, baik gangguan secara mekanik maupun gangguan secara alam. Salah satu gangguan alam yang sering terjadi adalah sambaran petir.Mengingat letak geografis Indonesia yang dilalui garis katulistiwa yang 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 sambaran petir. Kerusakan yang ditimbulkan dapat membahayakan peralatan serta manusia yang berada di gedung tersebut. Untuk melindungi dan mengurangi dampak kerusakan akibat sambaran petir maka dipasang sistem pengaman pada gedung bertingkat. Sistem pengaman itu salah satunya berupa sistem penangkal petir dan pentanahannya.

II. Dasar Teori
Kilat merupakan peristiwa alam yaitu proses pelepasan muatan listrik yang terjadi di atmosfir. Peristiwa pelepasan muatan ini akan terjadi karena terbentuknya konsentrasi muatan-muatan positif dan negatif di dalam awan ataupun perbedaan muatan dengan permukaan bumi.
Kilat sebenarnya lebih sering terjadi antara muatan satu dengan muatan lain di dalam awan dibandingkan dengan yang terjadi antara pusat muatan di awan dengan permukaan bumi.

2.1 Frekuensi Sambaran Petir
2.1.1 Sambaran Petir Langsung
Jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun (Nd) dapat dihitung dengan perkalian kepadatan kilat ke bumi pertahun(Ng) dan luas daerah perlindungan efektif pada gedung (Ae)

Nd – Ng . Ae (2.1)

Kerapatan sambaran petir ke tanah dipengaruhi oleh hari guruh rata-rata pertahun di daerah tersebut. Hal ini ditunjukkan oleh hubungan sebagai berikut :

Ng = 4 . 10 . T (2.2)


Sedangkan besar Ae dapat dihitung sebagai berikut :

Ae = ab + 6h(a+b) + 9 h (2.3)
Sehingga dari subtitusi persamaan (2.2) dan (2.3) ke persamaan (2.1), maka nilai Nd dapat dicari dengan persamaan berikut :

Nd = 4.10 .T (ab+6h(a+b)+9 h ) (2.4)

dimana :
a = Panjang atap gedung (m)
b = Lebar atap gedung (m)
h = Tinggi atap gedung (m)
T = Hari guruh pertahun
Ng = Kerapatan sambaran petir ke tanah (sambaran /Km /tahun)
Ae = Luas daerah yang masih memiliki angka sambaran petir sebesar Nd (Km )

2.1.2 Samabaran Petir Tidak Langsung
Rata-rata frekuensi tahunan (Nn) dari kilat yang mengenai tanah dekat gedung dapat dihitung dengan perkalian kerapatan kilat ke tanah pertahun (Ng) dengan cakupan daerah di sekitar gedung yang disambar (Ag)

Nn = Ng.Ag (2.5)

Daerah di sekitar sambaran petir (Ag), adalah daerah di sekitar gedung dimana suatu sambaran sambaran ke tanah menyebabkan suatu tambahan lokasi potensial tanah yang dapat mempengaruhi gedung

2.2 Resiko Kerusakan Akibat Sambaran Petir
Sambaran petir dapat mengakibatkan beberapa kerusakan yaitu :
a. Kematian atau korban jiwa
b. Kerusakan mekanis
c. Kerusakan Thermal
d. Keersakan Elektrik

2.3 Sistem Pengaman Pada Gedung
Sistem pengaman gedung dibuat untuk melindungi gedung tersebut dari berbagai macam gangguan. Salah satu sistem pengaman gedung adalah sistem penangkal petir beserta pembumiannya. Instalasi bangunan yang menurut letek, bentuk, penggunaannya dianggap mudah terkena sambaran petir dan perlu dipasang penangkal petir adalah :
a. Bangunan tinggi seperti gedung bertingkat, menara, dan cerobong pabrik
b. Bangunan-bangunan tempat penyimpanan bahan yang mudah terbakar atau meledak seperti pabrik amunisi, atau gudang penyimpan bahan peledak
c. Bangunan-bangunan sarana umum seperti gedung bertingkat pusat pembelanjaan, instansi pemerintahan, sekolah dan sebagainya
d. Bangunan yang berdasar fungsi khusus perlu dilindungi seperti gedung arsip Negara

Jenis penangkal petir juga dipengaruhi oleh keadaan atap dari gedung yang akan diamankan. Untuk bangunan dengan atap datar, yaitu bangunan yang memiliki selisih tinggi antara bumbungan dan lisplang kurang dari 1 meter maka sistem yang sesuai adalah sistem faraday yaitu sistem penagkal petir keliling pada atap datar. Sedang untuk atap runcing atau selisih tinggi bumbumngan dan lisplang lebih dari 1meter,maka sistem yang sesuai adalah metode franklin yaitu sistem penangkal petir dengan elektroda batang.

III. Kesimpulan
Sistem proteksi petir pada gedung bertingkat memiliki peranan yang sangat penting karena berfungsi untuk melindungi peralatan dan manusia yang berada di dalamnya.


Daftar Pustaka

1. A. Arismunandar, Dr, S.Kawahara, Dr, Buku Pegangan Teknik Tenaga Listrik, Jilid II, Pradnya Paramita, 1Juni 1973
2. Hutauruk TS,Ir,MEE, Gelombang Berjalan dan Proteksi Surja.Erlangga. Jakarta. 1991.
3. Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir Untuk Bangunan di Indonesia. Direktorat penyidikan masdalah bangunan . Jakarta.1983.
4. Golde,R.H Lightning. Vol,ume 2. London : Academic Press Inc. 1981.
5. Petrov N.I, Alessandro F.D. Lightning to aerthed structure : comparison of models with lightning strike data. 1996.
6. IEC, Assement of The Risk of Damage Due to Lightning, Internasioanal Standard, CEI IEC 1662 First Edition, 1995.
7. Hutauruk TS,Ir,MEE, Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan, Erlangga. Jakarta. 1991.
8. Hovart Tibor, Computation of Lightning Protection, Technical University of Budapest, Hungary, 1986.