Sebelum kita tau apa itu “penangkal petir” kita kudu tau dulu apa itu
“petir”. Petir atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul
pada musim hujan, dimana di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang
menyilaukan biasanya yang kita sebut dengan kilat, dan beberapa saat
kemudian disusul dengan suara menggelegar yang sering disebut dengan
guruh dan terjadinya seringkali mengikuti hujan baik hujan air maupun
hujan es. Peristiwa ini dimulai denga munculnya lidah api listrik yang
bercahaya terang yang terus menerus memanjang ke arah bumi dan kemudian
diikuti suara yan g menggelegar dan efeknya akan fatal bila mengenai
makhluk hidup.
Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng :
- Awan ( bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng
- Bumi ( dianggap netral)
Seperti
yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada
rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energi strorage).
Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud), dimana salah
satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif. Petir
lebih sering terjadi pada saat musim hujan, karena pada keadaan tersebut
udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya
turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif
dan awan bermuatan postif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang
berbeda muatan.
PROSES TERJADINYA PETIR
Terdapat 2 teori yang mendasari proses terjadinya petir :
1. Proses Ionisasi
Petir
terjadi diakibatkan terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan
positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar awan dan juga
kejadian ionisasi disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair
menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair. Ion bebas
menenpati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus,
bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan
memiliki beda potensial yang cukup menyambar bumi maka inilah yang
disebut petir.
2. Gesekan antar awan
Pada
awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses bergeraknya
awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainnya, dari proses
ini terlahir elektron-elektron bebas yang memenuhi permukaan awan.
Proses ini bisa digambarkan 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
elektron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya.
Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi.
Nah setelah kita tau apa itu “petir” mari kita bahas mengenai “penangkal petir”.
Penangkal
petir adalah rangkaian jalur yang difungsikan sebagai jalan bagi petir
menuju ke permukaan bumi ( mengalirkan arus petir ke tanah), tanpa
merusak benda-benda yang dilewatinya. Bahan yang digunakan pada
penangkal petir tersebut ialah tembaga.
Ada 3 bagian utama pada
penangkal petir:
1. Batang penangkal petir
2. Kabel konduktor
3. Tempat pembumian
Ayo kita bahas satu persatu bagian bagian nya :
1. Batang penangkal petir
Batang
penangkal petir berupa batang tembaga yang ujungnya runcing. Dibuat
runcing karena muatan listrik mempunyai sifat mudah berkumpul dan lepas
pada ujung logam yang runcing. Dengan demikian dapat memperlancar proses
tarik menarik dengan muatan listrik yang ada di awan. Batang runcing
ini dipasang pada bagian puncak suatu bangunan.
2. Kabel konduktor
Kabel
konduktor terbuat dari jalinan kawat tembaga. Diameter kabel konduktor
sekitar 1 cm hingga 2 cm. Kabel konduktor berfungsi meneruskan aliran
muatan listrik dari batang muatan listri ke tanah. Kabel konduktor tersebut dipasang pada dinding luar bangunan.
3. Tempat pembumian
Tempat
pembumian (grounding) berfungsi mengalirkan muatan listrik dari kabel
konduktor ke batang pembumian ( gorund rod) yang tertanam di tanah.
Batang pembumian terbuat dari bahan tembaga berlapis baja, dengan
diameter 1,5 cm dan panjang sekitar 1,8 – 3 m.
Mau tu lagi “Prinsip Kerja” dari “Penangkal Petir” ini ???
Mari kita simak penjelasan berikut !!!
Saat
muatan listrik negatif di bagian bawah awan sudah tercukupi, maka
muatan listrik positif di tanah akan segera tertarik. Muatan listrik
kemudian segera merambat naik melalui kabel konduktor, menuju ke ujung
batang penangkal petir. Ketika muatan listrik
negatif berada cukup dekat di atas atap, daya tarik menarik antara kedua
muatan semakin kuat, muatan positif di ujung-ujung penangkal petir
tertarik ke arah muatan negatif. Pertemuan kedua muatan menghasilkan
aliran listrik. Aliran listrik itu akan mengalir ke dalam tanah, melalui
kabel konduktor, dengan demikian sambaran petir tidak mengenai
bangunan. Tetapi sambaran petir dapat merambat ke dalam bangunan melalui
kawat jaringan listrik dan bahayanya dapat merusak alat-alat elektronik
di bangunan yang terhubung ke jaringan listrik itu, selain itu juga
dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Untuk mencegah kerusakan
akibat jaringan listrik tersambar petir, biasanya di dalam bangunan
dipasangi alat yang disebut penstabil arus listrik (surge arrestor).
Kalian juga musti tu beberapa jenis “penangkal petir” , ayo kita cari tau !!
1. Penangkal petir Neoflash
Cara kerjanya :
Ketika
awan bermuatan listrik melintas diatas sebuah banguna yang terpasang
penangkal petir Neoflash, makan elektroda penerima pada bagian samping
penangkal petir neoflash ini mengumpulkan dan menyinpam energi listrik
awan pada unit kapasitornya. Setelah energi ini cukup besar maka dilepas
dan diperbesar beda potensialnya pada bagian ion generator. Pelepasan
muatan listri pada unit ion generator di picu oleh sambaran, yakni
ketika lidah api menyambar permukaan bumi maka semua muatan listrik di
bagian ion genertor dilepaskan keudara melalui Central Pick Up agar
menimbulkan lidah api penuntun keatas (streamer leader untuk menyambut
sambaran petir yang terjadi kemuadian menuntunnya masuk kedalam satu
titik sambar yang terdapat unit neoflash ini.
Kerja Simultan
Pada
unit Penangkal Petir NeoFLASH secara simultan bekerja bergantian dari
masing-masing unit penerima induksi , jumlahnya tergantung dari tipe dan
modelnya. Bekerjanya secara bergantian dimana bila salah satu bagiang
unit melepaskan muatan ke udara / streamer maka ada bagian yang dalam
proses pengisian muatan awan.
Tentu akurasi dan kemampuan Penangkal Petir NeoFlash masih tergantung dari 2 hal pendukung instalasi, yaitu:
1 . Kabel Penghantar harus minimal 50 mm
2. Grounding maksimal 5 Ohm
1 . Kabel Penghantar harus minimal 50 mm
2. Grounding maksimal 5 Ohm
2. Penangkal Petir Kovensional / Faraday / Frangklin
Kedua
ilmuan diatas Faraday dan Frangklin mengketengahkan system yang hampir
sama , yakni: system penyalur arus listrik yang menghubungkan antara
bagian atas bangunan dan grounding . Sedangkan system perlindunga yang
dihasilkan ujung penerima / Splitzer adalah sama pada rentang 30 ~ 45 ‘ .
Perbedaannya
adalah system yang dikembangkan oleh Faraday bahwa Kabel penghantar
terletak pada sisi luar bangunan dengan pertimbangan bahwa kabel
penghantar juga berfungsi sebagai penerima sambaran, Berupa sangkar
elektris atau biasa disebut sangkar Faraday.
3. Penangkal Petir RadioAktif
Penelitian
terus berkembang akan sebab terjadinya petir , dan dihasilkan
kesimpulan bahwa petir terjadi karena ada muatan listrik di awan yang
dihasilkan oleh proses ionisasi , maka penggagalan proses ionisasi di
lakukan dengan cara memakai Zat berradiasi misl. Radiun 226 dan
Ameresium 241 , karena 2 bahan ini mampu menghamburkan ion radiasinya
yang bisa menetralkan muatan listrik awan.
Sedang
manfaat lain adalah hamburan ion radiasi akan menambah muatan pada
Ujung Finial / Splitzer dan bila mana awan yang bermuatan besar yang
tidak mampu di netralkan zat radiasi kemuadian menyambar maka akan
condong mengenai penangkal petir ini.
Keberadaan
penangkal petir jenis ini sudah dilarang pemakaiannya , berdasarkan
kesepakatan internasional dengan pertimbangan mengurangi pemakaian zat
beradiasi dimasyarakat.
4. Penangkal Petir Elektrostatic
Prinsip
kerja penangkal petir Elektrostatik mengadopsi sebagian system
penangkal petir Radioaktif , yakni: menambah muatan pada ujung finial /
splitzer agar petir selalu memilih ujung ini untuk disambar .
Perbedaan
dari sisten Radioaktif dan Elektrostatik ada pada energi yang dipakai.
Untuk Penangkal Petir Radioaktif muatan listrik dihasilkan dari proses
hamburan zat berradiasi sedangkan pada penangkal petir elektrostatik
energi listrik dihasilkan dari Listrik Awan yang menginduksi permukaan
bumi.
EmoticonEmoticon