Petir merupakan fenomena alam yang sering terjadi saat hujan. Dampaknya cukup berbahaya, mulai dari kerusakan bangunan alat elektronik, hingga hilangnya nyawa. Oleh sebab itu, perlu mengetahui cara kerja alat penangkal petir untuk meminimalisir risiko.
Alat ini berfungsi memberi perlindungan pada bangunan dan alat-alat elektronik di dalamnya dari serangan petir yang bisa merusaknya. Cara kerja penangkal petir adalah menyalurkan aliran listrik dari halilintar menuju tanah melewati kabel konduktor.
Contents
Proses Terjadinya Petir
Halilintar terjadi akibat adanya perbedaan muatan listrik di antara awan ataupun dengan bumi. Kondisi ini terjadi akibat dari pergerakan awan, sehingga membuat muatan negatif terkumpul di suatu sisi. Begitu juga muatan ion positif, terkumpul di sisi lainnya.
Akibat pergerakan pula, gesekan antara awan terjadi. Apabila muatan listrik positif bertemu negatif, akan menimbulkan cahaya menyilaukan, bersamaan dengan suara bergemuruh akibat arus listrik.
Begitu pun proses yang menyebabkan petir menyambar bumi. Bumi memiliki muatan ion positif, sehingga dapat menarik ion negatif yang ada di awan, sehingga merambat melalui udara.
Apabila elektron (muatan negatif) melewati batas isolasi pada udara, timbullah suara ledakan yang kita kenal dengan halilintar. Arus listrik ini menyambar dataran bumi, terutama pada bangunan ataupun pohon tinggi.
Konsep Penangkal Petir
Prinsip kerja penangkal petir berdasarkan gejala alam tersebut di atas, adalah dengan menangkap arus elektron dan menyalurkannya ke tanah (grounding). Ini sesuai dengan konsep listrik statis.
Memanfaatkan gaya tarik menarik yang terjadi akibat perbedaan muatan merupakan prinsip kerja penangkal petir sesuai konsep listrik statis. Akibat bumi memiliki muatan positif, sedangkan awan negatif, sudah pasti akan terjadi gaya saling menarik tersebut.
Supaya tidak mengakibatkan kerusakan bangunan ataupun alat elektronik lantaran proses merambatnya elektron ke bumi ini, dibuatlah jalur khusus. Jalur tersebut mulai dari batang yang merupakan antena, melewati konduktor, hingga grounding.
Namun cara kerja alat penangkal petir ini masih membuka celah terjadinya kerusakan alat elektronik jika petir menyambar kawat jaringan listrik. Itulah sebabnya perlu memasang surge arrester di bagian dalam bangunan tersebut.
Cara Kerja Penangkal Petir
Pada dasarnya, cara kerja penangkal penangkal petir pada gedung yang tinggi bukanlah dengan mencegah sambaran. Sebaliknya, justru perangkat tersebut bekerja dengan menangkap muatan elektron petir untuk kemudian mengalirkannya ke tanah.
Inilah cara kerja penangkal petir beserta gambarnya
Saat muatan listrik negatif pada awan mencapai jumlah besar, akan terjadi saling menarik dengan ion positif yang ada pada tanah. Hal ini membuat muatan positif tersebut merambat naik, hingga bertemu dengan kandungan elektron petir.
Di sinilah manfaat penangkal petir, yaitu menghantarkan ion positif melalui kabel konduktor. Pada saat mencapai ujung antena perangkat tersebut, terjadi tarik menarik dengan ion negatif dari awan yang sudah mendekati atap bangunan.
Kondisi ini menimbulkan arus listrik. Agar tidak berdampak pada bangunan, penangkal pertir menangkap arus tersebut dan mengalirkannya kembali melalui konduktor menuju bawah tanah (grounding).
Ini merupakan cara kerja penangkal petir Franklin. Perangkat tersebut cukup sederhana karena hanya menggunakan kabel tunggal. Cara memasangnya juga cukup gampang.
Jenis Penangkal Petir
Setelah uraian sebelumnya menjelaskan cara kerja penangkal petir, selanjutnya akan mengupas beberapa jenisnya. Silakan menyimak penjelasannya di bawah ini.
1. Penangkal Petir Konvensional
Saat ini, banyak rumah ataupun bangunan tinggi lainnya yang menggunakan perangkat jenis ini. Cara kerja penangkal petir konvensional ini bersifat pasif, yaitu menunggu terjadinya sambaran petir.
Bentuk antenanya adalah seperti tiang runcing. Cara menggunakannya adalah dengan memasang di bagian atap rumah. Fungsi dari tiang runcing adalah memudahkan dalam menarik ion negatif pada awan.
Karena bekerja secara pasif, bangunan yang cocok menggunakan alat tersebut adalah rumah tinggal yang tidak terlalu luas. Adapun untuk area yang luas, perlu memasangnya lebih dari satu pada atap bangunan.
2. Penangkal Petir Elektrostatis
Selanjutnya ada jenis penangkal petir elektrostatis. Karakteristik perangkat ini bersifat lebih aktif menangkap petir karena menggunakan sistem Early Streamer Emission. Sistem ini memungkinkan alat bekerja seperti magnet yang menarik muatan negatif.
Pada perangkat ini ditambahkan satu komponen yang disebut head terminal. Cara kerja penangkal petir elektrostatis adalah dengan menyimpan sejumlah besar ion positif pada head terminal. Ion positif ini berasal dari dalam bumi.
Selanjutnya head terminal menarik ion negatif yang ada pada awan, saat jumlahnya masih sedikit. Cara kerja kerja penangkal petir yang dipasang di atas gedung skyscraper (pencakar langit) tersebut membuatnya mampu melindungi daerah yang lebih luas, yaitu radius 50-150 m.
3. Penangkal Kurn
Produk dengan merk Kurn ini ada dua jenis, yaitu elektrostatis atau radius dan konvensional. Sebagaimana dalam penjelasan sebelumnya, cara kerja penangkal petir radius (elektrostatis) luas ini bekerja secara aktif dengan sistem ESS.
Selain kedua jenis di atas, ada lagi jenis radioaktif. Namun, kesepakatan internasional telah melarang penggunaannya karena cara kerja penangkal petir radioaktif dinilai membahayakan makhluk hidup.
Komponen Penangkal Petir
Setelah memahami pengertian dan cara kerja penangkal petir, selanjutnya adalah pembahasan mengenai komponen penyusunnya. Secara garis besar, terdapat tiga komponen penyusun utama perangkat tersebut. Mari menyimak uraiannya di bawah ini.
1. Antena
Antena ini merupakan bagian paling atas. Fungsinya adalah untuk menerima sambaran petir. Pada jenis konvensional, bentuknya runcing, sehingga lebih mudah menarik ion negatif yang ada pada awan.
Adapun penangkal petir elektrostatis, memiliki bentuk antena yang menyerupai payung. Antena bulat ini secara aktif mengeluarkan ion positif dengan tujuan memancing petir untuk menyambarnya.
2. Kabel Konduktor
Komponen ini memiliki fungsi sebagai penghantar arus listrik yang berasal dari petir menuju tempat grounding. Kabel ini didesain khusus agar bisa mencegah adanya lompatan arus listrik yang berbahaya bagi bangunan di sekitarnya.
3. Grounding atau Pembumian
Komponen ini terletak di bagian bawah, yaitu tertanam di tanah. Sangat penting memperhatikan posisi peletakan grounding ini agar memiliki jarak yang cukup dengan bangunanan untuk mengoptimalkan keamanannya.
Dalam memasang ketiga komponen perangkat ini harus benar-benar kuat, lantaran ada kemungkinan arus listrik yang melewatinya sangat tinggi. Sebaiknya tidak hanya mengelas sambungannya, melainkan melakukan pengecoran agar kuat.
Demikianlah penjelasan mengenai cara kerja penangkal petir. Pengguna alat tersebut perlu memperhatikan cara pemasangan yang tepat. Kekuatan sambungan, peletakan posisi komponen, memegang peranan penting dalam memastikan keamanannya.