«

»

Jun 01

PETIR DAN ARESTER PETIR

Seiring dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan peralatan elektronik menjadi meningkat, dan kebutuhan proteksi peralatan terhadap gangguan luar, seperti petir juga meningkat. Salah satu dari alat proteksi tersebut adalah arester listrik.

Pada studi kebanyakan petir yang banyak diamati merupakan jenis petir dari awan ke tanah (cloud to ground). Walau sebenarnya ada pula jenis petir dalam awan tersendiri (intracloud) dan antar awan (cloud to cloud), namun tidak ada alat untuk memonitor aktifitas petir pada awan tersebut. Dalam proses petir terdapat kanal udara yang terionisasi sehingga bermuatan negatif yang disebut leader. Pada proses terjadinya petir terdapat dua jenis leader, yaitu downward leader dan upward leader.

Downward leader bisa dikatakan sebagai proses ionisasi awan petir yang menghasilkan medan listrik.  Jika medan listrik yang dihasilkan awan petir mencapai tingkat tegangan breakdown, maka akan terjadi pelepasan elektron dari awan petir ke bumi. Sedangkan upward leader merupakan fenomena dimana gerakan ion elektrostatik di bumi naik ke atas, akibat gaya tarik antar partikel bermuatan yang berada pada awan dengan muatan-muatan permukaan yang ada di permukaan bumi. Pada saat upward leader bertemu downward leader maka terbentuk hubungan awan ke bumi dalam suatu jalur yang akan dilewati oleh sejumlah arus petir yang lebih besar daripada sebelumnya.

Secara umum, arester petir dapat merasakan medan listrik di atmosfer. Arester tersebut menyerap dan mengakumulasi energi dari bermacam-macam medan listrik dan pada akhirnya mengionisasi udara sekitarnya dengan mengisi muatan dari ujung atas arrester. Dengan meningkatnya intensitas ion, upward leader menjadi ada dan bertemu dengan downward leader dari awan petir. Upward leader akan muncul lebih awal daripada proses tanpa arester petir.

Terdapat dua keuntungan dalam menggunakan arester petir, pertama: terjadinya sambaran petir menjadi semakin mudah karena ada proses ionisasi pada udara lingkungan di sekitar ujung arester. Sehingga area proteksi semakin besar jika tinggi arester petir dinaikkan. Kedua, upward leader semakin mudah dihasilkan sehingga sambaran petir terjadi sebelum upward leader dapat berkembang,  dan efeknya lebih rendah. 

Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1, struktur arester petir secara garis besar terbagi menjadi 3 bagian yaitu:

  1. Bagian atas elektroda penghasil percikan
  2. Alat pemicu listrik, yang dilindungi dengan rangka protektif
  3. Sensor kecil. Tidak hanya menyerap energi sekitar, tapi juga mentransmisi energi dan arus petir ke tanah.

Proses kerja arester petir bisa dijelaskan seperti berikut: ketika petir mendekat, terdapat medan listrik yang intens di ruang sekitar. Energi dengan intensitas rendah mengumpulkan elektroda sehingga mengumpulkan energi listrik dan menyimpannya di peralatan picu. Sesaat sebelum petir menyambar, terjadilah peningkatan medan listrik seketika dan cepat. Informasi yang ada dideteksi terminal udara dan dikirim ke alat pemicu listrik, yang berikutnya akan melepas energi tersimpan dalam bentuk ionisasi di ujung atas terminal.

Setelah medan listrik terkumpul di arester, maka dari downward leader dan upward leader pada arester akan terbentuk jalur petir sehingga petir akan menyambar menuju arester. Setelah petir ditangkap oleh arrester, petir akan diarahkan melalui jalur resistansi rendah ke tanah, sehingga menghindari aliran terhadap bagian-bagian atau peralatan tertentu dan mengurangi risiko kerusakan atau kebakaran.

 

Goldwin Caesar Situngkir

Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi UGM

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>