Cara Kerja Penangkal Petir, Ketahui Juga Jenis-jenisnya

Liputan6.com, Jakarta Petir merupakan fenomena alam yang kerap menjadi pertanda akan datangnya hujan. Petir biasanya berupa kilatan cahaya disertai bunyi menggelegar. Meskipun merupakan fenomena alam yang normal terjadi, petir ternyata berbahaya bagi manusia. Petir bisa mengandung tegangan listrik tinggi yang tidak bisa ditahan oleh makhluk hidup, termasuk manusia.

Muatan listrik yang ada pada petir juga juga dapat menimbulkan kebakaran apabila menyambar bangunan. Untuk menanggulangi hal itu biasanya, banguan dilengkapi dengan penangkal petir. Cara kerja penangkal petir adalah dengan menurunkan daya dari tegangan listrik serta mengalirkan petir ke tanah.

Saat ini tidak hanya gedung-gedung tinggi, bangunan rumah juga sudah dilengkapi dengan penangkal petir. Pemasangan penangkal petir bertujuan untuk menghindari mencegah terjadinya kerusakan yang diakibatkan oleh sambaran petir. Untuk lebih mengenal penangkal petir, berikut penjelasan lebih lanjut tentang cara kerja penangkal petir yang dirangkum Liputan6.com dari berbagai sumber, Selasa (15/11/2022).

Apa itu Penangkal Petir?

Sebelum membahas lebih jauh tentang cara kerja penangkal petir perlu terlebih dahulu mengenali apa itu penangkal petir. Penangkal petir adalah perangkat sederhana berupa batang logam berbentuk tombak runcing yang dilengkapi dengan kawat. 

Terdapat 3 komponen pada penangkal petir, yaitu splitzen atau batang penangkal, kawat konduktor, dan grounding. Rangkaian ini menjadi jalur yang mengalirkan arus listrik dari petir langsung ke permukaan tanah.

Batang penangkal dilengkapi dengan air terminal atau head berada pada bagian ujung atas. Pada penangkal konvensional, bentuknya menyerupai ujung tombak Sementara itu, pada penangkal elektrostatis, head cenderung lebih besar dan lebar menyerupai payung. Fungsi air terminal adalah untuk menjadi sasaran sambaran petir.

Kawat konduktor dapat berupa kabel yang berfungsi untuk mengalirkan tenaga yang tertangkap air terminal menuju grounding. Sedangkan grounding adalah bagian penangkal yang berada di dalam tanah. Agar dapat berfungsi dengan baik, penempatan grounding tidak boleh berada terlalu dekat dengan bangunan rumah.

Semakin tinggi bangunan akan semakin tinggi resiko bengunan tersebut tersambar petir. Sebab, semakin tinggi banguan membuat posisi puncak bangunan semakin dekat dengan langit. Hal ini menjadikan bangunan rentan tersambar petir, oleh sebab itu penangkal petir selalu ditemukan pada bangunan-bangunan pencakar langit.

Fungsi Penangkal Petir

Fungsi utama penangkal petir adalah sebagai media penghantar listrik yang ada pada petir ke media lain seperti tanah. Penangkal petir juga bekerja dengan meredam efek sambaran petir yang membahayakan. Penangkal petir dapat mencegah terjadinya konslet aliran listrik saat cuaca buruk dan banyak petir.

Kata ‘penangkal’ pada ‘penangkal petir’ membuat seolah-olah alat ini berguna untuk mencegah sambaran petir datang ke area yang dipasangi penangkal petir. Padahal, cara kerja penangkal petir justru menangkap muatan listrik yang berasal dari petir tersebut untuk disalurkan ke dalam tanah.

Saat terjadi petir, terkumpul banyak muatan listrik negatif di bawah awan. Hal ini menarik muatan listrik positif yang ada pada tanah ke atas. Muatan listrik positif naik melalui kabel konduktor ke ujung batang penangkal petir. Ketika muatan listrik negatif tersebut berada cukup dekat di atas atap, daya tarik-menarik antara keduanya semakin kuat. Muatan positif di ujung-ujung penangkal tersebut tertarik ke arah muatan negatif.

Pertemuan kedua muatan ini menghasilkan aliran listrik. Aliran listrik itu akan mengalir ke dalam tanah, melalui kabel konduktor, sehingga sambaran petir tidak langsung mengenai bangunan. 

Sambaran petir masih berpotensi terjadi melalui kawat jaringan listrik.  Sambaran listrik pada kawat jaringan listrik dapat merusak alat-alat elektronik pada bangunan yang terhubung ke jaringan listrik tersebut. Hal ini juga dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Untuk mencegah kerusakan besar akibat jaringan listrik yang tersambar petir, biasanya di dalam bangunan juga dilengkapi dengan surge arrester atau alat penstabil arus listrik.

Jenis Penangkal Petir

Penangkal Petir Konvensional

Penangkal petir konvensional adalah rangkaian alat paling sederhana yang lazimnya hanya menunggu datangnya petir untuk menyambar ujung penangkal petir. Berbentuk seperti tiang yang dilengkapi dengan kabel konduktor. Prinsip cara kerja penangkal petir konvensional adalah dengan menangkap petir secara pasif.

Cara kerjanya yang pasif menyebabkan area banguna yang luas memerlukan beberapa penangkal sekaligus pada puncak atapnya. Penangkal petir jenis ini dapat dipasang di mana saja dan lebih ideal untuk bangunan dengan area kecil seperti rumah tinggal.

Penangkal Petir Elektrostatis

Cara kerja penangkal petir elektrostatis adalah dengan menggunakan sistem E.S.E. atau Early Streamer Emission yang lebih aktif dalam menangkap petir. Perbedaan dengan penangkal petir konvensional adalah perangkat ini memiliki satu elemen tambahan, yaitu head terminal yang berisi muatan listrik statis pada bagian ujung finial atau splitzen. 

Head dapat menyimpan ion-ion positif dalam jumlah besar yang berasal dari dalam bumi. Dengan kata lain, head akan menarik ion-ion negatif yang ada di dalam awan sebelum ion-ion tersebut menghasilkan petir yang dahsyat. Biasanya penangkal petir elektrostatis dipasang di posisi yang tinggi untuk melindungi area yang lebih luas dan tidak membutuhkan kabel. 

Semakin tinggi head terminal dipasang, akan semakin luas jangkauan area yang dilindungi. Penangkal petir jenis ini memiliki jangkauan radius lebih dari 50-150 meter, oleh sebab itu ideal untuk bangunan dengan area luas, seperti rumah bertingkat, gedung pencakar langit, kawasan industri, dan perkebunan.

Penangkal Petir Radioaktif

Ada satu lagi jenis penangkal petir, yaitu penangkal petir radioaktif. Namun penggunaan penangkal petir ini dilarang berdasarkan kesepakatan internasional sebab menggunakan zat radioaktif yang dapat mengganggu kelangsungan hidup makhluk yang ada di bumi serta dapat menimbulkan bencana alam.

Cara kerja penangkal petir radioaktif adalah dengan menetralkan ion listrik dengan bahan radio station aktif. Perangkat ini menghambat sistem ionisasi dimainkan dengan cara memakai zat radioaktif , seperti radium 226 dan americium 241.