Sebuah penangkal petir atau kalau diluar negeri dikenal dengan pelindung petir adalah sebuah strip logam atau batang, biasanya terbuat dari tembaga atau bahan konduktif serupa yang digunakan sebagai bagian dari keselamatan untuk melindungi struktur tinggi atau terisolasi seperti atap bangunan atau tiang kapal dari kerusakan petir. Meski lazim digunakan namun cara kerja penangkal petir masih jadi misteri untuk banyak orang. Penasaran?
Daftar Isi
Cara Kerja Penangkal Petir
Nama resmi dari perangkat ini sebenarnya adalah lightning finial atau terminal udara. Kadang-kadang, sistem yang identik dengan penggunaan panel surya ini secara informal disebut sebagai konduktor petir, penangkal petir, atau pelepas petir; namun, istilah ini sebenarnya secara umum mengacu pada sistem proteksi petir atau komponen khusus di dalamnya. Istilah ‘penangkal petir’ juga digunakan sebagai istilah metafora untuk menggambarkan konsep yang pada awal kemunculannnya penuh dengan kontroversi.
Sejarah Penangkal Petir
Sebelum melangkah ke bahasan tentang cara kerja penangkal petir, ada sekelumit sejarah tentang alat yang sangat umum digunakan saat ini. Singkatnya, kerusakan akibat petir telah terjadi pada umat manusia sejak peradaban kita mulai membangun struktur.
Struktur awal yang terbuat dari kayu dan batu cenderung pendek dan berada di lembah sehingga sambaran petir jarang terjadi. Namun saat bangunan menjadi lebih tinggi, petir menjadi ancaman yang signifikan. Petir dapat merusak struktur yang terbuat dari sebagian besar bahan batu, kayu, beton, dan bahkan baja karena arus besar yang terlibat dapat memanaskan bahan tersebut, dan terutama air hingga suhu tinggi yang menyebabkan kebakaran, kehilangan power, dan ledakan dari uap dan udara yang sangat panas.
Meski gereja-gereja ortodoks sudah mengguna teknologi sejenis penangkal petir namun konduktor penangkal petir modern pertama ditemukan oleh Benjamin Franklin sebagai bagian dari eksplorasi penelitiannya tentang listrik. Franklin berspekulasi bahwa, dengan batang besi yang diasah sampai titik di ujungnya listrik dari petir dapat disalurkan ke tanah.
Skema Cara Kerja Penangkal Petir Modern
Berbeda dengan mobil listrik yang memiliki tingkat komplikasi tinggi, namun skema kerja penangkal petir tergolong mudah. Sebuah penangkal petir dihubungkan melalui kawat atau kabel resistansi rendah ke bumi atau air di bawahnya, di mana muatannya dapat dinetralkan dengan aman.
Penangkal petir terkadang akan memiliki rasio korsleting ke tanah yang diinterupsi oleh nonkonduktor tipis di mana petir menyambar. Idealnya, bagian bawah tanah dari perangkat ini harus berada di daerah berlumpur, atau daerah yang cenderung jauh dari lokasinya. Jika kabel bawah tanah tidak dapat menahan korosi dengan baik, kabel tersebut mungkin perlu dilapisi garam untuk meningkatkan sambungan listriknya dengan tanah.
Penangkal petir harus ditempatkan di mana kabel memasuki struktur, mencegah kerusakan pada instrumen elektronik di dalam dan memastikan keselamatan individu di dekat mereka.
Teknik Mengukur Cara Kerja Penangkal Petir
Dalam aplikasinya, penangkal petir modern memerlukan bahan yang cukup banyak jadi sangat penting untuk menentukan di mana arester baru akan memiliki efek terbesar. Pemahaman sebelumnya kerap mengasumsikan bahwa setiap batang penangkal petir akan dapat efektif dengan aplikasi 45 derajat. Namun hal ini terbukti tidak memuaskan untuk melindungi struktur yang lebih tinggi, karena kemungkinan petir menyambar dari sisi bangunan masih dapat merusak aliran listrik.
Teknik yang lebih baik dalam menentukan efek arester disebut teknik bola bergulir dan dikembangkan oleh Dr Tibor Horváth. Untuk memahami hal ini, diperlukan pengetahuan tentang bagaimana petir ‘bergerak’ karena faktanya, saat petir menyambar, sambaran petir ini akan melompat ke tanah dan menyetrum benda-benda yang terdekat dengan jalurnya.
Dalam teorinya, jarak maksimum yang dapat ditempuh setiap sambaran petir disebut jarak kritis dan sebanding dengan arus listrik. Objek kemungkinan akan terkena dampak petir jika mereka terlalu dekat dalam skala jarak kritis ini.
Nah, praktik standar untuk memperkirakan efek ini digambarkan layaknya kejatuhan sebuah bola dari jarak 60 m dari tanah. Karenanya, untuk mengukur proteksi petir, hal yang perlu dipertimbangkan adalah membayangkan kemungkinan bola saat menyentuh titik sambaran potensial tersebut.
Potensi Perkembangan Penangkal Petir
Meski kerap digambarkan sebagai salah satu penemuan yang kolot dan nyaris tanpa inovasi dalam beberapa dekade terakhir, namun eksistensi penangkal petir masih sangat krusial untuk digunakan. Tanpanya, bangunan-bangunan tinggi akan berada dalam kondisi hazard yang tinggi yang dapat memicu masalah hingga kehilangan nyawa.
Gap inovasi inilah yang membuat para peneliti dari UCLA dan MIT diberitakan sedang menyiapkan opsi baru dalam teknologi penangkal petir. Dengan masalah global warming yang semakin menjadi-jadi dan potensi cuaca yang tidak dapat diprediksi, area yang bahkan dianggap tidak sering terkena sambaran petir juga harus bersiap untuk mengadopsi teknologi baru dari penangkal petir. Di Indonesia gimana?
