## Analisa Kegagalan Perlindungan Sistem Penangkal Petir Pada Gedung Olah Raga Kota Bangkinang

## Yolnasdi
Jurusan Teknik Elektro, Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru
* corresponding author : sttp_yds@yahoo.co.id

## Abstrak
Gedung  Olah  Raga  Kota  Bangkinang    merupakan  gedung  yang  digunakan  untuk  turnamen  olah raga  tingkat  lokal  maupun  tingkat    nasional,  gedung    ini  dibangun  diatas  tanah  seluas  12.350  m 2 dengan ukuran gedung 57 m x 47 m x 21 m, Secara fisik bangunannya ini lebih tinggi dan menonjol dari bangunan yang  berada  disekitarnya,  karena    di  dalam  bangunan  ini  banyak  terdapat  peralatan-peralatan  elektronik seperti  komputer,  telephone,  radio,  AC  dan  lain-lainnya,  maka    untuk  mengamankan  gedung  beserta peralatan ini  maka dipasanglah instalasi penangkal petir untuk melindungi gedung  dari bahaya sambaran petir.
Dalam  penelitian  ini  analisa  dilakukan  berdasarkan  kajian  teori-teori  yang  berhubungan  dengan sistem  proteksi  gedung  terhadap  sambaran  petir.  Penelitian  dilakukan  dengan  survey  ke  lokasi,  kemudian data-data  teknis  yang  didapatkan  dilokasi  diolah  dengan  data  dari  BMKG  setempat.  Data  yang  telah terkumpul  dianalisa  bedasarkan  persamaan-persamaan  yang  ada.  Dari  hasil  analisa  didapat  nilai    indeks perkiraan bahaya sebesar 16, berdasarkan tingkat resiko nilai ini  tergolong memiliki resiko  sangat besar dari  bahaya  sambaran  petir,maka  disimpulkan  gedung  olah  raga  ini  sangat  perlu  untuk  dipasang  sebuah Instalasi  penangkal  petir.  Dan    setelah  dilakukan  perhitungan  terhadap  parameter  lainnya  didapat    luas daerah yang menarik sambaran petir adalah seluas 13.179 m², dengan jumlah sambaran  0,117 atau akan terjadi  satu  sambaran  dalam  setiap  8,54  tahun,  dengan  resiko  kegagalan  perlindungan  proteksi  adalah 0,0045 atau akan terjadi satu kegagalan perlindungan proteksi untuk setiap 222,2 tahun.
Kata-kata Kunci : Sambaran petir, peralatan-peralatan elektronik, Instalasi Penangkal petir

## PENDAHULUAN
Petir  merupakan  kejadian  alam  yang  sangat  kuat dan  kekuatan  petir  tercatat    mulai  dari  ribuan  ampere sampai    200.000  ampere  atau  sama  dengan  kekuatan untuk  menyalakan  500  ribu  lampu  bohlam  100  watt. Meskipun arus petir hanya sesaat durasinya selama 200 microdetik tapi  dapat mengakibatkan  kerusakan yang sangat luar biasa.
Efek dari sambaran langsung dapat menimbulkan kerusakan  bangunan,  kebakaran  sampai  bahaya kematian  bagi  manusia,  selain  itu  pada  saat  petir menyambar  terjadi  loncatan  muatan  listrik  yang bersifat konduktor di sekitar pusat hantaman,  loncatan ini  bahkan  bisa  mengalir  ke  mana  mana  hingga puluhan  kilometer.  Petir  terjadi  karena  adanya benturan  antara  awan  yang   bermuatan   listrik  positif di  udara.  Kilatan  cahaya  petir yang   mengandung  arus listrik  sangat  kuat  tersebut  dapat  merusak  bangunan ataupun  peralatan  elektronik.  Meskipun  kilatan  petir jatuh  didaerah  yang  agak  jauh  misalnya  1  km  dari kantor  anda,  arus  listrik  imbasannya  tetap  mengalir pada berbagai kabel tembaga seperti kawat penghantar  listrik  PT.  PLN  dan  kabel  telepon  PT.
Telkom.  Arus imbas  ini  meskipun  lebih  kecil  tetapi tetap memiliki kemampuan merusak  peralatan elektronik  seperti  telepon, faximile ataupun  komputer dan  peralatan jaringan  komputer.
Untuk  hal  tersebut  diatas  sangat  di  perlukan perlindungan  sebuah  bangunan  dari  sambaran  petir yang  bersifat  langsung  maupun  tidak  langsung,  hal yang  sangat  penting  untuk  menggunakan  penangkal petir   terutama untuk gedung, fasilitas umum dan pusat bisnis  yang  memanfaatkan  komputer  atau  peralatan elektronik  untuk  seluruh  kegiatan  bisnis-nya.  Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui fungsi pengaman perlindungan terhadap sambaran petir yang di pasang di  Gedung Olah Raga Bangkinang .
2. Menganalisa proteksi petir sistem elektrostatis field di  Gedung  Olah  Raga  Bangkinang.  Sedangkan permasalahan  yang  akan  dianalisa  Pada  penelitian ini   adalah sebagai berikut:
a. Kinerja  peralatan  penangkal  petir  dalam melindungi  gedung,  peralatan  dan  manusia dalam sebuah Bangunan.
b. Analisa  kegagalan  peralatan  penangkal  petir dalam    melindungi  gedung,    peralatan  dan manusia di Gedung Olah raga Bangkinang.

## METODE PENELITIAN

## Mekanisme  Terbentuknya  Petir
Petir  atau  halilintar  merupakan  gejala  alam yang  biasanya  muncul  pada  musim  hujan  di  mana di  langit  muncul  kilatan  cahaya  sesaat  yang menyilaukan  terjadi  beberapa  saat  kemudian  disusul dengan suara menggelegar. Perbedaan waktu kemunculan  ini  disebabkan  adanya  perbedaan  antara kecepatan  suara  dan  kecepatan  cahaya.  Petir  adalah gejala  alam  yang  bisa  kita  analogikan  dengan  sebuah kapasitor  raksasa,  di  mana  lempeng  pertama  adalah awan  bisa  lempeng  negatif  atau  lempeng  positif  dan lempeng  kedua  adalah  bumi  dianggap  netral.  Salah satu  jenis  petir  tersebut  adalah  jenis  petir  awan  ke bumi, seperti terlihat pada gambar 1. Petir ini tergolong berbahaya  dan  paling  merusak,  berasal  dari  muatan yang  lebih  rendah  lalu  mengalirkan  muatan  negatif  (-) ke tanah. Terkadang petir jenis ini mengandung muatan positif (+) terutama pada musim dingin.

## Gambar 1. Pertir Awan ke tanah

## Arus Puncak Petir
Arus  puncak  petir  (I  [kA]  )  merupakan  harga maksimum  dari  impuls  petir  yang  dapat  menyebabkan tegangan lebih pada tempat sambaran.

## Muatan Arus Petir
Muatan  arus  petir  (  Q  =  ʃ  i  dt  [kAs]  )  merupakan jumlah  muatan  arus  petir  yang  dapat  menyebabkan peleburan pada ujung objek sambaran.

## Impuls Muatan Arus Petir
Impuls muatan arus petir ( Q = ʃ i² dt [kA²s]     (1) merupakan  efek  thermos  yang  dapat  menyebabkan panas berlebih pada penghantar.

## Kecuraman Arus Petir
Kecuraman  arus  petir  (  di/dt  )  adalah  laju  kenaikan terhadap  waktu  yang  dapat  menyebabkan  tegangan induksi  elektromagnetik  pada  benda  logam  di  dekat instalasi  penyalur  petir.  Kecuraman  arus  petir  (  di/dt  ) adalah  laju  kenaikan  terhadap  waktu  yang  dapat
menyebabkan  tegangan  induksi  elektromagnetik  pada benda  logam  di  dekat  instalasi  penyalur  petir,  seperti yang terlihat pada tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Karakteristik Petir dan Kondisi  Cuaca di daerah Tropis (Zorro, 2008)

## Penangkal Petir sistim EF (Elektrostatis Field)
Berbeda  dengan  penangkal  petir  konvensional yang  bersifat  passif,  penangkal  petir  system  EF (elektrostatis  field) memodifikasi  cara  kerja  penangkal petir menjadi bersifat aktif, fungsinya yaitu memberikan  perlindungan  yang  lebih  luas    radiusnya dan  berbentuk  seperti  payung  dalam  radius  tertentu, oleh karena itu penangkal petir system EF (elektrostatis field )  sering  di  sebut  juga  sebagai  penangkal  petir radius,  Elemen  yang  tidak  ada  dalam  penangkal  petir konvensional  yaitu Head Terminal  yang  merupakan elemen    hasil  penemuan  terbaru  yang  sengaja  di korbankan  menantang  petir,  cara  kerjanya  adalah dengan  cara  menambahkan  muatan  listrik  statis  di ujung  finial (splitzer) sehingga  head  terminal  dapat menarik  dan  mengumpulkan  ion  ion  positif  (+)  dalam jumlah yang besar dari dalam bumi.

## Cara Kerja Penangkal Petir Sistem EF :
Gambar  2  berikut  ini  menunjukan  cara  kerja  dari penangkal  petir  sistem  EF,  dengan  cara  kerja  sebgai berikut :
1. Pada  saat  muatan  listrik  negatif  di  bagian  bawah awan  sudah  tercukupi,  maka  muatan  listrik  positif di tanah (bumi) akan segera tertarik keatas. Muatan listrik  itu  kemudian  segera  merambat  naik  melalui kabel    konduktor  penangkal  petir  sistem  EF, menuju ke ujung batang penangkal petir sistem EF
2. Saat  muatan  listrik  negativ    berada  cukup  dekat  di atas  atap,  daya  tarik  menarik  antara  kedua  muatan semakin  kuat,  muatan  positif  di  ujung-ujung penangkal  petir  sistem  EF  tertarik  ke  arah  muatan negatif.  Pertemuan  kedua  muatan  menghasilkan aliran  listrik.  Aliran  listrik  itu  akan  mengalir  ke dalam  tanah  melalui  kabel  konduktor  /  kabel penangkal  petir  sistem  EF,    sehingga    sambaran petir tidak mengenai bangunan / gedung.
Gambar 2. Penangkal Petir Sistem EF ( Elektrostatis Field )

## Jenis Jenis  Penangkal  Petir
Ada  beberapa  beberapa  jenis  penangkal  petir yaitu :
1. Penangkal petir konvensional
2. Penangkal petir Radio Aktif
3. Penangkal Petir Sistem EF

## Penangkal  Petir  Konvensional ( Sistem  Franklin)
Penangkal  petir  sistem  Franklin  menggunakan ide  melindungi  kerucut, dimana  jari–jari  alasnya  sama dengan  tinggi  kerucut.  Tinggi  penangkal  petir  dari permukaan  tanah  ke  puncak  penangkal  petir  dimana daerah  yang  terlindung  di  daerah  bawah  merupakan luas  lingkaran  dengan  jari-jari  (  meter  ).  Luas perlindungan sama dengan,
R=   π . r 2 (2)
Dimana :
r   =   jari-jari lingkaran yang terlindung h = tinggi bangunan
Dan isi kerucut yang dilindungi  =  ⅓ .  π 2 . h        (3)

## Menentukan luas Radius  Penangkal Petir  EF
Sistem  penangkal  petir  EF ini terbagi dalam  2 yaitu EF    Air  Terminal yang  diletakkan  dipuncak bangunan    sebagai  Terminal  penangkal    petir  dan EF Carier (kabel  kabel  Penghantar) yang    masuk kedalam    tanah.  Pada  Head  Terminal    penangkal  petir sitem  EF (Elektrostatis  Field) ,  maka  radius perlindungan  yang  di  hasilkan  disesuaikan  dengan table berikut:
Luas    radius  perlindungan  penangkal  petir  jenis  EF dapat di hitung  berdasarkan:
Ax = π x rᵤ² (4) Dimana : Ax = Luas  Radius Proteksi π = 3,14
rᵤ² = radius proteksi  sesuai tabel
Dengan sudut proteksi sebesar :
ɑᵒ = Sin­¹[ 1 – h/r ] (5)
Secara  teknis  Penangkal  petir  EF    Menciptakan electron    bebas  awal  yang    besar    sebagai streamer emission pada  bagian    head  terminal,  mendahului obyek  sekeliling  yang  di  lindungi  atau  yang  menjadi sambaran.  Berisolasi  tegangan    tinggi  mampu menghasilkan emisi 6x10¹² electron/second permiliamp asmorpheric current yang terbangkit dengan sendirinya oleh  besarnya  medan    listrik  yang  terjadi  di  awan  dan berlanjut pada corona effect di atmmosfer.
Sedangkan EF  Carrier/ Kabel  penghantar memiliki  struktur    penghantar  penyalur  Tegangan tinggi, Mampu menyalurkan arus listrik ke Bumi tanpa menimbulkan  effect  listrik  terhadap  obyek  sekitar, mencegah adanya induksi, mencegah adanya lompatan arus  listrik/sambaran  samping,  mampu  menerima tegangan sambaran hingga 250 KV.

## Perhitungan Kemungkinan Bangunan Tersambar Petir
Untuk  bangunan  yang  terletak  dibawah  awan bermuatan,  dimensi  masing- masing  bangunan  sangat terpengaruh  pada  besarnya  kemungkinan  untuk tersambar  petir  karena  luasnya  daerah  yang  menarik untuk  tersambar  petir  itu  tergantung  pada  dimensi dari  bangunannya.  Selain  itu  intensitas  dari  arus kilat  pun  sangat  mempengaruhi  luas  daerah  disekitar bangunan yang menarik untuk tersambar  petir  semakin besar  intensitas  arus  petir,  semakin  besar  pula  luas daerah  yang  menarik  untuk  tersambar  petir  karena jarak  sambaran  petirnya  makin  besar.
Menurut  Golde  RH  luas  daerah  disekitar bangunan yang mudah tersambar petir  dapat ditentukan dengan cara :
1. Gambar  denah  bangunan,  kemudian  dari  gambar tersebut  gambarkan  luas  daerah  yang  menarik  untuk tersambar petir.
2. Hitung luas daerah yang menarik untuk tersambar  petir  pada  denah  bangunan  tersebut  (F dalam  Km 2 ).  Bila  jarak  sambaran  petir  pada bangunan  telah  diketahui  (d),  maka  kemungkinan luas  daerah  yang menarik  untuk  tersambar  petir  dapat di tentukan dengan rumus :
F  =  (  d  ) 2 (6)
Dimana :
F  =  Luar  daerah  yang  menarik  untuk  tersambar  petir (km 2 ). d = Jarak sambaran petir
3. Ditentukan  besaran  jumlah  sambaran  petir  per
hari  per  km 2 (NE)  dengan bantuan rumus : = ( 0.1 + 0.35 sin λ ) ( 0.4 ± 0.2 ) (7) Dimana :
=  Besarnya  jumlah  sambaran  petir  per  hari  per km 2 λ = Garis lintang geografis bangunan tersebut (101 o ).
4. Ditentukan  jumlah  sambaran  petir  pertahun  per
km 2 di  tempat  tersebut  =  IKL  ditempat  tersebut  di kali  NE.  Besarnya  IKL  untuk  tempat-tempat  di pulau jawa    digambarkan    pada    Lampiran    A.    Besarnya kemungkinan bangunan  tersebut  tersambar  petir/tahun adalah  :
L = F x IKL x (8)
Dimana :
L  =  Besarnya  kemungkinan  bangunan  tersambar  petir
/ tahun
IKL = Iso Keraunic Level =  Besarnya  jumlah  sambaran  petir  per  hari  per km 2
F  =  Luar  daerah  yang  menarik  untuk  tersambar  petir (Km 2 ).
Gambar 3 memperlihatkan Luas  daerah  yang  menarik sambaran  petir,  dimana  besarnya  arus  petir  dan dimensi  dari  bangunan  menentukan  luas  daerah  yang menarik  sambaran  petir.  Adapun  dalam  perhitungan installasi  penangkal  petir  ini  di  asumsikan  bahwa besarnya  Ar us   penangkal  petir  untuk  wilayah  kota bangkinang  berkisar  20.000  ampere  sehingga  dalam perhitungan  nanti  menggunakan  persamaan  seperti  di bawah ini :
d  =  2 .  h (9) Dimana : d = Jarak sambaran petir
h = Tinggi bangunan.
Gambar .3. Luas Daerah yang Menarik Sambaran Petir.
Dengan  demikian  bila  jumlah  hari  guruh  per tahun,  dimensi  serta  lintang  geografis  bangunan tersebut  diketahui,  maka  untuk  suatu  harga  tertentu dari  arus  petir  dan  frekuensi  kejadiannya,  dapat dihitung  besarnya  kemungkinan  bangunan  tersebut tersambar  petir/tahun.

## Perhitungan  Kegagalan  Penangkal  Petir
Apabila  telah  mengetahui  suatu  besaran  luas dan  suatu  ketinggian  batang  vertikal  pelindung  petir, maka  di  hitung  besar  arus  yang  akan  mengakibatkan terjadinya  kegagalan  penangkal  petir.
= (10)
dimana = 9,41 . (11) Maka didapat dari kedua persamaan diatas: = (12)
Atau  arus  maksimum  yang  dapat  menyebabkan kegagalan adalah :
I  = ³/² kA (13)
Dimana :
=      jarak  perlindungan  antara  proteksi perlindungan  petir  pada  bidang  dan  batasan  dari daerah perlindungan (m)
H
= ketinggian batas perlindungan (m)
= jarak sambaran (m)
Kemungkinan  besaran  arus  kurang  atau  sama dengan  1  dari  harga  yang  di  dapat  pada  persamaan (12)  dan  dihitung  kemungkinan  dari  arus  I  (kA) untuk melebihi dapat di tuliskan :
= (14)
Setelah  mendapat  harga-harga dapat  di  ketahui kemungkinan  arus  lebih  kecil  atau  sama  dengan  I yang menghasilkan satu kegagalan. =  (1  – ) (15)
Dimana :
= kemungkinan arus lebih kecil dari I ( kA).
= kemungkinan melebihi arus   I ( kA).

## Sambaran  Yang  Diharapkan  Pertahun
Untuk    menghitung        resiko        kegagalan perlindungan    jumlah      sambaran  yang    diharapkan akan    terjadi    pada    suatu    daerah  (Gambar  4),    perlu diketahui    lebih    dahulu  jumlah      sambaran      petir
(No),  dan  persamaan  kenaikan      pada  permukaan yang seperti  diberikan  pada  persamaan  rumus  sebagai berikut:
S  =  a . b + 4 . h . ( a + b ) + 4 . h 2 (16)
Dimana : a = ukuran lebar pada puncak   bangunan (m) b = ukuran panjang puncak bangunan (m) h = ketinggian bangunan (m).
Gambar .4.  Penarikan sambaran pada permukaan
Hasil  perkalian  persamaan  diatas  dengan  jumlah sambaran  petir  (No)  dapat  ditentukan  sambaran  yang diharapkan  dan  dapat  dinyatakan  sebagai  berikut:
=  S  . ( 1 7 )
Dimana :
=  sambaran  yang  diharapkan  pertahun  (sambaran tahunan)
S    = penarikan sambaran pada permukaan (m 2 ) =  jumlah  sambaran  petir  (sambaran  tahunan  / km 2 )
Resiko  kegagalan  perlindungan  dari  perkalian  hasil persamaan  dua  persamaa  diatas  dapat  di  ketahui  dan dicari  nilai  resiko  kegagalan  perlindungan.  Hasil  ini dapat  dibandingkan  untuk  setiap  tahunnya,  seperti diberikan  pada persamaan berikut :
= . (18) Dimana : = Resiko kegagalan perlindungan
= Kemungkinan arus lebih kecil dari I (kA) =  Sambaran  yang  diharapkan  pertahun  (sambaran tahunan).
Keadaan  Lokasi Gedung Olah  Raga  Kota Bangkinang
Dilihat  dari  bentuk  dan  peruntukan  bangunan gedung  Gedung  Olah  Raga  Kota  Bangkinag  seperti pada  G ambar  5 .   yang  berlokasi  di  Jalan  Lingkar Bangkinang.  Dan  analisa  yang  akan  dilakukan  pada
Gedung Olah raga  ini  adalah  sebagai berikut : 1. banyaknya orang di dalam gedung tersebut.
2. Konstruksi   beton  bertulang
3. Tinggi  bangunan  s a m p a i   k e   u j u n g   a t a p   2 1 meter  .
4. Ukuran dasar bangunan 57 x 47 meter
5. Jumlah  hari  guruh  per  tahun  untuk  kota bangkinang  memiliki  IKL  rata-rata setiap  tahun sebesar 59,33.
6. Daerah  tersebut  terletak  di  ketinggian  -/+26 meter dari permukaan laut.
7. Indek bahaya sambaran petir = 16.
Maka  diharuskan  memiliki  sistem  proteksi  penangkal petir  yang  dapat  di  andalkan  guna  mengamankan bangunan gedung ini dari sambaran petir.
Gambar 5. Penempatan Penangkal Petir EF pada  GOR

## Bangkinang

## Detail peralatan Instalasi Penangkal Petir

## Lightning Terminal
Gambar 6.  Detail terminal penangkal petir
Spesifikasi Terminal Udara ( E.F Lightning Bahan
: Baja Galvanis Panjang Fiberglas mast   : 1,5 meter
Radius  daerah  proteksi  penangkal  petir  sistem  E.F di nyatakan dalam Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2.Radius Proteksi  petir EF  ( LPI guardian,2015)
Tinggi (M) 5 10 20 30 40 50 60 70 80 Radius proteksi (M) 90 100 110 120 130 140 150 160 170 Head terminal Fiber glast

## Elektroda Pembumian
Spesifikasi Konductor Penyalur petir Bahan  : Kabel Coaxial Ø 75 mm, Selubung konduktor penyalur  : Pipa PVC Spesifikasi Sistem pembumian Bahan Konduktor Pembumian   : Tembaga. Diameter  : 20 mm.
Selubung konduktor pembumian : Pipa Galvanis. Jarak Pembumian dari Bangunan : 15  meter. Ukuran  bak  control  :40x40x40  cm,  dengan pengangkat, seperti diperlihatkan pada gambar 7.
Gambar 7.  Bak Kontrol

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Kebutuhan Gedunga Olah Raga Kota Bangkinang Terhadap Proteksi Petir
Berdasarkan  Peraturan  Umum  Instalasi  Penyalur Petir besarnya  keperluan pemasangan  system proteksi terhadap  sambaran  petir  pada  suatu  bangunan  di tentukan  dengan  menjumlahkan  indeks-indeks  yang mewakili  keadaan  di  lokasi  struktur  tersebut  berada. Maka  untuk  bangunan  Gedung  Olah  raga  Kota bangkinang di peroleh indeks-indeks sebagai berikut :
1. Jenis  Bangunan  Berdasarkan  indeks  A  :  adalah “Bangunan  atau  isinya  cukup  penting,  misalnya menara  air  ,  barang-barang  berharga  dan  kantor untuk administrasi cabang olah raga” dengan nilai 3.
2. Jenis  bangunan  berdasarkan  indeks  B  adalah “Bangunan  dengan  konstruksi  beton  bertulang atau  rangka  besi  dengan  atap  bukan  logam” dengan nilai 2.
3. Jenis  bangunan  berdasarkan  indeks  C  adalah “Bangunan  dengan  tinggi  sampai  dengan  25 meter” dengan nilai 4
4. Jenis  bangunan  berdasarkan  indeks  D  adalah berada  di  tanah  datar  pada  semua  ketinggian dengan nilai 0.
5. Hari  guruh  di  Indonesia  pertahun  menurut BMG  untuk  daerah  Kota  bangkinang    adalah 59,33    sehingga  dapat  di  golongkan  pada indeks  E  dengan  nilai  6.
Perkiraan  bahaya  akibat  sambaran  petir  dapat  di hitung dengan  menjumlahkan seluruh  nilai dari indeks diatas sesuai dengan rumus, maka akan diperoleh nilai :
R = A + B + C + D + E R = 3 + 2 + 5 + 0 + 6 R = 16

## Analisa radius proteksi penangkal petir EF
Radius perlindungan yang di hasilkan disesuaikan dengan  tabel  3.1.  Penyalur  petir  eksternal  yang terpasang memiliki tinggi maksimum 26 m , ini berarti radius  proteksinya  sebesar  115  m.  Maka  luas  daerah perlindungan  penangkal  petir  jenis  EF  dapat  di  hitung berdasarkan:
= π x rᵤ²
Dimana : = Luas  Radius Proteksi π  = 3,14 rᵤ² = radius proteksi  sesuai tabel sedangkan  ketinggian  penangkal  petir  eksternal bangunan  Gedung  Olah  raga  Kota  Bangkinang  dari atap  bangunan  adalah  5  m  ,  berdasarkan  tabel  maka radius  proteksinya    adalah  sebesar  90  m,  sehingga dapat  di  hitung  luas  daerah  perlindungan  dari penangkal petir jenis EF ini.
= π x rᵤ² = π x 115² = 3,14 x 13225
= 41.526,5 m²
Dengan sudut proteksi sebesar : ɑᵒ   = Sin-¹[ 1 – h/r ] ɑᵒ   = Sin-¹[ 1 – 21/90 ] =  Sin-¹[1-0,233] = Sin-¹[0,767] = 50,08 0 jadi luas radius perlindungan = 41.526 m² dengan sudut = 50,08°

## Perhitungan  Kemungkinan  Terjadinya  Sambaran
Petir  Pada  Gedung  Olah Raga Kota Bangkinang.
Gedung  Olah  Raga  Kota  ini  terletak  di  Jl. Lingkar  bangkinang    dimana  menurut  peta  IKL pulau  Sumatra  daerah  tersebut  mempunyai    IKL sebesar  59,33  dan  daerah  tersebut  terletak  di
ketinggian  -/+26  meter  dari  permukaan  laut.    Letak geografis kota  bangkinang   berada pada  posisi 00 o s/d 101 o lintang  selatan,  ketinggian  gedung  adalah  21 meter.
Menurut  Golde  R.H  Jarak  sambaran  petir  ( d ). dalam  gambar  besarnya  arus  petir  dan  dimensi  dari bangunan  menentukan  luas  daerah  yang  menarik sambaran petir.
d   = 2 . h
= 2 . 21
= 42 meter
Luasnya  daerah  yang  menarik  untuk  tersambar  petir ( F dalam km 2 )  pada  gedung tersebut  dapat  dihitung. Bila  luas  daerah  yang  menarik  untuk  tersambar  petir ( d )  dari  bangunan  tersebut  telah  diketahui, kemudian  dapat  ditentukan  ( F ).
F   = ( d ) 2
= ( 42 ) 2 = 1764 m 2
= 0,001764 Km 2
Untuk  besarnya  jumlah  sambaran  petir  per  hari  per km 2 ( )  besarnya dapat  di  tentukan:
= ( 0.1 + 0.35 x sin λ ) ( 0.4 ± 0.2 )
= ( 0.1 + 0.35 x sin 101 o ) ( 0.4 ± 0.2 )
= (0,1 +0,35 x 0,98) ( 0.4 ± 0.2 ) = ( 0.44) ( 0.4 ± 0.2 )
= ( 0.176 ± 0.088 ) sambaran petir / hari / km 2 .
Besarnya  kemungkinan  bangunan  tersebut  tersambar petir/tahun adalah:
L = 0,001764 x 59,33 (0.176 ± 0.088) = 0,104 (0.176 ± 0.088)
= ( 0,0184 ± 0,009 )
=
=  54,34   111,11 tahun   = 54  111 tahun
Gedung    Olah  raga  Kota  bangkinang  minimal    akan tersambar    petir  satu  kali  dalam    111  tahun    dan maksimal  satu kali dalam 54 tahun.
Tinggi bangunan                                    = 21 meter Tinggi pemasangan finial di atas atap = 5  meter  + Total ketinggian ( H )                            = 26 meter
= 26 meter
Sistem  pentanahan  yang  dipakai  adalah  dengan elektroda  batang  yang  ditanam  tegak  lurus  pada permukaan tanah sampai didapat tahanan pentanahan  sebesar  kurang  dari  5  Ω.  Dari  hasil pengukuran dilapangan didapat untuk  elektroda batang  dari  pipa  besi  dengan  Ǿ  1”  yang  ujungnya dipasang  runcingan tembaga  dengan  panjang  2  meter dengan  tahanan  1,2  Ω.  Perletakannya  dari  tepi
bangunan  atau  benda  lain  yang  dikhawatirkan  dapat rusak  karena  sambaran  petir adalah :
D   = 03. R + =  0,3 x 1,2 + = 2,96 meter

## Analisa  Kegagalan  Penangkal Petir
Berdasarkan  persamaan-persamaan  yang  telah diberikan sebelumnya,  maka  akan  dihitung  kegagalan proteksi  berdasarkan  data-data  yang  ada.  Dengan memilih  besaran  arus  minimum  (dianjurkan  5  kA) dapat  diketahui  jarak  sambaran  yang  terjadi  dengan memakai persamaan rumus sebagai berikut :
= 9,41 .
= 9,41 x
= 9,41 x
=  9,41 x 2,924
= 27,5 meter
Dengan  di  ketahuinya  data-data  bangunan maka,  dapat  diketahui  dan  dicari  batas  dari  daerah proteksi atau radius perlindungan  dengan parameter:
=  jarak  sambaran  (m),
=  Radius Perlindungan  (m)
H    = ketinggian  batas  perlindungan  (m).
=
= = = = 27,459  meter
Arus      maksimum      yang      dapat      menggagalkan proteksi   di dapat :
I = ³/² . kA
= ³/² = ³/² = ³/² = (2,9255)³/² = ³ =
I = 5,0038 kA
Dari  harga  arus  maksimum  ini  dicari  kemungkinan untuk  mendapatkan    serangan  dengan  besaran  arus akan  berkurang  atau  sama  dengan  sebuah  penghasil kegagalan  dengan  parameter dimana kemungkinan arus  lebih  kecil  dari  1  kA, dimana  kemungkinan melebihi  arus dari  1 kA.
=
= = = = =  0,9615 =   (1  – )
=   (1  –  0,9615) =  0,0385
Dari  data  yang  telah  ada,  diketahui  bahwa  hari  guruh pertahun  (IKL)  yang terjadi  untuk  daerah  bangkinang adalah  5 9 , 33.  Oleh  karena  itu  kerapatan  sambaran petir  ditentukan  dengan  persamaan  yang  dianjurkan untuk di Indonesia adalah :
= 0,15 . IKL =  0,15 . 59,33
= 8,9 sambaran tahun/km 2
Penarikan  sambaran  pada  permukaan  didapat  dengan dengan  parameter,
a     =  ukuran  lebar  pada  puncak bangunan  (m), b    =  ukuran  panjang  puncak  bangunan  (m),
h    =  ketinggian bangunan (m)
S    = penarikan   sambaran   pada   permukaan   (m 2 ), sehingga :
S =  a . b + 4 . h . ( a + b ) + 4 . h 2 =  (47 .57 ) + 4 . 21 . ( 47 + 57 ) + 4 . (21) 2
= 2679 + 8736 +1764
= 13179  m 2
Sambaran  yang  diharap  pertahun  dapat  dicari dengan parameter  :
=  S .
= 13179  x 8,9 x 10 -6
=  0,117 sambaran – tahun
=  sambaran  yang  diharapkan  pertahun  (sambaran- tahunan),
S  = penarikan   sambaran   pada   permukaan   (m 2 ),
= jumlah   sambaran   petir (sambaran-tahun/km 2 ).
Maka sambaran yang terjadi 1/0,117 = 8,54 tahun Resiko  kegagalan  proteksi  d i   hi t u n g  dengan parameter :
=  resiko  kegagalan  perlindungan,
=  kemungkinan  arus lebih  kecil  dari  1  (kA) =  sambaran  yang  diharapkan  pertahun (sambaran- tahun).
= . = 0,0385 . 0,117 =  0,0045
Sehingga kegagalan proteksi yang terjadi    :
= = 222,2  tahun

## KESIMPULAN
Dari  hasil  perhitungan  dapat  diambil  beberapa kesimpulan antara lain :
1. Penangkal  petir  sistem  EF  yang  terpasang  di Gedung  Olah  Raga  Kota  bangkinang    memiliki radius  Proteksi  115  m  dengan  luas  daerah perlindungan sebesar 45.216 m²
2. Gedung Olah Raga Kota Bangkinang minimal  akan tersambar  petir  satu  kali  dalam    111  tahun    dan maksimal  satu kali dalam 54 tahun.
3. Jumlah  sambaran  yang  diharapkan  adalah  0,117 sambaran atau satu kali sambaran dalam setiap 8,54 tahun
4. Resiko  kegagalan  perlindungan  proteksi  adalah 0,0045  atau  terjadi  satu  kegagalan  proteksi  untuk setiap 222,2 tahun.

## DAFTAR PUSTAKA
Direktorat  penyelidikan  masalah  bangunan Peraturan umum instalasi penyalur petir (PUIPP) untuk bangunan di indonesia (1983) hal. 17 cetakan pertama.
LPI  Guardian,  “proteksi    penangkal  petir”, 2015
Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000) Sirait, K.T dan Zorro (1987), Proteksi Terhadap Tegangan Lebih Pada Sistem Tenaga Listrik , Bandung
: ITB Tabrani,  Aan    (2009). Sistem  proteksi penangkal  petir  di  gedung  PT.  Bhakti  Wawasantara Net , Jakarta:  Universitas Mercu Buana.
Zoro, Reynaldo, “ Pelatihan Sistem proteksi  dan Sistem Grounding” , ITB, Bandung, 2008.