Senin, 28 Maret 2011

TUGAS DASAR PEMROGRAMAN


CPU ketika akan dimutilasi
HARD DISK
Harddisk merupakan ruang simpan utama dalam sebuah computer. Di situlah seluruh sistem operasi dan mekanisme kerja kantor dijalankan, setiap data dan informasi disimpan.
Dalam sebongkah harddisk, terdapat berbagai macam ruangruang kecil (direktori, folder, subdirektori, subfolder), yang masing-masing dikelompokkan berdasarkan fungsi dan kegunaannya. Di situlah data-data diletakkan.
 Motherboard atau mainboard merupakan papan utama dimana terdapat komponen-
komponen serta chip controller yang bertugas mengatur lalu lintas data dalam
sistem motherboard. Pada Motherboard juga terdapat socket untuk processor, slot-
slot yang digunakan untuk pemasangan komponen kartu seperti VGA Card, Sound
Card, Internal Modem, dan lain-lain.

 PROCESSOR
 Nama chip pengolah utama dari komputer, dan merupakan bagian dari central processing unit (CPU).
pemroses data dengan berbagai perangkat pendukung. Alat ini digunakan sebagai pusat atau otak dari komputer yang berfungsi untuk melakukan perhitungan dan menjalankan tugas. Oleh karena itu prosesor menjadi tolok ukur setiap komputer. Beberapa prosesor yang terkemuka adalah produk-produk INTEL dan AMD, yaitu PENTIUM dan K-6.
VGA
VGA singkatan dari Video Graphics Accelerator, berfungsi untuk mengolah data graphis dan ditampilkan di layar monitor.

SOUND CARD

Sound card diperlukan untuk mendengarkan suara hasil olahan komputer, jika Anda ingin merakit komputer maka lebih baik membeli motherboard yang sudah terpasang sound card didalamnya.
Kualitas Sound Card banyak dipengaruhi oleh chip DAC(Digital Analog Converter), yaitu alat yang merubah data digital menjadi analog.

Yang perlu diperhatikan tentang sound card yaitu :
-Jenis chip
-DAC
-Playback quality; 24bit/192khz merupakan kualitas yang terbaik
-Recording:24bit/96khz adalah yang terbaik
-Respon frekuensi
-SRN Rasio 106-108dB
-Hardware acceleration yang berguna untuk mengurangi beban prosesor
-Dukungan playback 7.1 ASIO 2.0 EAX untuk games, THX untuk film,PCM/MLP(DVD)
-Koneksi yang tersedia berupa coaxial atau optikal

Senin, 21 Maret 2011

Proteksi Generator



PERAN GENERATOR DALAM SISTEM DAN SYARAT PROTEKSI GENERATOR

Sebagai sumber energi listrik dalam suatu sistem tenaga, generator memiliki peran yang penting, sehingga tripnya PMT/CB generator sangat tidak dikehendaki karena sangat mengganggu sistem, terutama generator yang berdaya besar. Dan juga karena letaknya di hulu, PMT/CB generator tidak boleh mudah trip tetapi juga harus aman bagi generator, walaupun didalam sistem banyak terjadi gangguan

Untuk menjaga keandalan dari kerja generator, maka dilengkapilah generator dengan peralatan-peralatan proteksi. Peralatan proteksi generator harus betul-betul mencegah kerusakan generator, karena kerusakan generator selain akan menelan biaya perbaikan yang mahal juga sangat mengganggu operasi sistem. Proteksi generator juga harus mempertimbangkan pula proteksi bagi mesin penggeraknya, karena generator digerakkan oleh mesin penggerak mula.

GANGGUAN GENERATOR
Gangguan Generator relatif jarang terjadi karena:
a. Instalasi Listrik tidak terbuka terhadap lingkungan, terlindung terhadap petir dan tanaman.
b. Ada Transformator Blok dengan hubungan Wye-Delta, sehingga mencegah arus (gangguan) urutan nol dari Saluran Transmisi masuk ke Generator.
c. Instalasi Listrik dari Generator ke Rel umumnya memakai Cable Duct yang kemungkinannya mengalami gangguan kecil.
d. Tripnya PMT Generator sebagian besar (lebih dari 50%) disebabkan oleh gangguan mesin penggerak generator.

Namun ada juga gangguan-gangguan yang sering terjadi pada generator, meliputi gangguan pada :
Stator
Rotor (Sistem Penguat)
Mesin Penggerak
Back up instalasi di luar Generator

Pengaman terhadap gangguan luar generator
Generator umumnya dihubungkan ke rel (busbar). Beban dipasok oleh saluran yang dihubungkan ke rel. Gangguan kebanyakan ada di saluran yang mengambil daya dari rel.
Instalasi penghubung generator dengan rel umumnya jarang mengalami gangguan. Karena rel dan saluran yang keluar dari rel sudah mempunyai proteksi sendiri,
maka proteksi generator terhadap gangguan luar cukup dengan relay arus lebih dengan time delay yang relatif lama dan dengan voltage restrain.
Voltage Restrain
• Arus Hubung Singkat Generator turun sebagai fungsi waktu.
• Hal ini disebabkan oleh membesarnya arus stator yang melemahkan medan magnit kutub (rotor) sehingga ggl dan tegangan jepit Generator turun.
• Untuk menjamin kerjanya Relay sehubungan dengan menurunnya arus hubung singkat Generator, diperlukan Voltage Restrain Coil.

• Mengingat karakteristik hubung singkat Generator yang demikian, pada Generator besar dipakai juga Relay Impedansi.

PENGAMAN TERHADAP GANGGUAN DALAM GENERATOR

a. Hubung singkat antar fasa (relay differensial).
b. Hubung singkat fasa ke tanah (Relay Hubung Tanah terbatas)
c. Suhu tinggi (Relay suhu)
d. Penguatan hilang (Relay Mho)
e. Arus urutan negatif (Relai negatif)
f. Hubung singkat dalam sirkit rotor (Potentio Meter, AC Injection, DC Injection)
g. Out of Step (Relay Negatif Sequence)
h. Over flux
i.  Relay daya balik
J. Relay Impedansi

Hubung singkat antar fasa
• Untuk proteksi dipergunakan relay differensial.
• Kalau relay ini bekerja maka selain mentripkan PMT generator, PMT medan penguat generator harus trip juga.
• Selain itu melalui relay bantu, mesin penggerak harus dihentikan.

Hubung Singkat Fasa – Tanah
a. Dipakai Relay Hubung Tanah terbatas.
b. Relay ini memerintahkan
- PMT Generator Trip
- PMT Medan Penguat Mesin Penggerak berhenti (melalui Relay Bantu)
c. , sehingga arus urutan nol dari
DPada Generator yang memakai Trafo Blok Y-  gangguan hubung tanah di luar Generator tidak masuk, bisa dipakai pula :
- Relay Tegangan yang mengukur pergeseran tegangan titik Netral terhadap tanah.
- Relay Arus yang mengukur arus titik Netral ke tanah lewat tahanan atau kumparan.

Penguatan Hilang
• Penguatan hilang atau penguatan melemah (under exitation) bisa menimbulkan pemanasan yang berlebihan pada kepala kumparan stator
• Penguatan hilang menyebabkan gaya mekanik pada kumparan arus searah rotor hilang, terjadi out of step, menjadi Generator Asinkron, timbul arus pusar berlebihan di rotor, selanjutnya rotor mengalami pemanasan berlebihan.
• Relay penguatan hilang akan mentripkan PMT Generator

Penggunaan Relay Mho
• Dalam keadaan eksitasi rendah / hilang, Generator akan mengambil daya Reaktif dari sistem.
• Oleh karenanya dipakai Relay Mho yang bekerja pada kwadran 3 dan 4 dari Kurva Kemampuan Generator.
• Perlu perhatian pada Beban Kapasitif, misalnya Saluran Kosong, Daya Reaktif akan masuk ke Generator dan menyebabkan Relay ini bekerja.

Hubung Singkat dalam Sirkit Rotor

Hubung singkat dalam sirkit rotor bisa menyebabkan penguatan hilang.
• Karena hubung singkat dalam sirkit rotor ini, bisa timbul distorsi medan magnet dan selanjutnya timbul getaran berlebihan.
• Cara mendeteksi gangguan sirkit rotor : Potentio Meter, AC Injection, DC Injection.

Relay Negatif Sequence
• Gangguan yang menimbulkan ketidak-simetrisan Tegangan maupun arus, menimbulkan Negatif Sequence Current, tetapi tidak dapat dideteksi oleh Relay-relay yang telah disebutkan sebelumnya, maka sebelum Negatif Sequence Current terjadi diharapkan dapat dideteksi oleh Relay ini.
• Gangguan-gangguan tersebut di atas misalnya adalah :
– Hubung Singkat antar lilitan satu fasa.
– Hubung Tanah di dekat titik Netral.
– Ada sambungan salah satu fasa yang kendor.
• Negative Sequence Current bisa menimbulkan pemanasan berlebihan pada rotor.

Gangguan Internal Generator Yang Sulit Dideteksi
1. Hubung singkat antar lilitan satu fasa, tidak terdeteksi oleh relay diferensial.
2. Hubung tanah di dekat titik Netral, tidak terdeteksi oleh relay hubung tanah terbatas.
3. Lilitan putus atau sambungan kendor, tidak terlihat oleh relay diferensial.
4. Diharapkan relay suhu dan relay Negatif Sequence bisa ikut mendeteksi dua gangguan ini.

Untuk Exciter berupa generator arus bolak balik yang memakai diode berputar, deteksi gangguan rotor hanya bisa lewat :
a. Arus medan Pilot Exciter yang melewati sikat, bisa ditap untuk diamati. Arus ini akan membesar kalau ada gangguan kumparan rotor.
b. Gangguan Kumparan rotor menimbulkan vibrasi yang bisa dideteksi oleh detektor vibrasi.

Gangguan dalam mesin penggerak
Gangguan-gangguan yang demikian adalah :
• Tekanan minyak pelumas terlalu rendah
• Suhu air pendingin atau suhu bantalan terlalu tinggi
• Daya balik,

Adakalanya gangguan dalam mesin penggerak generator memerlukan tripnya PMT Generator.

Suhu Tinggi
• Suhu tinggi bisa terjadi pada bantalan generator atau pada kumparan stator.
• Hal ini masing-masing di deteksi oleh relay suhu yang mula-mula membunyikan alarm kemudian mentripkan PMT generator dan memberhentikan mesin penggerak apabila yang bekerja adalah relay suhu bantalan.
Penyebab Suhu Tinggi
A. Lilitan Stator, penyebabnya:
1. Beban Lebih
2. Beban tidak simetris, arus urutan negatif
3. Hubung singkat yang tidak terdeteksi
4. Penguatan Hilang / Lemah
5. Ventilasi kurang baik, hidrogin bocor
6. Kotoran / debu melekat pada lilitan

B. Kumparan Rotor, penyebabnya:
1. Beban stator tidak seimbang, arus urutan negatif
2. Hubung singkat yang tidak terdeteksi
3. Out of step
4. Ventilasi kurang baik, hidrogin bocor
5. Kotoran / debu melekat pada lilitan

C. Bantalan Generator, penyebabnya:
1. Pelumasan kurang lancar, tekanannya kurang tinggi
2. Kerusakan pada bagian yang bergeseran

Tekanan minyak terlalu rendah
• Tekanan minyak pelumas yang terlalu rendah bisa merusak bantalan, oleh karenanya jika hal ini terjadi Mesin Penggerak perlu segera dihentikan melalui proses alarm terlebih dahulu apabila tekanan ini turun secara bertahap
• Berhentinya Mesin Penggerak harus bersamaan dengan tripnya PMT Generator

Suhu Air Pendingin atau Suhu Bantalan terlalu tinggi
• Sama seperti tekanan terlalu rendah

Daya Balik
Daya balik dimana generator menjadi motor dapat menimbulkan kerusakan karena pemanasan berlebihan pada sudu-sudu tekanan rendah Turbin uap. Pada Turbin air dapat meningkatkan kavitasi. Oleh karenanya diperlukan relay daya balik pada generator yang digerakkan oleh turbin uap atau turbin air dengan melalui Alarm terlebih dahulu. Untuk Turbin Gas masalahnya sama dengan untuk Turbin Uap.

Putaran Lebih
• Apabila PMT generator trip, maka akan terjadi putaran lebih yang membahayakan generator dan mesin penggeraknya.
• Untuk ini diperlukan relay putaran lebih yang memberhentikan mesin penggerak.

Tegangan Lebih

• Apabila PMT generator trip, maka bisa terjadi tegangan lebih.
• Untuk ini diperlukan relay tegangan lebih.

Tekanan dan Kebocoran Hidrogen
Untuk generator yang didinginkan dengan gas Hidrogen, harus ada relay yang mendeteksi tekanan rendah dan kebocoran Hidrogen untuk memberhentikan mesin penggerak generator dan memutus arus medan

Relay Over Fluks

Relay ini mengukur besaran volt per Hertz. Tegangan imbas volt dalam suatu kumparan adalah sebanding dengan kerapatan fluks dan frekwensi. Over fluks bisa terjadi pada Tegangan normal tetapi frekwensi rendah. Hal semacam ini
bisa terjadi pada saat menstart generator dimana frekwensi masih rendah, karena putaran Generator masih rendah, tetapi sudah ada arus penguat dari exciter. Kerapatan fluks yang tinggi ini akan menimbulkan arus pusar yang tinggi sehingga timbul pemanasan berlebihan dalam inti generator dan dalam inti trafo penaik tegangan. Begitu pula dengan rugi histerisis yang menjadi makin tinggi
apabila kerapatan fluks magnetik tinggi, hal ini ikut menambah pemanasan inti stator.

 

Relay Arus Lebih

Relay arus lebih adalah relay yang bekerja terhadap arus lebih, ia akan bekerja bila arus yang mengalir melebihi nilai settingnya (I set).

Prinsip Kerja
Pada dasarnya relay arus lebih adalah suatu alat yang mendeteksi besaran arus yang melalui suatu jaringan dengan bantuan trafo arus. Harga atau besaran yang boleh melewatinya disebut dengan setting.

Macam-macam karakteristik relay arus lebih :
a. Relay waktu seketika (Instantaneous relay)
b. Relay arus lebih waktu tertentu (Definite time relay)
c. Relay arus lebih waktu terbalik (Inverse Relay)

Relay Waktu Seketika (Instantaneous relay)
Relay yang bekerja seketika (tanpa waktu tunda) ketika arus yang mengalir melebihi nilai settingnya, relay akan bekerja dalam waktu beberapa mili detik (10 – 20 ms). Dapat kita lihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 1. Karakteristik Relay Waktu Seketika (Instantaneous Relay).

Relay ini jarang berdiri sendiri tetapi umumnya dikombinasikan dengan relay arus lebih dengan karakteristik yang lain.

Relay arus lebih waktu tertentu (definite time relay)
Relay ini akan memberikan perintah pada PMT pada saat terjadi gangguan hubung singkat dan besarnya arus gangguan melampaui settingnya (Is), dan jangka waktu kerja relay mulai pick up sampai kerja relay diperpanjang dengan waktu tertentu tidak tergantung besarnya arus yang mengerjakan relay, lihat gambar dibawah ini.

Gambar 2. Karakteristik Relay Arus Lebih Waktu Tertentu (Definite Time Relay).

Relay arus lebih waktu terbalik
Relay ini akan bekerja dengan waktu tunda yang tergantung dari besarnya arus secara terbalik (inverse time), makin besar arus makin kecil waktu tundanya. Karakteristik ini bermacam-macam dan setiap pabrik dapat membuat karakteristik yang berbeda-beda, karakteristik waktunya dibedakan dalam tiga kelompok :
• Standar invers
• Very inverse
• Extreemely inverse


Gambar 3. Karakteistik Relay Arus Lebih Waktu Terbalik (Inverse Relay).

Pengaman Pada Relay Arus Lebih
Pada relay arus lebih memiliki 2 jenis pengamanan yang berbeda antara lain:
Pengamanan hubung singkat fasa. Relay mendeteksi
• arus fasa. Oleh karena itu, disebut pula “Relay fasa”. Karena pada relay tersebut dialiri oleh arus fasa, maka settingnya (Is) harus lebih besar dari arus beban maksimum. Ditetapkan Is = 1,2 x In (In = arus nominal peralatan terlemah).

Pengamanan hubung tanah. Arus gangguan satu fasa tanah ada
• kemungkinan lebih kecil dari arus beban, ini disebabkan karena salah satu atau dari kedua hal berikut:
Gangguan tanah ini melalui tahanan gangguan yang masih cukup tinggi. Pentanahan netral sistemnya melalui impedansi/tahanan yang tinggi, atau bahkan tidak ditanahkan Dalam hal demikian, relay pengaman hubung singkat (relay fasa) tidak dapat mendeteksi gangguan tanah tersebut. Supaya relay sensitive terhadap gangguan tersebut dan tidak salah kerja oleh arus beban, maka relay dipasang tidak pada kawat fasa melainkan kawat netral pada sekunder trafo arusnya. Dengan demikian relay ini dialiri oleh arus netralnya, berdasarkan komponen simetrisnya arus netral adalah jumlah dari arus ketiga fasanya. Arus urutan nol dirangkaian primernya baru dapat mengalir jika terdapat jalan kembali melalui tanah (melalui kawat netral)

Gambar 4. Sambungan Relay GFR dan 2 OCR.

PENGAMAN TERHADAP GANGGUAN DALAM GENERATOR

- Relay differensial (Hubung singkat antar fasa).
- Relay Hubung Tanah terbatas (Hubung singkat fasa ke tanah)
- Relay suhu (Suhu tinggi)
- Relay Mho (Penguatan hilang)
- Relai negatif (Arus urutan negatif)
- Potentio Meter, AC Injection, DC Injection (Hubung singkat dalam sirkit rotor)
- Relay Negatif Sequence (Out of Step)
- Over flux (Relay ini mengukur besaran volt per Hertz)
- Relay daya balik
- Relay Impedansi
- Relay tegangan lebih
    Apabila PMT generator trip, maka bisa terjadi tegangan lebih
- Relay Putaran lebih
  Apabila PMT generator trip, maka akan terjadi putaran lebih yang membahayakan generator dan mesin      
   penggeraknya. Relay ini berfungsi memberhentikan mesin penggerak.
- Relay waktu seketika (Instantaneous relay)
- Definite time relay (Relay arus lebih waktu tertentu)
- Inverse Relay (Relay arus lebih waktu terbalik)
- Thermocouple (resistance detector) Untuk mendeteksi suhu generator lebih dini


PETIR




P E T I R

Pendahuluan
Petir adalah pelepasan energi listrik di atmosfir dari area yang bermuatan ke area lainnya dengan muatan berbeda yang terjadi selama badai guruh. Pelepasan energi listrik ini biasanya diikuti dengan munculnya kilatan cahaya tampak dan radiasi elektromagnetik. Arus listrik yang melewati kanal pelepasan muatan dengan cepat memanaskan udara sekitar sehingga udara sekitar mengembang dengan tiba-tiba yang mengakibatkan terjadinya ledakan udara dan timbulnya bunyi (guruh) di atmosfir.
Petir dapat terjadi di dalam awan, antara awan dengan awan atau antara awan dengan bumi. Bahkan petir dapat terjadi di dalam awan abu letusan gunung berapi atau pada kumpulan debu dengan cukup muatan statis yang diakibatkan oleh kebakaran hutan.
Pada sambaran pertama petir yang terjadi antara awan dengan awan atau antara bumi dengan awan dapat membangkitkan arus listrik melebihi 140.000 ampere, kemudian kekuatanya dapat berangsur-angsur turun setelah beberapa kali sambaran.
Dengan intensitas yang demikian dahsyat, sambaran petir dapat mengakibatkan kerusakan pada harta benda dan bahkan kematian manusia baik yang tersambar secara langsung atau karena surja listrik yang menginduksi.
“Dan satu suara keras yang mengguntur menimpa orang-orang yang zalim itu, lalu mereka mati bergelimpangan di tempat tinggal mereka (QS 11:67)
 “Dan GURUH itu bertasbih dengan memuji Allah, demikian pula para malaikat karena takut kepada-Nya, dan Allah melepaskan HALILINTAR, lalu menimpakan kepada siapa yang Dia kehendaki; dan mereka berbantah-bantahan tentang Allah, dan Dia-lah Tuhan Yang Maha keras siksa-Nya (QS 13:13)
Proses Terjadinya Petir
Ada beberapa teori mengenai proses terjadinya awan petir, namun hingga hari ini para ahli belum sepakat mengenai teori mana yang benar-benar sesuai. Salah satu teori yang banyak dipercaya adalah sebagai berikut.
Umumnya petir terbentuk pada awan cumulonimbus. Tahap pembentukan awan petir diawali dengan uap air yang naik karena terkena sinar matahari dan kemudian mengumpul dan membentuk awan bernama cumulus mulai pada ketinggian sekitar 2 km. Dengan  bertambahnya uap air yang naik dan kondisi atmosfir yang tidak stabil, awan cumulus ini bertambah besar secara vertikal (bertambah tinggi). Awan cumulus yang bertambah tinggi ini dinamai cumulus congestus. Pada saat atmosfir bertambah tidak stabil, gumpalan awan semakin pekat, mengandung banyak uap air dan bertambah tinggi untuk kemudian membentuk awan cumulonimbus atau dikenal sebagai awan cb.
Di dalam setiap awan cb, uap air berubah menjadi kristal es dan butiran
salju. Tabrakan antara kristal es dan butiran salju menyebabkan sang kristal
mengandung muatan positif sedangkan butiran salju mengandung muatan negatif. Kristal es yang lebih ringan daripada salju cenderung naik ke bagian atas awan cb karena terbawa udara yang bergerak ke atas, sedangkan salju
cenderung berkumpul di bagian bawah awan cb dan mengandung muatan negatif. Pada saat lebih dari 1 awan cb berdekatan, maka muatan listrik yang berada dalam masing-masing awan cenderung 'meloncat' mencari pasangan masing-masing dan menghasilkan kilatan yang dinamakan petir.
Selain berpindah antar awan cb, muatan listrik negatif yang berada di bagian
bawah awan itu juga bisa terhubung oleh uap air dan hujan untuk mendekat ke
permukaan tanah. Permukaan tanah bisa memiliki muatan negatif maupun
positif. Muatan positif bisa berkumpul pada pepohonan, gedung, tiang yang
tinggi dan juga manusia. Benda bermuatan positif yang lebih tinggi akan
lebih mudah disambar oleh muatan negatif dari awan cb untuk menuju bumi.
Ketika petir lewat, ia membelah udara dengan cepat dan panas yang dihasilkan
mencapai 50.000 derajat Fahrenheit. Udara yang terbelah ini kemudian stabil
kembali sambil menimbulkan bunyi bergemuruh yang dinamakan guntur. Lokasi petir dapat diperkirakan dengan cara menghitung selang waktu petir dan guntur yang didengar. Setiap selang waktu 5 detik berarti jarak petir adalah 1 mil (1,6 km) dari posisi kita berdiri. Petir bisa menyambar apapun yang ada
dalam radius 10 mil (16 km).
Pada saat muatan negatif dari awan cb telah hilang, muatan positif yang
berada di bagian atas awan masih tertinggal. Muatan positif ini kemudian
akan mendominasi seluruh awan cb dan memiliki kemungkinan menyambar muatan negatif yang ada di permukaan bumi. Petir yang ditimbulkan dari muatan positif awan cb lebih berbahaya daripada petir muatan negatif karena
jangkauannya lebih jauh dan terjadi pada saat hujan telah reda (kita selalu
menganggap segera sesudah hujan situasi telah aman).
Menurut website NOAA,
dalam jangka waktu 30 menit setelah hujan petir reda masih tergolong rawan
oleh sambaran petir dari muatan positif tersebut.
Tahapan Sambaran Petir
Seperti sudah disampaikan di atas, karena terjadi proses ionisasi di dalam awan cumulonimbus, maka terjadi pemisahan muatan listrik. Muatan listrik negatif terkumpul di bagian bawah sedangkan muatan positif terkumpul di bagian atas awan cb. Muatan negatif pada bagian bawah awan menyebabkan terinduksinya muatan positif di permukaan bumi, sehingga terbentuk medan listrik antara awan dan bumi.
Terdapat isolator udara yang menyelubungi awan sehingga untuk sementara waktu tidak terjadi aliran arus listrik antara awan dan tanah. Namun, karena proses ionasi yang terus menerus maka muatan di dalam awan bertambah besar, akibatnya pada titik tertentu medan listrik yang dihasilkan mencapai level breakdown voltage (kira-kira 100 juta volt) yang menyebabkan terjadinya pelepasan muatan dari awan petir ke bumi (downwards leader).
Pelepasan muatan elektron (downward leader) ini pada umumnya berupa lidah-lidah petir yang bercahaya yang turun bertahap menuju permukaan bumi dengan kecepatan rambat rata-rata 100 - 800 km/detik.
Terbentuknya downward leader dengan kecepatan yang tinggi menyebabkan naiknya medan listrik yang dihasilkan antara ujung lidah petir tersebut dengan permukaan bumi.  Sehingga menyebabkan terbentuknya upward leader yang berasal dari puncak-puncak tertinggi dari permukaan bumi.  Proses ini berlanjut hingga keduanya bertemu di suatu titik ketinggian tertentu, yang dikenal dengan striking point.
Dengan demikian maka lengkaplah sudah pembentukan kanal lonisasi antara awan petir dan bumi, pada akhirnya kanal ionisasi ini merupakan saluran udara yang memiliki konduktifitas yang tinggi bagi arus petir yang sesungguhnya.
Return stroke yang diistilahkan dengan sambaran balik merupakan arus petir yang sesungguhnya yang mengalir dari bumi menuju awan petir melalui kanal ionisasi yang sudah terbentuk di atas.
Oleh karena kanal udara yang terionisasi ini memiliki konduktivitas yang tinggi, maka kecepatan rambat arus petir ini jauh lebih cepat dibandingkan dengan kecepatan rambat dari step leader, yaitu ± 20.000 - 110.000 km/detik.
Jenis-jenis Petir
Sambaran petir mempunyai karakteristik berbeda-beda, untuk itu para ahli dan masyarakat umum telah memberikan istilah untuk beberapa jenis petir sebagai berikut:
Petir di dalam awan, sheet lightning, anvil crawlers
Petir yang terjadi di dalam suatu awan adalah jenis yang paling umum dijumpai. Petir jenis ini sepenuhnya terjadi di dalam satu awan cumulonimbus yang umum disebut sebagai anvil crawler atau ada juga yang menyebutnya petir laba-laba. Pelepasan muatan listrik pada petir jenis ini bergerak ke sisi atas awan cumulonimbus kemudian bercabang pada puncaknya. Sedangkan sheet lightning dapat dilihat apabila petir terjadi di dekat cakrawala, petir yang tampak hanyalah berupa awan yang bercahaya sesaat.
  
Petir awan ke tanah, anvil-to-ground lightning
Petir awan ke tanah terjadi bila pelepasan muatan listrik yang besar terjadi antara awan cumulonimbus dengan tanah yang diawali oleh sambaran downward leader. Petir jenis ini berada pada urutan kedua yang sering terjadi. Salah satu jenis petir awan ke tanah adalah anvil-to-ground lightning, merupakan bentuk petir positif berasal dari puncak landasan awan cb tempat kristal-kristal es bermuatan positif terbentuk. Pada petir ini sambaran mengarah nyaris horisontal hingga akhirnya berbelok ke tanah. Umumnya terjadi bermil-mil dari badai utama dan dapat menyambar pada cuaca yang cerah. Ditandai dengan adanya badai dan dikenal pula sebagai "bolts out of the blue” .
          
Bead lightning, ribbon lightning, staccato lightning
Jenis petir awan ke tanah yang lain adalah petir manik-manik (bead lightning). Ini adalah petir awan ke tanah biasa yang mempunyai intensitas cahaya yang lebih tinggi. Ketika cahaya saat pelepasan muatan mulai memudar akan tampak efek rangkaian manik-manik sesaat di kanal leader. Jenis ketiga petir awan ke tanah  adalah petir pita (ribbon lightning) yang terjadi pada saat badai guruh dan tiupan angin yang tinggi serta return stroke berulang-ulang. Angin akan meniup setiap return stroke berikutnya secara perlahan ke sisi return stroke sebelumnya dan mengakibatkan efek pita. Yang terakhir dari petir awan ke tanah adalah petir staccato, tidak lebih dari satu leader stroke dengan hanya satu return stroke.
  
Petir awan ke awan
Petir awan ke awan atau antar awan adalah jenis petir yang jarang terjadi. Pelepasan muatan terjadi antara dua atau lebih awan cb yang benar-benar terpisah.
Petir tanah ke awan
Petir tanah ke awan adalah petir dengan pelepasan muatan dari tanah ke awan cb pada sambaran upward leader.
Petir panas atau petir musim panas
Petir panas atau di Inggris disebut petir musim panas adalah tidak lebih dari kilat semu suatu petir di cakrawala atau awan yang lain yang terlihat dari jarak yang jauh dari tempat badai petir terjadi. Dinamakan petir panas karena sering terjadi pada malam dengan suhu udara yang panas di musim panas. Petir panas bisa jadi merupakan tanda peringatan awal bakal terjadinya badai petir.
Petir bola (ball lightning)
Petir bola digambarkan sebagai suatu bola yang mengapung dan bersinar yang terjadi selama badai petir. Bisa jadi bergerak cepat, bergerak lambat atau mendekati diam. Beberapa di antaranya bersuara mendesis, gaduh atau tidak bersuara sama sekali.
Energi Petir
Kedahsyatan petir yang kita lihat sehari-hari memang bukan tanpa alasan. Energi yang dilepaskan oleh satu sambaran petir saja jumlahnya lebih besar daripada energi yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu pada kanal petir yang terbentuk bisa mencapai 10.000 derajat Celsius. Sebagai perbandingan, suhu untuk meleburkan besi adalah antara 1.050 - 1.100 derajat Celsius.
Panas yang dihasilkan oleh satu sambaran petir terkecil bisa mencapai 10 kali lipatnya. Sebagai perbandingan lain adalah suhu permukaan matahari yang mencapai 700.000 derajat Celsius. Berarti suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari.
Cahaya petir lebih terang dari cahaya yang dikeluarkan oleh 10 juta bola lampu pijar yang masing-masing berdaya 100 W. Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 W selama lebih dari 3 bulan. Kekuatan listriknya sekitar 20.000 ampere atau 80 kali lebih kuat dari kekuatan las untuk mengelas baja. Sedangkan energi yang dihasilkan oleh satu sambaran petir dapat mencapai 55 kW jam.
Kilatan petir bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik atau sekitar setengah kali kecepatan cahaya dan 10.000 kali lebih cepat dari suara yang kemudian terdengar dengan kecepatan 96.000 km/jam. Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam waktu 70 mikrodetik. Secara keseluruhan, petir berlangsung hanya dalam waktu setengah detik. Jadi mustahil bagi kita untuk bisa menghindar bila petir sudah terjadi dan menyambar tempat kita berada.
Statistik menunjukan bahwa besaran arus petir umumnya berkisar antara 30-80KA (pernah pula terdeteksi sampai 300kA) dan untuk lengkapnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Semakin besar arus petir pada gilirannya akan menyebakan kenaikan tegangan.
Tingkat Keraunik
Menurut definisi W.M.O (World Meteorological Organization), hari terdengar guntur atau guruh paling sedikit satu kali dalam jarak kira-kira 15 km dari stasiun pengamatan disebut hari guruh (thunderstorm day). Keraunic level merupakan ukuran tingkat keseringan sambaran petir pada suatu daerah. Sedangkan garis yang menghubungkan daerah-daerah dengan jumlah hari guruh yang sama disebut Iso-Keraunic Level (IKL) sehingga setiap negara di dunia mempunyai peta hari guruh (iso-keraunic map).
Kepulauan indonesia yang terletak di daerah katulistiwa dengan temperatur dan kelembaban udara yang tinggi, mengakibatkan tingkat hari guruh yang sangat tinggi pula. Dengan tingkat keraunik (100-200 hari per tahun), Indonesia merupakan wilayah dengan tingkat keraunik tertinggi di dunia, bahkan daerah Cibinong sempat tercatat pada Guiness Book of Record 1988, dengan jumlah 322 petir pertahun. Kerapatan petir di Indonesia juga sangat besar yaitu 12/km2/tahun yang berarti setiap luas area 1 km2 berpotensi menerima sambaran petir sebanyak 12 kali setiap tahunnya. Berikut ini tabel hari guruh per tahun di beberapa negara dunia.
Hari guruh per tahun (IKL)
Argentina
30 - 80
Brazil
40 - 200
Hong Kong
9 - 100
Indonesia
180 – 260
Malaysia
180 – 260
Singapore
160 – 200
Thailand
90 – 200







Parameter Petir
Untuk mempelajari efek perusakan akibat sambaran petir dan kemungkinan pemanfaatan energi petir, perlu dilakukan analisis kuantitatif secara matematis kelistrikan. Dari parameter yang didapat tersebut pada akhirnya dapat ditentukan jenis dan dimensi alat pengaman yang perlu didesain dan direkayasa alat untuk memanfaatkannya.
Terdapat 2 (dua) jenis parameter petir yang perlu diperhatikan, yakni parameter arus petir dan kerapatan sambaran petir ke tanah.
Parameter arus petir
Parameter arus petir digunakan untuk menentukan dimensi alat proteksi petir. Efek mekanis dan termis petir adalah berkaitan dengan nilai puncak arus (I), Muatan (Q) yang terdiri dari muatan total (Qtotal), muatan impuls (Qimpuls) dan energi spesifik (W/R). Nilai tertinggi parameter ini terjadi pada sambaran positif.
Efek merusak yang ditimbulkan tegangan induksi berkaitan kecuraman muka kurva arus petir. Untuk kepentingan perancangan, digunakan kecuraman rata-rata antara 30% dan 90% nilai arus puncak. Nilai tertinggi parameter ini terjadi pada sambaran negatif ikutan.
Nilai parameter petir sesuai dengan tingkat proteksi menurut SNI 03-7015-2004 adalah seperti pada tabel berikut.





Parameter petir
Tingkat proteksi
I
II
III - IV
Nilai arus puncak
i (kA)
200
150
100
Muatan total
Qtotal (C)
300
225
150
Muatan impuls
Qimpuls (C)
100
75
50
Energi spesifik
W/R (kJ/Ω)
10.000
5.600
2.500
im
 
im
 
Parameter arus petir terdiri dari:
Arus petir puncak atau maksimum (i)
Adalah harga arus maksimum atau puncak impulse petir (i) yang mengalir pada titik sambaran. Apabila arus petir maksimum dan tahanan pentanahan (R) obyek diketahui, maka akan dapat dengan mudah dihitung nilai jatuh tegangan (Um) dengan rumus:
Dengan:
Um =    Jatuh tegangan
i     =    Arus petir puncak atau maksimum
R    =    Tahanan pentanahan
Akibat jatuh tegangan pada ujung obyek maka akan terdapat beda potensial antara ujung sumber dengan ujung obyek, sehingga apabila terjadi sambaran petir dapat berakibat pada rusaknya perangkat tersebut.
Pada teori bola gulir atau rolling sphere, nilai arus puncak digunakan pula untuk menentukan besarnya jari-jari bola gulir.
Muatan petir
Merupakan ukuran energi arus petir sebagai arus loncat petir ke logam. Besarnya muatan petir yang menyambar suatu obyek berpengaruh pada besarnya kerusakan yang terjadi pada benda tersebut. Energi yang menghantam titik sambaran petir berbanding lurus dengan besar muatan petir (Q) dan jatuh tegangan antara anoda dan katoda (Vak).
Muatan dan energi petir yang menimpa titik sambaran petir dapat dihitung berdasarkan rumus berikut:
Dengan:
Q    =    Muatan petir
W   =    Energi yang menimpa titik sambaran petir
i     =    Arus petir yang mengalir pada titik sambaran petir
Energi Spesifik Arus Petir atau Kwadrat Arus Impuls (Ws).
Energi spesifik arus petir merupakan besarnya energi panas yang diakibatkan arus impuls petir. Nilai energi spesifik arus petir berbanding lurus dengan integral kwadrat arus impuls.
Dengan:
Ws =    Energi spesifik petir
i     =    Arus petir
t     =    Waktu
Kecuraman maksimum Arus Petir (di/dt) .
Kecuraman maksimum arus petir menentukan besarnya tegangan induksi yang dapat terjadi (U).
Dengan:
U          =    Tegangan induksi akibat petir
L          =    Induktansi metal/kabel dalam henry
di/dt    =    Kecuraman arus petir atau laju kenaikan arus terhadap waktu
Seperti telah disebutkan di atas, parameter di/dt berpengaruh pada nilai tegangan induksi saat terjadinya sambaran petir pada konduktor. Dengan mengetahui nilai kecuraman arus petir pada akhirnya dapat ditentukan dimensi konduktor pengaman petir.
Parameter kerapatan sambaran petir ke tanah
Metode Penangkal Petir
Metode sistem proteksi sudut

Petir adalah sebuah cahaya yang terang benderang yang dihasilkan oleh tenaga listrik alam yang terjadi di antara awan-awan atau awan ke tanah. Sering kali terjadi bila cuaca mendung atau badai.
  • Identifikasi Bahaya dan Analisa Resiko
    • Terhadap Manusia
      Apabila aliran listrik akibat sambaran petir mengalir melalui tubuh manusia maka organ-organ tubuh yang dilalui oleh aliran tersebut akan mengalami kejutan (shock). Arus tersebut dapat menyebabkan berhentinya kerja jantung. Selain itu efek rangsangan dan panas akibat arus petir pada organ-organ tubuh dapat juga melumpuhkan jaringan-jaringan / otot-otot bahkan bila energinya besar dapat menghanguskan tubuh manusia.
Perlu diketahui yang menyebabkan kematian bukan saja karena sambaran langsung tapi juga sambaran tidak langsung, karena di sekitar titik / tempat yang terkena sambaran akan terdapat muatan listrik dengan kerapatan muatan yang besar dimana muatan itu akan menyebar di dalam tanah dengan arah radial. Penyebaran muatan ini akan menyebabkan adanya tegangan langkah pada manusia yang ada di sekitar titik sambaran, serta dapat membahayakan. Tegangan langkah merupakan tegangan yang timbul antara dua bagian tubuh manusia yang berada pada suatu gradien tegangan, sehingga antara kedua bagian tubuh tersebut timbul beda tegangan dan menyebabkan arus listrik mengalir di dalam tubuh
    • Terhadap bangunan
      Penyebab dari kerusakan bangunan yang diakibatkan oleh sambaran petir terutama adalah karena besar dari arus petir dan kecuraman arus petir, yang mana besarnya dapat mencapai 200 kA. Kerusakan tersebut dapat berupa kerusakan thermis, seperti terbakar pada bagian yang tersambar, bisa juga berupa mekanis, seperti atap runtuh, bangunan retak dan lain-lain. Bahan bangunan yang paling parah bila terkena sambaran petir adalah yang bersifat kering, isolasi maupun semi-isolasi.
  • Kontrol
    Instalasi Penangkal Petir, Prosedur tentang Petir, Daftar Pengecekan, Training / Pelatihan dan Perawatan.
    • Prosedur Tentang Petir
      • Bila terjadi badai dan kelihatan ada petir, hindari tempat-tempat seperti: tempat yang basah / perairan, tempat terbuka, berlindung di bawah pohon tinggi, bangunan tinggi tanpa penangkal petir, tempat yang dekat dengan pembumian penangkal petir, trafo pada gardu listrik, dekat bahan peledak dan lain-lain.
      • Bila mengoperasikan benda-benda yang tinggi, seperti pipa bor, sebaiknya direndahkan.
      • Bila kita berdiri di daerah terbuka, usahakan menunduk serendah mungkin, dan Jangan Menjadi Objek Yang Paling Tinggi, Jangan Merebahkan atau menelentangkan badan / tiarap di tanah.
  • Instalasi Penangkal Petir
    Ialah suatu sistem dengan komponen-komponen dan peralatan-peralatan yang secara keseluruhan berfungsi untuk menangkap petir dan menyalurkannya ke tanah. Sistem tersebut harus dipasang sedemikian rupa sehingga semua bagian dari bangunan beserta isinya atau benda-benda yang dilindunginya terhindar dari bahaya sambaran petir baik secara langsung atau tidak langsung.
  • Komponen-Komponen dari Penangkal Petir Yang Nantinya Perlu Diadakan Pengecekan dan Perawatan.
    • Penangkap petir adalah penghantar-penghantar di atas bangunan yang berupa elektroda logam yang dipasang tegak dan mendatar
    • Penghantar Penyalur Utama adalah penghantar dari logam dengan luas penampang serta bahan tertentu yang berfungsi untuk menyalurkan arus petir ke tanah.
    • Penghantar pembantu yaitu semua penghantar lainnya yang dimanfaatkan sebagai pembantu penyalur arus petir, misalnya pipa air hujan dari logam, konstruksi logam dari bgian bangunan.
    • Penghantar Hubung yaitu penghantar dari logam yang menghubungkan masing-masing penangkap petir atau dengan bagian-bagian logam di dalam atau di dalam bangunan.
    • Terminal Hubung yaitu suatu dudukan dari logam yang berfungsi sebagai titik hubung bersama dari beberapa penghantar penyalur dan benda logam lain yang akan dibumikan.
    • Sambungan Ukur yaitu sambungan listrik antara penghantar penyalur dengan pengebumian dengan cara penyambungan yang dapat dilepas untuk pengukuran besar tahanan penghantar dan tahanan pengebumian.
    • Pengebumian yaitu elektrode dari logam yang di tanam di dalam tanah yang berfungsi untuk menyebarkan arus petir ke tanah, dapat berupa elektroda pita, batang atau plat.
Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan instalasi penangkal petir, ditentukan oleh besarnya kemungkinan kerusakan serta bahaya yang ditimbulkan bila bangunan tersebut tersambar petir. Besarnya kebutuhan itu dapat diperhitungkan secara empiris berdasrkan indeks-indeks yang menyatakan faktor-faktor tertentu seperti diperlihatkan pada tabel di bawah ini. Dari Penjumlahan indeks-Indeks ini akan diperoleh nilai perkiraan bahaya akibat sambaran petir.

No
Penggunaan dan Isi
Indeks A
1
Bangunan dan isinya jarang digunakan
0
2
Bangunan tempat tinggal, toko, pabrik kecil
2
3
Bangunan dan isinya cukup penting misalnya menara air, pabrik, gedung pemerintahan
2
4
Bangunan untuk umum, misalnya bioskop, sekolah, masjid, dan gereja
3
5
Instalasi gas, bensin, dan rumah sakit
5
6
Bangunan yang mudah meledak
15

No
Konstruksi Bangunan
Indeks B
1
Seluruh bangunan terbuat dari logam (mudah menyalurkan arus listrik)
0
2
Bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam
1
3
Bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap bukan logam
2
4
Bangunan kayu dengan atap bukan logam
3

No
Tinggi Bangunan (dalam meter)
Indeks C
1
0 sampai dengan 6
0
2
> 6 sampai dengan 12
2
3
> 12 sampai dengan 17
3
4
> 17 sampai dengan 25
4
5
> 25 sampai dengan 35
5
6
> 35 sampai dengan 50
6
7
> 50 sampai dengan 70
7
8
> 70 sampai dengan 100
8
9
> 100 sampai dengan 140
9
10
> 140 sampai dengan 200
10

No
Situasi Bangunan
Indeks D
1
Pada tanah datar di semua ketinggian
0
2
Di kaki bukti sampai tiga per empat tinggi bukit atau di pegunungan sampai 1000 meter
1
3
Di puncak gunung atau pegunungan lebih dari 1000 meter
2

No
Hari Guntur Per tahun
Indeks E
1
2
0
2
4
1
3
8
2
4
16
3
5
32
4
6
64
5
7
128
6
8
256
7

R=A+B+C+D+E
Perkiraan Bahaya
Instalasi Petir 
< 11
Diabaikan
Tidak Perlu
11
Kecil
Tidak Perlu
12
Sedang
Agak Dianjurkan
13
Agak Besar
Dianjurkan
14
Besar
Sangat Dianjurkan
> 14
Sangat Besar
Sangat Perlu

  • Recovery / Pemulihan
    Kesiapan kita dalam membuat prosedur Emergency Contingency Plan ( Rencana Tanggap Keadaan Darurat), Pertolongan Pertama Pada Kecelakaan dan lain-lain.
  • Kelistrikan Udara/Lightning
  • Petir adalah salah satau fenomena kelistrikan udara di alam. Indonesia terletak di daerah khatulistiwa yang panas dan lembab, mengakibatkan terjadinya hari guruh (IKL=isokronic Level) yang sangat tinggi dibanding daerah lainnya (100-200 hari pertahun), bahkan daerah Cibinong sempat tercatat pada Guiness Book of Record 1988, dengan jumlah 322 petir pertahun. Kerapatan petir di Indonesia juga sangat besar yaitu 12/km2/tahun yang berarti setiap luas area 1 km2 berpotensi menerima sambaran petir sebanyak 12 kali setiap tahunnya. Energi yang dihasilkan oleh satu sambaran petir mencapai 55 kwhours.
  •  
  • Seperti kita ketahui Indonesia terletak pada daerah tropis dengan tingkat resiko kerusakan yang cukup tinggi dibandingkan daerah subtropis karena jumlah sambaran petir didaerah tropis jauh lebih banyak dan lebih rapat. Semakin hari semakin besar jumlah kerusakan yang ditimbulkan, karena semakin banyaknya pemakaian komponen elektronik oleh masyarakat luas dan industri.
  •  
  • Sambaran Petir dapat menyebabkan kerusakan harta benda dan menimbulkan korban jiwa. Proses terjadinya sambaran petir dapat secara langsung kepada objek/bendanya atau tidak langsung yaitu melalui radiasi, konduksi, atau induksi gelombang elektromagnetik petir. Di negara kita dampak kejadian petir relatif tinggi, mulai dari meninggalnya seorang petani yang sedang disawah sampai terhentinya produksi sebuah kilang minyak penghasil devisa Negara. Sambaran Petir juga dapat merusakkan peralatan eletronik seperti yang dipergunakan dalam peralatan industri, perbankan, instalasi penting (seperti; PLN, Telkom, instalasi yang menggunakan komputer, dsb), yang semuanya mengakibatkan kerugian bagi pemiliknya.
  •  
  • Untuk mengurangi dampak akibat sambaran petir, maka perlu data tingkat kerawanan terhadap petir, sehingga dapat dibangun sistem perlindungan terhadap petir yang sesuai system peralatan, bangunan, atau yang dapat menjadi sasaran sambaran petir. Salah satu data tingkat kerawanan petir adalah peta isocronic level.

Sambaran petir bermanfaat bagi pertanian/tanaman karena sambaran petir dapat meningkatkan kandungan nitrogen/hara.