rein power protection system (rpps)

REIN POWER PROTECTION SYSTEM (RPPS)
Sebuah sistem penangkal petir yang kompak dan telah teruji
Ditemukan oleh : Ronald P. Pallangan
1. Latar Belakang
Pada awalnya RPPS hanya direncanakan untuk menangani kendali elektronik (Controls),
pemancar AM-SSB-FM-TV dan TVRO serta pentanahan (Grounding) untuk mengatasi
dengung (Hum) yang sering menumpang diatas signal pembawa (Carrier)/RF (Radio
Frequency) maupun audio. Dekade 1970-an saat itu adalah era AM (Amplitude
Modulation) dan SSB (Single Side Band) sangat popular terutama pemancar (transmitter)
AM yang menggunakan gelombang SW kemudian regulator menggesernya ke band MW
yang beroperasi dari 540KHz-1600KHz. Namun pada Band MW untuk mendirikan
antenna vertikal setinggi ¼λ yang lazim disebut GPA (Ground Plan Antenna) menjadi
pilihan satu satunya. Dari sinilah ditelusuri bagaimana cara yang paling jitu untuk
membuat ground agar antenna yang hanya ¼λ itu dapat berfungsi dengan efisien.
Sungguh tidak terduga sebelumnya, melalui sebuah penelitian itu telah ditemukan suatu
karya ilmiah sebagai karya anak bangsa Indonesia yang diberi nama Rein Power
Protection System (RPPS). Grounding yang pada awalnya hanya diperuntukan untuk
menolong Antenna ¼λ kini berkembang menjadi sebuah penemuan sistem penangkal
petir. Di daratan Eropa beberapa industri Tower dan Antenna telah menggunakan
Grounding RPPS untuk keamanan produknya.
Grounding merupakan fenomena unik dari sekian banyak disiplin ilmu yang sedang trend
dimasa lalu, kini maupun masa datang. Disebut unik karena keberadaannya abstrak tetapi
nyata dalam tindakannya. Oleh karena abstrak maka sering disepelekan orang. Ketika
petir menggelegar lalu melumatkan/mengobrak abrik apapun yang ia temukan termasuk
peralatan-peralatan elektronik, barulah mengagetkan banyak orang sebab ancaman maut
telah nampak dipelupuk mata. Diawal tahun 2006 tidak sedikit korban jiwa melayang
akibat robohnya tower sebuah televisi swasta di Jakarta. Tidak sedikit pula pakar
berkomentar, ambruknya tower TV Swasta tersebut karena kesalahan konstruksi namun
tidak ada yang menduga bahwa penyebab utamanya adalah terabaikannya ground
sehingga PETIR dengan leluasa melumerkan besi-besi gagah perkasa itu menjadi luluhlantak ibarat benang basah yang tidak punya kemampuan berdiri tegak.
Saat ini dunia informasi telah didominasi oleh perkembangan sarana dan prasarana
elektronik, salah satu diantaranya adalah adanya Tower Antenna yang digunakan sebagai
penyangga agar Antenna berada diketinggian yang disyaratkan oleh pemancar
(Transmitter). Ketinggian Tower itu dari 50 meter hingga ratusan meter. Melalui
penelitian kami, rata-rata bangunan tower hanya menggunakan Grounding sebagai
1
pelengkap saja tanpa menganalisa dampak-dampak yang akan ditimbulkan dari
Grounding yang tidak dirancang sebagaimana mestinya. Di stasion Radio, Grounding
dipasang sebab mengadopsi pemahaman ortodok yaitu agar terhindar dari dengung (hum)
dan tidak tersengat aliran listrik, di pertelevisian, Grounding dikenal hampir sama dengan
pengertian Radio namun ditambah dengan sedikit “bumbu” yaitu Lubang Ground harus
dibubuhi garam secukupnya agar ampuh menghardik petir. Di Tower seluler lebih
dahsyat lagi yaitu Ground cukup ditangani oleh sipemanjat tower antena sehingga tidak
sedikit Tower antena seluler menggunakan Grounding yang justru mengundang petir
karena Grounding dianggap hanya sebagai pelengkap saja dan bukan merupakan prioritas
keamanan manusia dan investasi. Masih banyak pemahaman grounding yang tidak benar
dilapangan namun contoh-contoh diatas telah membuktikan bahwa grounding belum
dipahami benar oleh pelaku-pelaku bisnis khusunya yang berkaitan dengan elektronik
sebagai salah satu tindakan preventif untuk melindungi asset mereka agar tidak menjadi
mubazir karena petir selalu mengincarnya.
2. Alam dengan kehebatannya
Hingga saat ini belum pernah terdengar ada teknologi yang sanggup melawan alam, di
mana Negara yang sangat maju teknologinya seperti Amerika kewalahan menghadapi
ganasnya tornado, Jepang yang telah menguasai teknologi ternyata tidak kuasa mengatasi
gempa bumi yang sering mendera negerinya dan inilah keterbatasan teknologi. Berawal
dari pemahaman diatas maka dapat disimpulkan bahwa kejadian alam tidak mungkin
dilawan dengan teknologi apapun. Lalu apa yang seharusnya dilakukan untuk
menjinakkan petir agar agar kejadian alam itu tidak memusnahkan apa saja yang
ditemuinya?. Mengapa para ilmuan tidak tertarik untuk meneliti kehebatan tenaga super
power yang terkandung dalam energi Petir?.Sudah banyak pakar menyatakan bahwa
ledakan dahsyat bom atom yang dijatuhkan oleh pesawat Amerika pada saat perang dunia
ke II berkecamuk kemudian membumi hanguskan Hiroshima dan Nagasaki,
sesungguhnya tidak apa-apanya dibandingkan dengan energi listrik yang dihasilkan oleh
ledakan petir.
Jika demikian seharusnya petirpun dapat dijadikan bahan kajian oleh para ilmuan agar
diperoleh uraian ilmiah yang dapat bermanfaat bagi manusia khususnya penelitian
dibidang “Pembangkit listrik tenaga petir”.
3. Di udara bebas ternyata ada aliran listrik
Untuk mendirikan antenna vertikal setinggi +/- 60 meter yang diperuntukkan bagi band
MW (medium wave), terlebih dahulu harus membuat ground sebanyak mungkin dengan
parameter 0 (nol) ohm terhadap tanah. Setelah ground berhasil dibuat maka antenna pun
didirikan dengan menggunakan pipa besi atau besi beton yang sudah dirangkai menjadi
tower yang nantinya digunakan juga sebagai antenna. Agar Antenna tidak tersambung
langsung dengan tanah maka isolator harus dipasang terlebih dahulu sebelum antenna itu
didirikan. Pada saat antenna sudah mencapai 25 meter dari tanah maka ujung antenna
paling bawah harus sudah dipasangkan dengan ground sebab jika tidak maka antenna
yang sudah berdiri +/- 25 meter pasti sudah dialiri listrik (nyetrum). Pada awalnya tidak
2
ada yang percaya sebab dari mana aliran listrik itu berasal sedangkan antenna berada
pada posisi netral atau tidak disambung kemana-mana. Disinilah terbukti bahwa diudara
bebas terdapat potensi aliran listrik yang belum termanfaatkan. Semakin tinggi
tower/antenna itu didirikan maka semakin besar pula tenaga / aliran listrik di ujung-ujung
antenna itu. Untuk membuktikan bahwa di ujung-ujung antenna itu terdapat aliran listrik
maka kabel ground yang sudah tersambung dengan antenna dilepaskan dan dengan kasat
mata terlihat bunga api yang mengagetkan sebab adanya percikan bunga api. Semakin
baik ground yang dibuat (0 ohm), semakin besar pula percikan bunga api yang nampak.
Munculnya percikan bunga api antara ujung ground dengan antenna adalah bukti bahwa
antenna telah berinteraksi dengan gelombang tertentu di udara bebas lalu gelombang itu
dirubah menjadi energi listrik. Gelombang aliran listrik yang telah diserap oleh antenna
akan mengalir terus menerus tanpa membedakan siang atau malam. Cuaca yang semakin
mendung akan menghasilkan peningkatan penerimaan energi listrik di ujung-ujung
terminal antenna dan ground kemudian menjadi sangat tinggi pada saat induksi petir
diterima oleh antenna.
4. Menurut Pakarnya
Ada teori mengatakan sebuah benda jika didirikan tegak lurus terhadap bumi lalu
bertumpu pada sumbumya maka benda itu akan berdiri tegak dan tidak jatuh sebab tidak
memiliki gaya. Demikianpun arus terkuat yang mengalir dalam transformator terdapat di
tengah-tengah intinya. Kemudian arus yang mengalir pada penyalur RF (coaxial) terdapat
ditengah-tengah intinya (inner) sekalipun outernya dihubungkan dengan ground.
Dibawah ini adalah rumus dasar elektronik yang akan kita manfaatkan dalam perhitungan
nanti.
W = I(A) x E atau W = I2 x R
Dimana
W = Watt
I = Current ( arus )
E = Volt ( tegangan )
R = Impedance
5. Saluran Penghantar (feeder line )
Energi yang sudah diterima oleh antenna harus disalurkan melalui kabel penghantar,
dalam hal ini digunakan kabel yang berimpedansi 50 ohm (coax). Karena R (impedance)
sudah diketahui maka penerapan rumus elektronik dasar sudah tidak sukar lagi. Arus
listrik (I) yang diterima oleh antenna perlu dibatasi (regulate) agar tidak terjadi arus
berlebihan (over current) dengan cara memanfaatkan system feedback atau dengan sistem
yang dapat membandingkan input dengan outputnya. Sistem ini sudah dimanfaatkan oleh
otomotif (alternator) untuk mengatur pengisian batterai agar tidak terjai over charger
sekalipun putaran mesin meningkat hingga maksimal. Resistensi yang sudah diketahui
kemudian arus yang mengalir dapat dikendalikan maka seberapapun tegangan yang
diterima oleh input dapat diabaikan seperti yang telah diperlihatkan oleh altenator pada
otomotif. Jika pada suatu ketika dimana tegangan luar biasa besarnya yang diterima oleh
3
antenna karena benar-benar disambar petir maka diujung antenna yaitu titik pertemuan
antara isolator, saluran penghantar dan antenna harus dipasang sebuah perangkap (spark
gap) untuk membuang muatan yang terlalu berlebihan.
6. Percobaan RPPS
Untuk membuktikan teori-teori diatas maka dilakukan percobaan sebagai berikut :
1. Ditengah-tengah antenna AM yang telah didirikan dipasang sebuah tabung
lampu neon tanpa dialiri listrik lalu pemancar dinyalakan
¾ Hasilnya adalah tabung lampu neon tidak menyala
2 Pindahkan tabung lampu neon keluar antenna (tower)
¾ Hasilnya adalah tabung lampu neon menyala
Ini merupakan satu bukti bahwa arus listrik (I) selalu mengalir ditengah-tengah intinya
dan bukan di luar intinya kemudian tegangannya (E) selalu diluar (outer) yang
mengelilingi inti itu. Oleh sebab itu neon tidak menyala pada saat ditempatka ditengahtengah inti RF, lalu segera menyala pada saat neon tersebut dipasang di luar intinya sebab
tegangan listrik RF selalu menyebar diluar inti RF itu.
7. RPPS dengan pemikirannya
Dengan diketahuinya arus listrik (current) yang selalu mengalir di tengah-tengah intinya
maka sudah terbuka jalan untuk meneliti bagaimana mengumpan arus listrik yang
dihasilkan oleh petir ketengah-tengah intinya agar mengalir melalui inti yang telah
dipersiapkan. Setelah arus listrik diserap masuk kedalam intinya maka diujung bawah inti
harus disambungkan dengan ground yang tidak memiliki resistan terhadap tanah (0 ohm),
ini dimaksudkan agar seluruh arus (current) yang terdapat didalam inti disalurkan ke
tanah pada saat itu juga tanpa ada ketelambatan (delay). Jika oleh karena sesuatu hal
kemudian kabel grond memiliki tahanan lebih besar dari 0 ohm terhadap tanah maka di
ujung inti tersebut akan muncul tegangan karena adanya perbedaan fase. Perbedaan fase
ini akan disalurkan oleh kabel yang membawa muatan tegangan listrik yang sangat besar
lalu menyebar ke seluruh jaringan kabel itu kemudian membakar peralatan yang
tersambung padanya. Sekarang sudah jelas bahwa ground perlu perhatian khusus dan
perlu dihitung dengan tepat sebab jika salah maka dapat berkibat fatal.
8. Pembuatan lubang ground
Sebelum kabel ground dimasukan kedalam tanah, maka tanah harus dibor atau dilubangi
minimal 10 meter, makin dalm lubang ground maka makin baik hasil yang diperoleh.
Buatlah lubang ground sebanyak mungkin agar hasilnya semakin baik. Adapun besar
lubang ground = 2-3 inch.
Untuk mendapatkan resistensi terbaik yaitu 0 ohm terdapat tanah pada musim kemarau
apalagi dimusim hujan maka lubang ground harus diisi dengan karbon khusus (special
carbon ground), jangan mengisi lubang ground dengan sembarang karbon apalagi yang
mengandung bahan kimia karena dapat mencemari dan merusak lingkungan. Ini perlu
diperhatikan sebab sudah banyak ditemui dilapangan. Jangan mengisi lubang ground
4
dengan garam sebab garam akan membuat kabel grond menjadi cepat korosi lalu lapuk.
Kabel ground yang korosi atau lapuk tidak dapat dilihat dari permukaan tanah. Akibat
dari kabel grond yang bermasalah akan terlihat pada naiknya resistant ohm terhadap
tanah, namun perlu berhati-hati sebab sering alat ukur yang kurang sensitive tidak
sanggup memberikan data yang aktual sehingga informasi yang ditampilkan disangka
benar padahal hanya sebuah penyamaran (kamulfase) lalu mengecoh sipemasang ground.
Masih banyak hal yang membuat ground tidak memberikan perlindungan seperti yang
diharapkan salah satu diantaranya adalah lemahnya sumberdaya manusia itu sendiri
karena tidak didukung oleh peralatan (equipment),wawasan serta ilmu yang memadai.
9. Pemasangan tombak penamgkal petir (pickup head)
Tombak penangkal petir (ttp) harus dipasang lebih tinggi dibanding tower. Tpp harus
diisolasi terhadap tower. Tpp bertugas untuk menerima induksi medan magnet listrik
diudara yang berada disekelilingnya. Tpp yang tersambung dengan grounding yang
memiliki resistant 0 ohm terhadap tanah mempunyai kemampuan serap maksimal pada
radius 50 meter persegi. Oleh karena Tpp adalah jalan masuk (input) induksi arus listrik
di udara, maka Tpp harus terisolasi dari tower.
10. Tower
Tower dapat juga disebut menara dan tower dapat juga difungsikan sebagai antenna
seperti pada pemancar AM, namun antenna berbeda dengan tower. Tower dapat terbuat
dari potongan-potongan besi kemudian dirangkai menjadi satu kesatuan akan membentuk
banyak lingkatan-lingkaran (loop), lingkaran itu sangat mudah berinteraksi dengan
frekuensi yang memiliki panjang gelombang yang sepadan dengannya kemudian
membentuk umpan balik (feedback) negatif terhadap frekunsi tersebut. Akibat adanya
umpanbalik negatif, maka terjadilah kemerosotan daya panca (RF lose).
Umpan balik negatif adalah sebuah system dalam elektronik yang dimanfaatkan untuk
mengkoreksi hasil output agar turun ke level yang diinginkan. Akan tetapi umpan balik
yang terjadi pada tower adalah suatu kerugian besar terhadap daya pancar, oleh sebab itu
harus dihindari. Disayangkan justru banyak pengguna tower tidak memahami kondisi
yang merugikan ini sehingga cost yang dihasilkan oleh umpan balik negatif dapat
ditanggulangi. Makin besar umpan balik yang terjadi, makin besar pula kemerosotan
daya pancar yang dihasilkan. Contoh umpan balik yang paling mudah dibuktikan adalah
mendengarkan siaran radio luar negeri pada gelombang pendek. Pada gelombang ini
sering kita mendengar suara seperti timbul tenggelam (fading). Timbul tenggelamnya
suara siaran luar negeri yang kita dengar adalah akibat antenna menerima frekuensi yang
sama dan terpantul-pantul dari berbagai arah namun memiliki perbedaan fase maka
timbulah umpan balik negatif. Pada saat umpan balik itu sama dengan level frekuensi
aslinya maka seluruh nilai level outputnya dikembalikan ke input akhinya keluaran
output menjadi nol. Output yang sudah menjadi nol akan diterjemahkan oleh amplifier
lalu loadspeaker tidak akan bereaksi apa-apa. Tower maupun antenna jangan digunakan
sebagai penangkal petir atau sarana penangkal petir sebab keduanya memiliki tugas yang
berbeda. Tower yang digunakan atau dimanfaatkan sebagai penyalur petir sangat
5
berbahaya dan menjadikan kabel penagkal petir tidak bias berfungsi dangan baik
akhirnya dapat mengundang malapetaka yang tidak ada satu orangpun yang
menghendakinya. Menara atau antenna yang menggantikan fungsi penangkal petir, dapat
menghantar medan magnit tenaga petir ke ruang control lalu memanipulasi data
kemudian dapat menyalakan alarm/sirine.
Menyambung/menempatkan kabel ground disembarang tempat dapat adalah salah satu
sumber utama penyebab alarm dapat berbunyi sendiri sebab dengan adanya kabel ground
yang tidak pada posisi yang benar, maka kabel ground itu akan membuat loop lalu mudah
terinduksi medan magnit. Petir yang memiliki medan magnit yang begitu besar dengan
mudahnya mengintervensi kabel ground yang sudah siap menerima induksi dari
lingkungan sekelilingnya lalu mengirim informasi itu sebagai perintah atau komando
untuk memicu penggerak di depannya seperti loudspeaker atau sirine untuk berbunyi.
11. Penyambungan
Ground yang melingkar atau menggunakan kabel sambungan akan memyebabkan proses
penyaluran arus listrik mengalami keterlambatan (delay). Kabel grond harus ditempatkan
persis di tengah-tengah tower dan tidak boleh menempel atau berada diluar tower. Jangan
menggunakan tower sebagai penangkal petir sebab tower adalah outernya yang berguna
untuk melindungi (shielding) inner atau intinya. Dengan dipisakannya inti dengan outer
yaitu inti terbungkus oleh outer maka secara alami inti akan menarik gaya-gaya medan
magnit yang mengelilingi outer kedalam inti. Melalui percobaan yang telah diuraikan
diatas maka outer secara alami menyerahkan tugas kendali secara menyeluruh kepada
intinya.
Pada saat inti mendapat resistan = 0 ohm terhadap tahan maka inti memiliki daya serap
sangat besar karena memiliki muatan negatif yang sama dengan tanah atau bumi. Kondisi
seperti ini memaksa ion-ion positif yang mengelilingi outer mengalir memasuki inti dan
terjadilah pembebanan maksimal pada inti (I=max). Kabel ground yang ditempel dengan
tower tidak akan memberikan perlindungan yang maksimal sebab kabel ground akan
menyatu dengan outer lalu membuat loop kemudian menerima potensial (E) yang
maksimal. Inner yang sudah membawa tegangan, tidak stabil menyalurkan tegangan itu
kedalam jaringannya.
6
7