test, dudaya, teknologi, agama, informasi, politik, lingkuPagi tadi, tidak lama setelah adzan subuh berkumandang dari surau di kampung sebelah, terdengar sebuah pengumuman. Sering pengumuman dari masjid di pagi hari memberitahukan berita duka cita, kali ini yang berduka cita adalah seluruh warga masyarakat, karena hari ini PLN memberlakukan pemadaman bergilir mulai pukul 07:00 sampai 17:00, 10 jam tanpa listrik, kasihan anak-anak.
Pagi ini matahari tampaknya juga enggan bersinar dengan terik, setidaknya terlihat dari halaman depan rumahku. Sambil merasakan hidup tanpa listrik, kecuali sisa energi battery di notebook dan handphone, saya coba mencari-cari energi listrik alternatif di internet.
Pemadaman Listrik Bergiliran
Sepertinya kita kembali ke masa lalu dimana energy listrik menjadi sebuah barang yang sangat berharga dan tidak dapat dinikmati oleh setiap orang. Pemadaman bergilir sekarang mulai menghantui wilayah Jabotabek setidaknya saya yang tinggal di Depok.
Karena pemerintah sepertinya tidak tanggap, maka kita harus kreatif sendiri-sendiri untuk mencari energi alternatif. Salah satu yang saya cari ada solar cell alias panel surya.
Panel surya menurutku lebih simple karena cukup diletakan di atas genting rumah yang setiap hari terekspos matahari secara terus-menerus, kecuali malem hari tentunya dan saat mendung.
Sambil mencari-cari, saya coba menghitung jumlah lampu yang ada di rumah. Karena design awal menggunakan system pencahayaan down-light (rumah T-36 aja kebanyakan gaya), ternyata cukup boros dengan jumlah lampu, lebih dari 17 lampu.
Selain itu televisi dan kulkas adalah alat elektronik yang selalu aktif setiap hari.
Jika mengacu kepada daya listrik yang diberikan oleh PLN sebesar 6 Ampere, maka daya terpasang di rumah saya adalah setara dengan 1300 Watt (maklum RSS).
Berhubung masih awam dengan perhitungan listrik, saya coba browsing di internet untuk harga solar cell system dengan kapasitas 1000 Watt.
Cukup sukar ternyata mencari harga solar cell di Indonesia sampai akhirnya ada satu website yang memampangkan harganya, sebesar Rp. 14.500.000,- Sebuah harga yang lumayan mahal, tentu saja buat saya.
Setelah tanya sana sini, beberapa informasi menyebutkan untuk merubah alat-alat di rumah menjadi DC karena ini dapat mengurangi harga inverter DC to AC yang harganya lumayan mahal. Tapi mana mungkin merubah semuanya, paling hanya merubah lampu menjadi DC, itu juga berarti menambah pengerjaan untuk memisahkan system lampu dari catu PLN ke catu DC Solar Cell, ujung-ujungnya juga nambah cost.
Dengan anggapan pengguna Solar Cell 1000 Watt sudah dapat memenuhi kehidupan sehari-hari dan asumsi bayaran listri PLN yang katanya masih disubsidi pemerintah sebesar Rp. 150.000,- per bulan, maka ROI pembelian solar cell adalah Rp. 14.500.000, : Rp, 150.000,- adalah 96 Bulan atau setara dengan 8 Tahun!.
Itu juga tidak ada penggantian battery. Tetapi setidaknya 8 tahun tidak diganggu sama PLN.
Saya sendiri belum tahu apakah asumsi saya ini benar adanya, atau mungkin ada parameter lain yang belum dimasukan, karena beberapa info menyebutkan bahwa harga solar cell adalah sebesar USD 8 / Watt. Jadi untuk 1000 Watt adalah USD 8000 atau setara dengan Rp 75.200.000,- (mahal banget!) dan ROInya adalah 501 Bulan atau 41 Tahun !ngan, teknologi, mobile,
Tuesday, October 13, 2009
Thursday, March 26, 2009
TIPS KESEHATAN
Tips Kesehatan
Diposkan oleh neilhoja di 17:48 . Kamis, Maret 26, 2009
Label: tausiyah
Tips2 kesehatan yg PENTING :
1)jwblah telp dgn telinga sblh kiri.
2)jgn minum obt dgn air dingin.
3)jam mkn-mknan berat stlh jam 6 sore.
4)mnum lbh byk air pd pg hr,mnum sdkt pd mlm hr.
5)jam tdr yg plg baik adlh jam 10mlm-jam 5pg.
6)jgn tlalu cpt berbaring stlh mnum obt.
7)ketika battery HP tinggal 1 bar,jgn angkat telp krn radiasi mningkat hgga 100x
#forward pesan ini ke org2 yg anda sygi, kbaikan hati tkd akn prnh mrugikan orh lain dan kt sndiri....
Diposkan oleh neilhoja di 17:48 . Kamis, Maret 26, 2009
Label: tausiyah
Tips2 kesehatan yg PENTING :
1)jwblah telp dgn telinga sblh kiri.
2)jgn minum obt dgn air dingin.
3)jam mkn-mknan berat stlh jam 6 sore.
4)mnum lbh byk air pd pg hr,mnum sdkt pd mlm hr.
5)jam tdr yg plg baik adlh jam 10mlm-jam 5pg.
6)jgn tlalu cpt berbaring stlh mnum obt.
7)ketika battery HP tinggal 1 bar,jgn angkat telp krn radiasi mningkat hgga 100x
#forward pesan ini ke org2 yg anda sygi, kbaikan hati tkd akn prnh mrugikan orh lain dan kt sndiri....
KABEL JARINGAN
Kabel yang biasa digunakan dalam jaringan ada 3 jenis, yaitu:
1. Coaxial
Kabel ini sering digunakan untuk antena televisi dan transmisi telepon jarak jauh. Konektornya adalah BNC (British Naval Connector). Kabel ini terbagi menjadi 2, yaitu:
- coaxial baseband (kabel 50 ohm) –digunakan untuk transmisi digital.
- coaxial broadband (kabel 75 ohm) –digunakan untuk transmisi analog.
Tipe kabel coaxial juga dibagi 2, yaitu:
- thin (thinnet) –lebih fleksibel, lebih gampang digunakan, dan lebih murah daripada kabel thick.
- Thick (thicknet) –lebih tebal, susah dibengkokkan, jangkauannya labih jauh daripada thin, dan harganya lebih mahal daripada thin.
Kelebihan:
- hampir tidak terpengaruh noise
- harga relatif murah
Kelemahan:
- penggunaannya mudah dibajak
- thick coaxial sulit untuk dipasang pada beberapa jenis ruang
2. Twisted Pair
Kabel ini sering digunakan pada kabel telepon. Pada komputer konektornya adalah RJ-45. Kabel ini terbagi menjadi 2, yaitu:
1. STP (Shielded Twisted Pair) –di dalamnya ada satu lapisan pelindung kabel internal yang fungsinya melindungi data dari gangguan pada saat ditransmisikan.
2. UTP (Unshielded Twisted Pair) –tidak memiliki lapisan pelindung.
Kelebihan:
- harga relatif paling murah di antara kabel jaringan lainnya
- mudah dalam membangun instalasi
Kelemahan:
- jarak jangkau hanya 100 m dan kecepatan transmisi relatif terbatas (1 Gbps)
- mudah terpengaruh noise (gangguan)
3. Fiber Optic ( Serat Optik)
Ukuran kabel ini kecil dan terbuat dari serat optik. Kabel ini dibagi menjadi 2, yaitu:
1. multi mode –penjalaran cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya pada kabel jenis ini dapat melalui beberapa lintasan cahaya karena diameter intinya (core) cukup besar (50 mm).
2. single mode –diameter intinya hanya 3-10 mm sehingga penjalaran cahaya hanya dapat melalui satu lintasan.
Kelebihan:
- ukuran kecil dan ringan
- sulit dipengaruhi interferensi/ gangguan
- redaman transmisinya kecil
- bidang frekuensinya lebar
Kelemahan:
- instalasinya cukup sulit
- tidak fleksibel
- harga relatif mahal
1. Coaxial
Kabel ini sering digunakan untuk antena televisi dan transmisi telepon jarak jauh. Konektornya adalah BNC (British Naval Connector). Kabel ini terbagi menjadi 2, yaitu:
- coaxial baseband (kabel 50 ohm) –digunakan untuk transmisi digital.
- coaxial broadband (kabel 75 ohm) –digunakan untuk transmisi analog.
Tipe kabel coaxial juga dibagi 2, yaitu:
- thin (thinnet) –lebih fleksibel, lebih gampang digunakan, dan lebih murah daripada kabel thick.
- Thick (thicknet) –lebih tebal, susah dibengkokkan, jangkauannya labih jauh daripada thin, dan harganya lebih mahal daripada thin.
Kelebihan:
- hampir tidak terpengaruh noise
- harga relatif murah
Kelemahan:
- penggunaannya mudah dibajak
- thick coaxial sulit untuk dipasang pada beberapa jenis ruang
2. Twisted Pair
Kabel ini sering digunakan pada kabel telepon. Pada komputer konektornya adalah RJ-45. Kabel ini terbagi menjadi 2, yaitu:
1. STP (Shielded Twisted Pair) –di dalamnya ada satu lapisan pelindung kabel internal yang fungsinya melindungi data dari gangguan pada saat ditransmisikan.
2. UTP (Unshielded Twisted Pair) –tidak memiliki lapisan pelindung.
Kelebihan:
- harga relatif paling murah di antara kabel jaringan lainnya
- mudah dalam membangun instalasi
Kelemahan:
- jarak jangkau hanya 100 m dan kecepatan transmisi relatif terbatas (1 Gbps)
- mudah terpengaruh noise (gangguan)
3. Fiber Optic ( Serat Optik)
Ukuran kabel ini kecil dan terbuat dari serat optik. Kabel ini dibagi menjadi 2, yaitu:
1. multi mode –penjalaran cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya pada kabel jenis ini dapat melalui beberapa lintasan cahaya karena diameter intinya (core) cukup besar (50 mm).
2. single mode –diameter intinya hanya 3-10 mm sehingga penjalaran cahaya hanya dapat melalui satu lintasan.
Kelebihan:
- ukuran kecil dan ringan
- sulit dipengaruhi interferensi/ gangguan
- redaman transmisinya kecil
- bidang frekuensinya lebar
Kelemahan:
- instalasinya cukup sulit
- tidak fleksibel
- harga relatif mahal
sitem pendingin
Pendinginan dengan evaporative cooling mempunyai sejarah yang panjang, jauh lebih tua dari pendinginan dengan menggunakan refrigeran buatan www.wescorhvac.com/index.htm. Mekanisme terjadinya evaporative cooling diperlihatkan seperti pada gambar 1. Air sebagai refrigeran diteteskan ke dalam kotak. Dari arah kiri, dihembuskan udara sehingga terjadi penguapan (evaporasi) air yang ada di box. Akibat penguapan air, terjadi penyerapan kalor dari udara yang dihembuskan, sedemikian sehingga diperoleh udara keluaran yang lebih dingin. Pada direct evaporative cooling, udara yang dihembuskan langsung berhubungan dengan udara luar, sebaliknya pada indirect evaporative cooling, udara luar dilewatkan heat exchanger, selanjutnya heat exchanger menyalurkan panas pada sistem. Mekanisme terjadinya evaporative cooling adalah karena lepasnya molekul air dari ikatannya. Terlepasnya molekul air tersebut dipicu dengan semakin sedikitnya jumlah molekul air di udara pada saat tekanan parsial uap air di udara belum memcapai kejenuhan. Dengan demikian, evaporative cooling ini akan berfungsi baik bila tekanan uap air di udara rendah, dan terhenti bila tekanan uap air sudah mencapai kejenuhan karena terjadinya kesetimbangan.
Gambar 1: Proses dari direct evaporative dan indirect Evaporative Cooling 7
Agar proses evaporasi tetap berlangsung, meskipun pada kondisi udara luar jenuh, perlu dilakukan modifikasi yakni dengan menurunkan tekanan udara dalam mesin pendingin. Mekanisme tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut : Pada tekanan yang rendah, tiap material akan mendekati kelakuan gas ideal, tetapi semakin menyimpang dari gas ideal bila suhu dan tekanan tinggi. Jika suhu diturunkan dan tekanan dinaikkan, maka gas akan berubah fasa dari gas ke cair atau padat, sebaliknya, bila tekanan diturunkan, maka material akan berubah fasa dari cair ke gas, atau bahkan dari padat langsung ke gas. Perubahan fasa yang terkait dengan perubahan suhu (T), tekanan (P), dan volume (V) ini, untuk material sembarang, sulit sekali dirumuskan. Meskipun demikian, karakteristik perubahan fasa terhadap P, V, dan T masih mungkin ditampilkan, berdasarkan data eksperimen, grafik yang menghubungkan kesetaraan antara tekana , suhu, dan volume dalam kaitannya dengan perubahan fasa dari materi disebut dengan permukaan PVT.
Grafik ini merupakan grafik 3 dimensi, dan karenanya sulit dipahami 1. Karenanya, untuk memudahkan penafsiran dan lebih aplikatif, biasanya dibuat penyederhanaan dalam tampilan dua dimensi saja, yakni pasangan (P,T), dan (P,V). Tiap material mempunyai karakteristik permukaan (P,T) yang berbeda-beda. Untuk air, permukaan (P,T) dapat dilihat seperti pada gambar 2
Gambar 2: Perubahan fasa air terhadap suhu dan tekanan, 8
Tampak jelas dari gambar diatas bahwa fasa cair dapat diubah langsung ke fasa gas dengan cara menurunkan tekanan gas dan hal ini juga berlaku sebaliknya. Dengan demikian, meski pada kelembaban udara luar maksimum, karena beda tekanan negatif gas yang mengisi mesin pendingin dengan udara luar, penguapan masih mungkin dilakukan. Mekanisme ini menjadi dasar dari mesin pendingin udara yang dibuat.
Tekanan dan Proses Penguapan Udara dan Tekanan Udara kering tersusun atas nitrogen, oksigen, karbon dioksida, argon, dan lain-lain. Persentase volume oksigen dalam udara kering mencapai 21%, sedangkan persentase massanya mencapai 23,15% (Encarta Encyclpedia, 2002). Disamping unsure-unsur diatas, udara juga berisi uap air. Kadar uap air dalam udara disebut kelembaban udara. Molekul-molekul udara kering dan uap air membentuk gas yang mengisi atmosfer. Sebagai gas riil, gas-gas di udara memiliki sifat-sifat yang tidak jauh beda dengan gas ideal (keenan, 1998). Atas dasar ini udara dapat dianggap sebagai gas ideal, sehingga hukum-hukum yang berlaku pada gas ideal berlaku pula pada udara. Konsentrasi gas di dalam udara bisa naik atau menurun di sebabkan oleh faktor ketinggian, setiap peningkatan ketinggian 100 meter akan terjadi penurunan tekanan atmosfer sebesar 6- 10 mmHg / turun 7 mmHg per 100 meter. Udara murni mengandung : N2, O2, O3, A, CO2, He, Ne, Xe, Kr, CH4, NH3, H2S, CO dan N2O. Makin dingin temperatur air makin besar kelarutan oksigen di dalam air
Persamaan keadaan untuk gas ideal dirumuskan : (1) dimana : P : Tekanan absolut N/m2 V : Volume system m3 n : Jumlah mol gas R : Konstanta gas T : Suhu Absolut
Sedangkan hubungan antara jumlah mol n dengan massa adalah : Kehadiran gas menimbulkan tekanan terhadap permukaan yang menyelimutinya. Teori kinetik gas menyatakan bahwa tekanan gas ekivalen dengan total momentum yang dipindahkan ketika partikel-partikel menumbuk permukaan (Delchar 1993). Gaya yang disebabkan tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan yang bersentuhan dengannya. Benda 3 dimensi yang dikenai gaya akibat selisih tekanan udara akan mengalami tegangan tekan. Tegangan tekan digunakan dalam menyatakan kekuatan suatu bahan. Notasi untuk tegangan tekan adalah (sigma), sedangkan satuannya sama dengan satuan tekanan. Tegangan tekan dirumuskan sebagai berikut :
Dimana adalah gaya tekan yang bekerja pada benda, dan A luasan yang dikenai gaya. Tegangan tekan dapat memperpendek benda obyek gaya. Besarnya pemendekan atau Dimana : L = Panjang mula-mula benda (m) E = Modulus elastisitas.
Proses Terjadinya Penguapan Molekul zat cair dalam keadaan diam dimana terdapat tarik-menarik dan tolak-menolak ; gaya tarik menarik maupun tolak–menolak dalam keadaan setimbang. Pada molekul zat cair terdapat energi kinetik dan energi potensial dalam keadaan setimbang pula. Namun energi kinetik merupakan fungsi terhadap temperatur.
Gambar .3 : Proses evaporasi pada thermometer bola basah Apabila zat cair dipanaskan, energi kinetik yang terdapat pada molekul yang berada pada permukaan zat cair akan bertambah sehingga molekul zat cair akan terlepas dan timbul uap. Jumlah kalor yang diserap oleh refrigeran dari benda atau fluida yang hendak didinginkan :
K = Koef Perpindahan Panas (Kcal/m2 0C) A = Luas Bidang perpindahan panas (m2) Salah satu faktor yang menentukan besarnya koefisien perpindahan panas adalah kecepatan aliran fluida atau benda yang hendak didinginkan ( “ Penyegar udara Aris Munandar & Avisato 155”). Disamping itu, makin besar jumlah benda (yang hendak didinginkan) menempel atau dekat pada bidang pendingin, makin besar koefisien perpindahan panasnya. Udara yang berada di ruang AC temperatur berkisar -100 C s/d 500 C (dianggap gas ideal ) ; Cp = 1,005 Kj/Kg 0K .Udara Pada suhu 300 C dapat mengandung uap air sebanyak 30 gram uap air/m3 pada 200 C mengandung 17 gr uap air. Kalor jenis ( C ) adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 mol zat sebesar satu derajat .
Dasar-dasar Vakum Vakum diartikan hampa atau tidak ada molekul materi dalam ruang. Vakum sempurna berarti sama sekali tidak ada atom/molekul materi didalam ruang. Vakum sempurna tidak mungkin dicapai, sehingga definisi vakum dianggap sebagai kondisi dimana tekanan udara lebih rendah dari tekanan udara normal. Vakum dibagi menjadi vakum rendah, vakum tinggi, dan vakum ultra tinggi. Vakum rendah untuk tekanan hingga 10-2 pascal, vakum tinggi untuk kisaran tekanan 10-2 s.d.10 –7 pascal, dan vakum ultra tinggi untuk tekanan lebih rendah dari 10-7 pascal (Isaacs ed, 1994). Dalam ilmu fisika dan teknik, teknologi vakum didefinisikan sebagai proses atau peralatan yang bekerja berdasar prinsip pemindahan kuantitas gas dari dalam tempat tertutup (Encarta Encyclopedia, 2002). Aplikasi teknologi vakum sangat luas , terutama dalam proses industri. Contohnya untuk mesin pendinginan udara yang akan dirancang pada penelitian ini.
Semakin besar K, semakin banyak pula panas yang dikonduksikan oleh bahan. Besaran lain adalah :
• Resistansi panas R = L/(k.A) (K/watt) • Konduktansi panas C = 1/R = K.A/L .... (K/watt) Isolator mempunyai R > agar menghambat usaha penghantaran panas melalui bahan tersebut.
Kalor sensible dan kalor laten Kalor sensible bisa diukur dengan termometer sehingga kuantitas panas yang di butuhkan untuk menaikkan atau menurunkan temperatur suatu bahan tanpa merubah wujudnya bisa diukur , sesuai dengan persamaan di bawah ini :
Kalor laten merupakan perubahan wujud yang diakibatkan panas laten. Kalor laten secara terminologinya adalah kalor yang tersembunyi, tidak bisa diukur dengan termometer. Perubahan dari cair menjadi padat disebut kalor laten fusion (Lf) membutuhkan energi 333 J/g atau 80 Cal/g , perubahan dari cair menjadi uap disebut kalor laten vapour (Lv) membutuhkan energi -2500 J/g atau 600 Cal/g. perubahan dari uap air menjadi cair disebut kalor laten kondensasi (Lc) membutuhkan energi 2500 J/g atau 600 Cal/g, sedangkan perubahan dari padat langsung ke uap disebut kalor laten sublimasi (Ls) membutuhkan energi 2833 J/g atau 680 Cal/g.
Peralatan dalam Sistem Pendingin Evaporative cooling
1. Evaporator Fungsi dari evaporator adalah untuk menyerap panas udara yang ada di dalam pipa-pipa oleh air yang lengket di luar permukaannya, dengan penyerapan kalor laten udara, air berubah fase menjadi uap. Uap air yang panas di buang keluar dengan bantuan pompa vakum Pada evaporator mesin pendingin konvensional penguapan terjadi di dalam pipa-pipa heat exchanger, refrigerant sebagai media pendingin udara (Freon) menyerap kalor laten udara di permukaan luar pip evaporator. Uap freon yang panas tersebut di dinginkan kembali di kondensor. Pipa-pipa evaporator biasanya terbuat dari tembaga dengan konduktivitas thermal yang tinggi. Untuk memperbesar sifat konduktivitasnya pipa di beri pelat logam tipis atu sirip. Sirip-sirip memperluas permukaan evporator, sehingga dapat menyerap panas lebih banyak.Sirip-sirip denga pipa hubunganya harus cukup baik untuk perpindahan kalor. Tebal sirip dan jarak antaranya tergantung dari pemakaiannya untuk maksud apa evaporator tersebut direncanakan. Besar diameter pipa menentukan tebal siripnya. Pipa yang kecil diameternya memakai sirip yang tipis.
Pada penelitian ini satu set kondensor mempunyai panjang pipa heat exchanger 1550 cm, luas sirip-sirip alumunium 30,5 cm x 6,5 cm sebanyak 92 buah lempengan. Untuk memperluas bidang sentuh perpindahan panas, maka kondensor digabung menjadi tiga set.
2. Pompa vakum Untuk mengeluarkan gas dari sebuah wadah digunakan pompa vakum. Ketika pompa vakum bekerja mengeluarkan udara, tekanan akan turun akibat semakin sedikit molekul gas yang tertinggal. Konsekuensi dari aktivitas pemompaan adalah terjadinya aliran gas. Terdapat bermacam-macam pompa vakum dengan metode kerja yang berbeda. Pompa vakum diklasifikasikan menurut level kevakuman yang dapat dicapai. Contohnya adalah pompa mekanik putar untuk level vakum rendah sampai vakum tinggi, pompa difusi untuk level vakum tinggi, dan pompa turbomolekuler untuk vakum ultra tinggi. Kecepatan pompa atau merupakan besaran bernilai tetap yang menjadi karakteristik masing-masing pompa. Sedangkan atau rerata aliran adalah besaran yang berubah selama pompa bekerja. akan turun ketika tekanan dalam kalor system semakin rendah. Satuan dan dalam SI adalah m3/s dan Pa-m3/s. dan menyusun persamaan pemompaan berikut ini (Karrasik, 1986) :
dengan P adalah tekanan absolut dan V adalah volume system.
3. Pompa Mekanik Putar Pompa mekanik putar merupakan jenis pompa yang sederhana. Keuntungan pompa jenis ini berupa : Kecepatan tinggi, murah, dan tahan lama (www.Photon.physics.ucf.edu, 2003). Pompa mekanik putar mampu beroperasi dari tekanan udara normal. Ada dua tipe pompa mekanik-putar, yaitu pompa oli putar dan pompa sentrifugal. Pompa oli putar memiliki kinerja yang lebih baik karena laju aliran balik jauh lebih kecil. Pompa oli putar digunakan untuk mencapai level vakum sampai 10-4 mmHg (Giancoli, 1998). Bagian utama pompa terdiri dari sebuah system rotor dan stator yang dibenamkan dalam oli. Langkah kerja pompa oli putar di mulai dengan penjebakan udara masuk dalam ruang antara rotor dan stator. Rotor berbentuk silinder asimetris akan berputar dan mendorong udara yang terjebak melalui discharge valve. Fungsi oli dalam pompa oli putar untuk mencegah aliran balik. Oli juga melumasi bagian-bagian yang berputar sehingga memperkecil efek gesekan. Contoh pompa oli putar adalah kompressor untuk system pendingin udara dan power steering. Pompa oli putar umumnya digerakkan oleh motor listrik arus bolak-balik (AC). Sifat motor AC yang membutuhkan arus start besar sering mengakibatkan fluktuasi tegangan. Untuk mengantisipasi fluktuasi tegangan, biasanya digunakan kapasitor yang diparalel dengan motor AC (Petruzella, 2001) 4. Motor kipas Fan motor terdiri dari motor listrik yang salah satu ujung porosnya meninjol keluar. Pada poros tersebut dapat ditambahkan daun kipas. Gunanya untuk membuat sirkulasi udara di dalam mesin pendingin (turbulence) atau membuang uap yang air yang panas keluar dari sistem. Motor yang dipakai umumnya shaded-pole motor, 110 dan 220 volt, 50/60 Hz, putaran 2500/3000 ppm, 6-12 watt, 0,2-0,7 ampere. Poros motor untuk daun kipas mempunyai diameter 1/8 atau 3/16 inci. Putaran rotor ada yang searah jarum jam. Arah putaran shaded pole motor sebenarnya mudah diketahui dengan melihat letak lilitan penghalangnya. Apabila dilihat dari bagian atas, lilitan penghalang berada di sebelah kiri, rotor akan berputar dari kiri kekanan. Daun kipas terbuat dari plastik atau alumunium. Bentuknya ada dua macam : daun kipas (propeller) dan roda blower (blower wheel). Daun kipas mempunyai diameter 4 – 5 inci. Jumlah daun 4 atau 5 buah dengan kemiringan 30 derajat. Aliran udara mengalir secara aksial atau sejajar poros. Jarak antara kipas dan dinding kotak minimal 10 cm.
5. Kompressor Fungsi dari compressor adalah untuk mengalirkan udara masuk dan bersirkulasi di dalam mesin pendingin. Debit udara yang di keluarkan compressor bisa bervariasi tetapi pada penelitian besar debit yang di keluarkan di dapat dari persamaan :
dengan :
Debit udara masuk ke pipa evaporator : dimana :
jadi,
Debit udara keluar dari pipa evaporator : dimana :
V = 1,39 m/s (jarak pengukuran anemo terhadap bibir pipa 12 cm)
6. Refrigeran air Air merupakan media penghantar panas yang efektif oleh karenanya air dingin yang dikabutkan disemprotkan ke atas permukaan pipa-pipa evaporator agar kalor laten dari air dapat diserap oleh panasnya udara didalam pipa. Air mempunyai nilai konduktivitas thermal 0,604 W/m 0K, rapat massa 997 kg/m3 dan kalor spesifik 4,19 kJ/kg. Daya hantar (konduktivitas) thermal dan laju perpindahan kalor konduktif ditentukan oleh struktur molekul bahan. Semakin rapat dan tersusun rapinya molekul-olekul, akan memindahkan energi semaikn cepat dibandingkan dengan susunan yang acak dan jarang. Elektron bebas di dalam struktur air juga mempertinggi daya hantar thermalnya. Penghantar listrrik yang baik biasanya juga sebagai penghantar kalor yang baik. Sifat tersebut diatas dimiliki oleh air.
Gambar 1: Proses dari direct evaporative dan indirect Evaporative Cooling 7
Agar proses evaporasi tetap berlangsung, meskipun pada kondisi udara luar jenuh, perlu dilakukan modifikasi yakni dengan menurunkan tekanan udara dalam mesin pendingin. Mekanisme tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut : Pada tekanan yang rendah, tiap material akan mendekati kelakuan gas ideal, tetapi semakin menyimpang dari gas ideal bila suhu dan tekanan tinggi. Jika suhu diturunkan dan tekanan dinaikkan, maka gas akan berubah fasa dari gas ke cair atau padat, sebaliknya, bila tekanan diturunkan, maka material akan berubah fasa dari cair ke gas, atau bahkan dari padat langsung ke gas. Perubahan fasa yang terkait dengan perubahan suhu (T), tekanan (P), dan volume (V) ini, untuk material sembarang, sulit sekali dirumuskan. Meskipun demikian, karakteristik perubahan fasa terhadap P, V, dan T masih mungkin ditampilkan, berdasarkan data eksperimen, grafik yang menghubungkan kesetaraan antara tekana , suhu, dan volume dalam kaitannya dengan perubahan fasa dari materi disebut dengan permukaan PVT.
Grafik ini merupakan grafik 3 dimensi, dan karenanya sulit dipahami 1. Karenanya, untuk memudahkan penafsiran dan lebih aplikatif, biasanya dibuat penyederhanaan dalam tampilan dua dimensi saja, yakni pasangan (P,T), dan (P,V). Tiap material mempunyai karakteristik permukaan (P,T) yang berbeda-beda. Untuk air, permukaan (P,T) dapat dilihat seperti pada gambar 2
Gambar 2: Perubahan fasa air terhadap suhu dan tekanan, 8
Tampak jelas dari gambar diatas bahwa fasa cair dapat diubah langsung ke fasa gas dengan cara menurunkan tekanan gas dan hal ini juga berlaku sebaliknya. Dengan demikian, meski pada kelembaban udara luar maksimum, karena beda tekanan negatif gas yang mengisi mesin pendingin dengan udara luar, penguapan masih mungkin dilakukan. Mekanisme ini menjadi dasar dari mesin pendingin udara yang dibuat.
Tekanan dan Proses Penguapan Udara dan Tekanan Udara kering tersusun atas nitrogen, oksigen, karbon dioksida, argon, dan lain-lain. Persentase volume oksigen dalam udara kering mencapai 21%, sedangkan persentase massanya mencapai 23,15% (Encarta Encyclpedia, 2002). Disamping unsure-unsur diatas, udara juga berisi uap air. Kadar uap air dalam udara disebut kelembaban udara. Molekul-molekul udara kering dan uap air membentuk gas yang mengisi atmosfer. Sebagai gas riil, gas-gas di udara memiliki sifat-sifat yang tidak jauh beda dengan gas ideal (keenan, 1998). Atas dasar ini udara dapat dianggap sebagai gas ideal, sehingga hukum-hukum yang berlaku pada gas ideal berlaku pula pada udara. Konsentrasi gas di dalam udara bisa naik atau menurun di sebabkan oleh faktor ketinggian, setiap peningkatan ketinggian 100 meter akan terjadi penurunan tekanan atmosfer sebesar 6- 10 mmHg / turun 7 mmHg per 100 meter. Udara murni mengandung : N2, O2, O3, A, CO2, He, Ne, Xe, Kr, CH4, NH3, H2S, CO dan N2O. Makin dingin temperatur air makin besar kelarutan oksigen di dalam air
Persamaan keadaan untuk gas ideal dirumuskan : (1) dimana : P : Tekanan absolut N/m2 V : Volume system m3 n : Jumlah mol gas R : Konstanta gas T : Suhu Absolut
Sedangkan hubungan antara jumlah mol n dengan massa adalah : Kehadiran gas menimbulkan tekanan terhadap permukaan yang menyelimutinya. Teori kinetik gas menyatakan bahwa tekanan gas ekivalen dengan total momentum yang dipindahkan ketika partikel-partikel menumbuk permukaan (Delchar 1993). Gaya yang disebabkan tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan yang bersentuhan dengannya. Benda 3 dimensi yang dikenai gaya akibat selisih tekanan udara akan mengalami tegangan tekan. Tegangan tekan digunakan dalam menyatakan kekuatan suatu bahan. Notasi untuk tegangan tekan adalah (sigma), sedangkan satuannya sama dengan satuan tekanan. Tegangan tekan dirumuskan sebagai berikut :
Dimana adalah gaya tekan yang bekerja pada benda, dan A luasan yang dikenai gaya. Tegangan tekan dapat memperpendek benda obyek gaya. Besarnya pemendekan atau Dimana : L = Panjang mula-mula benda (m) E = Modulus elastisitas.
Proses Terjadinya Penguapan Molekul zat cair dalam keadaan diam dimana terdapat tarik-menarik dan tolak-menolak ; gaya tarik menarik maupun tolak–menolak dalam keadaan setimbang. Pada molekul zat cair terdapat energi kinetik dan energi potensial dalam keadaan setimbang pula. Namun energi kinetik merupakan fungsi terhadap temperatur.
Gambar .3 : Proses evaporasi pada thermometer bola basah Apabila zat cair dipanaskan, energi kinetik yang terdapat pada molekul yang berada pada permukaan zat cair akan bertambah sehingga molekul zat cair akan terlepas dan timbul uap. Jumlah kalor yang diserap oleh refrigeran dari benda atau fluida yang hendak didinginkan :
K = Koef Perpindahan Panas (Kcal/m2 0C) A = Luas Bidang perpindahan panas (m2) Salah satu faktor yang menentukan besarnya koefisien perpindahan panas adalah kecepatan aliran fluida atau benda yang hendak didinginkan ( “ Penyegar udara Aris Munandar & Avisato 155”). Disamping itu, makin besar jumlah benda (yang hendak didinginkan) menempel atau dekat pada bidang pendingin, makin besar koefisien perpindahan panasnya. Udara yang berada di ruang AC temperatur berkisar -100 C s/d 500 C (dianggap gas ideal ) ; Cp = 1,005 Kj/Kg 0K .Udara Pada suhu 300 C dapat mengandung uap air sebanyak 30 gram uap air/m3 pada 200 C mengandung 17 gr uap air. Kalor jenis ( C ) adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 mol zat sebesar satu derajat .
Dasar-dasar Vakum Vakum diartikan hampa atau tidak ada molekul materi dalam ruang. Vakum sempurna berarti sama sekali tidak ada atom/molekul materi didalam ruang. Vakum sempurna tidak mungkin dicapai, sehingga definisi vakum dianggap sebagai kondisi dimana tekanan udara lebih rendah dari tekanan udara normal. Vakum dibagi menjadi vakum rendah, vakum tinggi, dan vakum ultra tinggi. Vakum rendah untuk tekanan hingga 10-2 pascal, vakum tinggi untuk kisaran tekanan 10-2 s.d.10 –7 pascal, dan vakum ultra tinggi untuk tekanan lebih rendah dari 10-7 pascal (Isaacs ed, 1994). Dalam ilmu fisika dan teknik, teknologi vakum didefinisikan sebagai proses atau peralatan yang bekerja berdasar prinsip pemindahan kuantitas gas dari dalam tempat tertutup (Encarta Encyclopedia, 2002). Aplikasi teknologi vakum sangat luas , terutama dalam proses industri. Contohnya untuk mesin pendinginan udara yang akan dirancang pada penelitian ini.
Semakin besar K, semakin banyak pula panas yang dikonduksikan oleh bahan. Besaran lain adalah :
• Resistansi panas R = L/(k.A) (K/watt) • Konduktansi panas C = 1/R = K.A/L .... (K/watt) Isolator mempunyai R > agar menghambat usaha penghantaran panas melalui bahan tersebut.
Kalor sensible dan kalor laten Kalor sensible bisa diukur dengan termometer sehingga kuantitas panas yang di butuhkan untuk menaikkan atau menurunkan temperatur suatu bahan tanpa merubah wujudnya bisa diukur , sesuai dengan persamaan di bawah ini :
Kalor laten merupakan perubahan wujud yang diakibatkan panas laten. Kalor laten secara terminologinya adalah kalor yang tersembunyi, tidak bisa diukur dengan termometer. Perubahan dari cair menjadi padat disebut kalor laten fusion (Lf) membutuhkan energi 333 J/g atau 80 Cal/g , perubahan dari cair menjadi uap disebut kalor laten vapour (Lv) membutuhkan energi -2500 J/g atau 600 Cal/g. perubahan dari uap air menjadi cair disebut kalor laten kondensasi (Lc) membutuhkan energi 2500 J/g atau 600 Cal/g, sedangkan perubahan dari padat langsung ke uap disebut kalor laten sublimasi (Ls) membutuhkan energi 2833 J/g atau 680 Cal/g.
Peralatan dalam Sistem Pendingin Evaporative cooling
1. Evaporator Fungsi dari evaporator adalah untuk menyerap panas udara yang ada di dalam pipa-pipa oleh air yang lengket di luar permukaannya, dengan penyerapan kalor laten udara, air berubah fase menjadi uap. Uap air yang panas di buang keluar dengan bantuan pompa vakum Pada evaporator mesin pendingin konvensional penguapan terjadi di dalam pipa-pipa heat exchanger, refrigerant sebagai media pendingin udara (Freon) menyerap kalor laten udara di permukaan luar pip evaporator. Uap freon yang panas tersebut di dinginkan kembali di kondensor. Pipa-pipa evaporator biasanya terbuat dari tembaga dengan konduktivitas thermal yang tinggi. Untuk memperbesar sifat konduktivitasnya pipa di beri pelat logam tipis atu sirip. Sirip-sirip memperluas permukaan evporator, sehingga dapat menyerap panas lebih banyak.Sirip-sirip denga pipa hubunganya harus cukup baik untuk perpindahan kalor. Tebal sirip dan jarak antaranya tergantung dari pemakaiannya untuk maksud apa evaporator tersebut direncanakan. Besar diameter pipa menentukan tebal siripnya. Pipa yang kecil diameternya memakai sirip yang tipis.
Pada penelitian ini satu set kondensor mempunyai panjang pipa heat exchanger 1550 cm, luas sirip-sirip alumunium 30,5 cm x 6,5 cm sebanyak 92 buah lempengan. Untuk memperluas bidang sentuh perpindahan panas, maka kondensor digabung menjadi tiga set.
2. Pompa vakum Untuk mengeluarkan gas dari sebuah wadah digunakan pompa vakum. Ketika pompa vakum bekerja mengeluarkan udara, tekanan akan turun akibat semakin sedikit molekul gas yang tertinggal. Konsekuensi dari aktivitas pemompaan adalah terjadinya aliran gas. Terdapat bermacam-macam pompa vakum dengan metode kerja yang berbeda. Pompa vakum diklasifikasikan menurut level kevakuman yang dapat dicapai. Contohnya adalah pompa mekanik putar untuk level vakum rendah sampai vakum tinggi, pompa difusi untuk level vakum tinggi, dan pompa turbomolekuler untuk vakum ultra tinggi. Kecepatan pompa atau merupakan besaran bernilai tetap yang menjadi karakteristik masing-masing pompa. Sedangkan atau rerata aliran adalah besaran yang berubah selama pompa bekerja. akan turun ketika tekanan dalam kalor system semakin rendah. Satuan dan dalam SI adalah m3/s dan Pa-m3/s. dan menyusun persamaan pemompaan berikut ini (Karrasik, 1986) :
dengan P adalah tekanan absolut dan V adalah volume system.
3. Pompa Mekanik Putar Pompa mekanik putar merupakan jenis pompa yang sederhana. Keuntungan pompa jenis ini berupa : Kecepatan tinggi, murah, dan tahan lama (www.Photon.physics.ucf.edu, 2003). Pompa mekanik putar mampu beroperasi dari tekanan udara normal. Ada dua tipe pompa mekanik-putar, yaitu pompa oli putar dan pompa sentrifugal. Pompa oli putar memiliki kinerja yang lebih baik karena laju aliran balik jauh lebih kecil. Pompa oli putar digunakan untuk mencapai level vakum sampai 10-4 mmHg (Giancoli, 1998). Bagian utama pompa terdiri dari sebuah system rotor dan stator yang dibenamkan dalam oli. Langkah kerja pompa oli putar di mulai dengan penjebakan udara masuk dalam ruang antara rotor dan stator. Rotor berbentuk silinder asimetris akan berputar dan mendorong udara yang terjebak melalui discharge valve. Fungsi oli dalam pompa oli putar untuk mencegah aliran balik. Oli juga melumasi bagian-bagian yang berputar sehingga memperkecil efek gesekan. Contoh pompa oli putar adalah kompressor untuk system pendingin udara dan power steering. Pompa oli putar umumnya digerakkan oleh motor listrik arus bolak-balik (AC). Sifat motor AC yang membutuhkan arus start besar sering mengakibatkan fluktuasi tegangan. Untuk mengantisipasi fluktuasi tegangan, biasanya digunakan kapasitor yang diparalel dengan motor AC (Petruzella, 2001) 4. Motor kipas Fan motor terdiri dari motor listrik yang salah satu ujung porosnya meninjol keluar. Pada poros tersebut dapat ditambahkan daun kipas. Gunanya untuk membuat sirkulasi udara di dalam mesin pendingin (turbulence) atau membuang uap yang air yang panas keluar dari sistem. Motor yang dipakai umumnya shaded-pole motor, 110 dan 220 volt, 50/60 Hz, putaran 2500/3000 ppm, 6-12 watt, 0,2-0,7 ampere. Poros motor untuk daun kipas mempunyai diameter 1/8 atau 3/16 inci. Putaran rotor ada yang searah jarum jam. Arah putaran shaded pole motor sebenarnya mudah diketahui dengan melihat letak lilitan penghalangnya. Apabila dilihat dari bagian atas, lilitan penghalang berada di sebelah kiri, rotor akan berputar dari kiri kekanan. Daun kipas terbuat dari plastik atau alumunium. Bentuknya ada dua macam : daun kipas (propeller) dan roda blower (blower wheel). Daun kipas mempunyai diameter 4 – 5 inci. Jumlah daun 4 atau 5 buah dengan kemiringan 30 derajat. Aliran udara mengalir secara aksial atau sejajar poros. Jarak antara kipas dan dinding kotak minimal 10 cm.
5. Kompressor Fungsi dari compressor adalah untuk mengalirkan udara masuk dan bersirkulasi di dalam mesin pendingin. Debit udara yang di keluarkan compressor bisa bervariasi tetapi pada penelitian besar debit yang di keluarkan di dapat dari persamaan :
dengan :
Debit udara masuk ke pipa evaporator : dimana :
jadi,
Debit udara keluar dari pipa evaporator : dimana :
V = 1,39 m/s (jarak pengukuran anemo terhadap bibir pipa 12 cm)
6. Refrigeran air Air merupakan media penghantar panas yang efektif oleh karenanya air dingin yang dikabutkan disemprotkan ke atas permukaan pipa-pipa evaporator agar kalor laten dari air dapat diserap oleh panasnya udara didalam pipa. Air mempunyai nilai konduktivitas thermal 0,604 W/m 0K, rapat massa 997 kg/m3 dan kalor spesifik 4,19 kJ/kg. Daya hantar (konduktivitas) thermal dan laju perpindahan kalor konduktif ditentukan oleh struktur molekul bahan. Semakin rapat dan tersusun rapinya molekul-olekul, akan memindahkan energi semaikn cepat dibandingkan dengan susunan yang acak dan jarang. Elektron bebas di dalam struktur air juga mempertinggi daya hantar thermalnya. Penghantar listrrik yang baik biasanya juga sebagai penghantar kalor yang baik. Sifat tersebut diatas dimiliki oleh air.
Wednesday, March 25, 2009
karburator
Cara membersihkan karburator
Karburator salah satu komponen yang paling penting kalau motor kita ingin enak diajak jalan. Harus rajin-rajin membersihkan karburator.
Caranya:
1. Bersihkan filter udara/penampung debu.
Lepaskan filter udara yang terpasang pada mulut karburator, lepas busa filter lalu bersihkan dengan cairan pembersih, kemudian biarkan kering sendiri. Jangan dibersihkan dengan cara disemprot udara bertekanan tinggi, karena dapat menyebabkan rusaknya pori-pori busa filter tersebut.
2. Bersihkan karburator.
Buka karburator dengan cara melepas baut-baut pengikat, tutup karburator, katup cuk/choke, kran bensin. Gunakan kunci yang sesuai agar alat-alat tersebut tidak gampang dol. Lepas komponen-komponen karburator lalu tempatkan dalam wadah yang berisi cairan pembersih, biar gampang paka aja cairannya bensin. Lepas mangkok karburator, pelampung dan jarum pelampung, main jet, pilot jet, dan yang lainnya. Hati-hati terhadap parts yang kecil-kecil dan seal/karet pelindung, tempatkan dalam wadah yang mudah terlihat, agar nanti saat pemasangan tidak bingung mencarinya.
Jika sudah terlepas semuanya maka bersihakan karburator dengan kuas, lalu semprot lubang-lubangnya dnegan udara bertekanan tinggi. Gunakan amplas halus untuk membersihkan kotoran pada spuyer-spuyer, Jangan terlalu banyak mengamplasnya, karena dapat menyebabkan perubahaan ukuran diameter spuyer. Setelah bersih, pasang kembali spuyer-spuyer tersebut. Gunakan obeng spuyer dan pengecangannya jangan terlalu keras, cukup gunakan dua jari pada ujung obeng.
3. Setel tinggi pelampung.
Sebelum dipasang komponen-komponen karburator, jangan lupa untuk mengatur tinggi pelampung bensin dengan menggunakan jangka sorong/stigmat.
4. Rakit karburator.
Pasang kembali bagian-bagian karburator yang tadi dilepas. Rakit karburator dan filter udara dengan dipasangkan kembali pada lubang mesin. Lalu setel kongdisi langsam motor pada keadaan mesin hidup. Setel spuyer angin-angin dengan cara memutar searah jarum jam smpai mentok, lalu putar balik beberapa putaran sesuai dengan standar mesin atau kondisi mesin motor kita.
Setel juga baut penyetel langsam yang terletak di pinggir badan karburator. Setel pada keadaan panas mesin yang ideal. Setelan putaran mesin jangan terlalu rendah atau pelan, hal ini dapat menyebabkan oli tidak dapat naik karena tidak terpompa akibat rendahnya putaran mesin.
Semoga tulisan ini berguna. Salam Bikers
Tuesday, March 24, 2009
PENGUKURAN MEDAN LISTRIK DAN MEDAN MAGNET
teknologi
Sampai sekarang masyarakat masih khawatir tinggal dibawah Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 500 kV. Ketakutan ini tampaknya berawal dari pernyataan ahli Epidemiologi bahwa SUTET dapat membangkitkan medan listrik dan medan magnet yang berpengaruh buruk terhadap kesehatan manusia. Masyarakat bahkan ada yang mengeluh pusing-pusing walaupun belum dapat dibuktikan penyebabnya.
Kehadiran medan listrik dan medan magnet di sekitar kehidupan manusia tidak dapat dirasakan oleh indera manusia, kecuali jika intensitasnya cukup besar dan terasa hanya bagi orang yang hipersensitif saja. Medan listrik dan medan magnet termasuk kelompok radiasi non-pengion. Radiasi ini relatif tidak berbahaya, berbeda sama sekali dengan radiasi jenis pengion seperti radiasi nuklir atau radiasi sinar rontgen.
Medan listrik dan medan magnet sudah ada sejak bumi kita ini terbentuk. Awan yang mengandung potensial air, terdapat medan listrik yang besarnya antara 3000 - 30.000 V/m. Demikian juga bumi secara alamiah bermedan listrik (100 - 500 V/m) dan bermedan magnet (0,004 - 0,007 mT). Di dalam rumah, di tempat kerja, di kantor atau di bengkel terdapat medan listrik dan medan magnet buatan. Medan listrik dan medan magnet ini biasanya berasal dari instalasi dan peralatan listrik antara lain berasal dari : sistem instalasi dalam rumah, lemari pendingin, AC, kipas angin, pompa air, televisi, mesin tik elektronik, mesin photocopy, komputer danprinter, mesin las, kompresor, saluran udara tegangan rendah/menengah (SUTR/M) yang berdekatan, dan lain-lain. Pada sistem instalasi yang bertegangan dan berarus selalu timbul medan listrik. Tetapi medan listrik ini sudah melemah karena jaraknya cukup jauh dari sumber.
Di bawah SUTR dan SUTM kuat medan magnet bervariasi antara 0,1 – 3,5 mikrotesla. Di dalam bangunan rumah, kantor, bengkel atau pabrik, medan magnet karena saluran udara ini jauh lebih lemah lagi. Diusahakan dalam pemilihan jalur SUTET tidak melintas daerah pemukiman, hutan lindung maupun cagar alam. Di beberapa daerah pemukiman yang padat mungkin tidak bisa dihindari jalur SUTET untuk melintas, tetapi baik medan listrik maupun medan magnet tidak boleh diatas ambang batas yang diperbolehkan.
Medan Listrik di bawah jaringan dapat menimbulkan beberapa hal, antara lain :
• menimbulkan suara/bunyi mendesis akibat ionisasi pada permukaan penghantar (konduktor) yang kadang disertai cahaya keunguan,
• bulu/rambut berdiri pada bagian badan yang terpajan akibat gaya tarik medan listrik yang kecil,
• lampu neon dan tes-pen dapat menyala tetapi redup, akibat mudahnya gas neon di dalam tabung lampu dan tes-pen terionisasi,
• kejutan lemah pada sentuhan pertama terhadap benda-benda yang mudah menghantar listrik (seperti atap seng, pagar besi, kawat jemuran dan badan mobil).
Hubungan Medan Listrik dan Medan Magnet dengan Kesehatan
Kekhawatiran akan pengaruh buruk medan listrik dan medan magnet terhadap kesehatan dipicu oleh publikasi hasil penelitian yang dilakukan oleh Wertheimer dan Leeper pada tahun 1979 di Amerika. Penelitian tersebut menggambarkan adanya hubungan kenaikan risiko kematian akibat kanker pada anak dengan jarak tempat tinggal yang dekat jaringan transmisi listrik tegangan tinggi. Banyak ahli yang meragukan hasil penelitian tersebut dengan menunjuk berbagai kelemahannya, antara lain tidak adanya data hasil pengukuran kuat medan listrik dan medan magnet yang mengenai kelompok anak-anak yang diteliti.
Koreksi yang dilakukan oleh peneliti lainnya seperti yang dilakukan oleh Savitz dan kawan-kawan serta temuan studi Fulton dan kawan-kawan, ternyata hubungan tersebut tidak ada. Hasil penelitian dengan metoda yang lebih disempurnakan pernah dilakukan oleh Maria Linett dan kawan-kawan dari National Cancer Institute -Amerika tahun 1997. Penelitian yang melibatkan lebih kurang 1200 anak ini melaporkan bahwa tidak ada hubungan antara kejadian leukemia pada anak yang terpajan medan listrik dan medan magnet dengan anak-anak yang tidak terpajan. Temuan ini mengukuhkan penolakan terhadap hasil penelitian yang dilakukan oleh Wertheimer dan Leeper tersebut.
Penelitian dengan menggunakan hewan percobaan pernah dilakukan sejak tahun 60-an dengan hasilnya bervariasi mulai dari gambaran yang tidak berpengaruh, adanya perubahan perilaku sampai pada pengaruh terjadinya cacat pada keturunan.
Sesungguhnya hasil penelitian pada hewan yang menunjukkan adanya pengaruh buruk tersebut diakibatkan oleh penggunaan kuat medan listrik atau medan magnet yang sangat besar dalam percobaan tersebut. Percobaan dengan kuat medan listrik dan medan magnet sampai pada tingkat yang menghasilkan kelainan tersebut memang diperlukan untuk mengetahui proses terjadinya gangguan tertentu sehingga dapat dipergunakan sebagai dasar penanggulangannya. Kuat medan listrik dan medan magnet yang digunakan pada percobaan tersebut hampir mustahil dapat dihasilkan dan terjadi di lingkungan sekitar kehidupan manusia. Pengaruh medan listrik dan medan magnet terhadap kesehatan sangat tergantung pada dosis yang diterimanya. Dosis yang kecil tentu tidak akan berpengaruh, bahkan penelitian yang dilakukan oleh Piekarsi dari negara bekas Uni Sovyet menunjukkan efek positif terhadap penyambungan tulang yang patah pada anjing percobaan.
Para ahli telah sepakat bahwa medan listrik dan medan magnet yang berasal dari jaringan listrik digolongkan sebagai frekuensi ekstrim rendah dengan konsekuensi kemampuan memindahkan energi sangat kecil, sehingga tidak mampu mempengaruhi ikatan kimia pembentuk sel-sel tubuh manusia. Disamping itu sel tubuh manusia mempunyai kuat medan listrik sekitar 10 juta Volt/m yang jauh lebih kuat dari medan listrik luar. Medan listrik dan medan magnet dengan frekuensi ekstrim rendah ini juga tidak mungkin menimbulkan efek panas seperti yang dapat terjadi pada efek medan elektromagnet gelombang mikro, frekuensi radio, dan frekuensi yang lebih tinggi seperti pada telepon seluler. Adanya sementara orang yang tinggal dekat dengan jaringan transmisi listrik melaporkan keluhan-keluhan seperti sakit kepala, pusing, berdebar dan susah tidur serta kelemahan seksual adalah bersifat subyektif, karena persepsi mereka yang kurang tepat.
Batas Pajanan Medan Listrik dan Medan Magnet
Kriteria yang dipakai dalam penentuan batas pajanan menggunakan rapat arus yang diinduksi dalam tubuh. Karena arus-arus induksi dalam tubuh tidak dapat dengan mudah diukur secara langsung maka penentuan batas pajanan diturunkan dari nilai kriteria arus induksi dalam tubuh berupa kuat medan listrik (E) yang tidak terganggu dan rapat fluks magnetik (B). Gampangnya misalnya saja suatu medan listrik yang homogen dengan kuat medan sebesar 10 kV/m akan menginduksi rapat arus efektif kurang dari 4 mA/m2 dengan rata-rata pengaliran arus di seluruh daerah kepada atau batang tubuh manusia (Berhardt, 1985 dan Kaune & Forsythe, 1985).
Suatu rapat fluks magnetik sebesar 0.5 mT pada 50/60 Hz akan menginduksi rapat arus efektif sekitar 1 mA/m2 pada keliling suatu loop jaringan tubuh yang berjejari 10 cm. UNEP, WHO dan IRPA pada tahun 1987 mengeluarkan suatu pernyataan mengenai nilai rapat arus induksi terhadap efek-efek biologis yang ditimbulkan akibat pajanan medan listrik dan medan magnet pada frekuensi 50/60HZ terhadap tubuh manusia sebagai berikut : antara 1 dan 10 mA/m2 tidak menimbulkan efek biologis yang berarti, antara 10 dan 100 mA/m2 menimbulkan efek biologis yang terbukti termasuk efek pada sistem penglihatan dan syaraf, antara 100 dan 1000 mA/m2 menimbulkan stimulasi pada jaringan-jaringan yang dapat dirangsang dan ada kemungkinan bahaya terhadap kesehatan dan, di atas 1000 mA/m2 dapat menimbulkan ekstrasistole dan fibrasi ventrikular dari jantung (bahaya akut terhadap kesehatan).
Sementara menunggu ditetapkannya Enviromental Health Criteria dari WHO mengenai medan elektromagnetik, Pemerintah akan mengadopsi rekomendasi international radiation protection association (IRPA) dan WHO 1990 untuk batas pajanan Medan Listrik dan Medan Magnet 50 - 60 Hz sebagai berikut
Sumber : Rekomendasi IRPA, INIRC dan WHO tahun 1990
Standar medan listrik dan medan magnet 50/60 Hz di beberapa negara maju untuk tingkat pajanan terus menerus pada kelompok masyarakat umum (MU) dan kelompok pekerja (KP) adalah sebagai berikut:
Sumber : IRPA, 1991; Pakpahan, 1992 ; WHO, 1987
Di Indonesia, pengamanan terhadap pengaruh medan listrik dan medan magnet 50-60 Hz pada tegangan 115 V, diatur berdasarkan Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi No. 01.P/47/MPE/ 1992, dengan ketentuan sebagai berikut:
untuk Medan Listrrik
Untuk Medan Magnet
Sumber : Departemen Pertambangan dan Energi (No. 01.P/47/MPE/1992)
Pengukuran Kuat medan Listrik SUTET 500 kV
Pengukuran medan listrik di bawah jaringan SUTET 500 kV sebagai fungsi jarak telah dilakukan dilapangan terbuka tanpa pepohonan pada andongan terendah di 4 lokasi di Ciledug, Cirata, Ungaran dan Gresik. Kuat medan yang diperoleh untuk Ciledug mencapai angka maksimum 4 kV/m pada titik dibawah konduktor phasa sejarak 10 meter dari pusat sumbu saluran, Cirata mencapai angka maksimum 17 kV/m pada titik sejarak 5 m, Ungaran mencapai angka maksimum 4,78 kV/m pada titik sejarak 15 m, dan Gresik mencapai angka maksimum 3,32 kV/m pada titik sejarak 20 m. Kuat medan listrik pada titik tengah antara dua deretan konduktor phasa diperoleh lebih kecil, dimana hal tersebut diakibatkan oleh penjumlahan vektoral medan listrik yang ditimbulkan oleh susunan konfigurasi konduktor phasa. Untuk konfigurasi yang lainnya diperoleh keadaan kuat medan listrik yang sedikit lebih tinggi. Menurut IRPA dan WHO, batasan pajanan kuat medan listrik yang diduga dapat menimbulkan efek biologis untuk umum adalah 5 kV/m, sedang hasil pengukuran dilapangan terbuka terhadap kuat medan listrik di bawah SUTET mencapai angka maksimum 4.78 kV/m (di Ungaran) pada titik sejarak 15 m, kecuali didaerah Cirata mencapai 17 kV/m tetapi ini merupakan tempat tebing dan curam yang tidak dilalui penduduk.
Pengukuran kuat medan Listrik di dalam rumah juga dilakukan di 3 lokasi pada posisi listrik hidup, dengan hasil pengukuran sebagai berikut : di desa Marga Hurip, Kec. Banjaran, Kab. Bandung diperoleh angka maksimum 0.0255 kV/m; desa Genuk RT. 01 Ungaran diperoleh angka maksimum 0.0124 kV/m; dan perumahan Bhakti Pertiwi Gresik diperoleh angka maksimum 0.0175 kV/m. Kuat medan listrik di dalam rumah dalam posisi listrik menyala memperlihatkan harga yang kecil. Hal ini disebabkan oleh adanya redaman rumah terhadap pajanan medan listrik. Sedangkan pengukuran kuat medan listrik pada posisi listrik tidak menyala, diperoleh hasil sedikit lebih rendah dibanding oleh kuat medan listrik pada posisi nyala. Hasil pengukuran ini jauh dibawah batas pajanan yang diperbolehkan.
Kuat Medan Magnet SUTET 500 KV
Pengukuran kuat medan magnet dilakukan di lapangan terbuka tanpa adanya pengaruh keberadaan pohon-pohonan, rumah serta obyek-obyek lain. Pengukuran kuat medan untuk Ciledug mencapai angka maksimum 0,0021 mili Tesla dititik 0 meter (sejajar tower), Cirata mencapai angka maksimum 0,036 mili Tesla pada titik sejarak 0 m, Ungaran mencapai angka maksimum 0,00180 mili Tesla pada titik sejarak 0 m, sedang Gresik mencapai angka maksimum 0,0021 mili Tesla pada titik sejarak 0 m. Menurut IRPA dan WHO, batasan pajanan kuat medan magnet yang diduga dapat menimbulkan efek biologis untuk umum adalah 0,5 mili Tesla, sedang seperti diuraikan diatas kuat medan magnet di bawah SUTET 500 kV dilapangan terbuka mencapai harga maksimum 0,036 mili Tesla (di Cirata) pada titik 0 m sejajar tower. Jadi masih sangat jauh dibawah ambang batas yang ditetapkan. Pengukuran kuat medan magnet di tiga lokasi dilakukan pada posisi listrik nyala, diperoleh hasil sebagai berikut : di desa Marga Hurip, Kec. Banjaran, Kab. Bandung diperoleh angka maksimum 0.0255 mili Tesla; di desa Genuk RT. 01 Ungaran diperoleh angka maksimum 0.0124 mili Tesla; dan di perumahan Bhakti Pertiwi Gresik diperoleh angka maksimum 0.0175 mili Tesla. Pengukuran kuat medan magnet di dalam rumah dengan posisi listrik nyala memperlihatkan harga yang kecil. Hal ini, sama seperti pada kasus pengukuran medan listrik, disebabkan pula oleh adanya redaman rumah terhadap pajanan medan magnet. Demikian juga pengukuran kuat medan magnet pada posisi listrik tidak menyala, diperoleh hasil sedikit lebih rendah dibanding oleh kuat medan listrik pada posisi nyala. Hasil pengukuran ini jauh dibawah batas pajanan yang diperbolehkan.
Pedoman Teknis Pengurangan Dampak Medan Listrik dan Medan Magnet
Dari penelitian yang sudah dilakukan ditemukan kuat medan listrik di halaman/luar rumah lebih tinggi dibandingkan dengan di dalam rumah, sehingga dalam rangka peningkatan kondisi lingkungan akibat adanya SUTET perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut : mengusahakan agar rumahnya berlangit-langit, menanam popohonan sebanyak mungkin disekitar rumah pada lahan yang kosong, bagian atap rumah terbuat dari atap logam, seharusnya ditanahkan (digroundkan), penduduk disarankan tidak berada diluar rumah terutama pada malam hari, karena pada saat itu arus yang mengalir pada kawat penghantar SUTET lebih tinggi dari pada siang hari.
Pengamanan terhadap arus peluahan elektrostatis perlu dilakukan untuk menghindari adanya pengutupan muatan yang akan terjadi pada benda terbuat dari bahan logam. Caranya yaitu dengan mentanahkan agar terjadi penetralan kembali semua benda terbuat dari bahan logam dengan ukuran cukup besar (contohnya kawat jemuran, kabal interkom, mobil dan sepeda motor), yang terletak dibawah SUTET. Hal ini dikarenakan untuk menghindari adanya pengutupan muatan yang akan terjadi pada objek tersebut, dengan mentanahkan maka akan terjadi penetralan kembali. Akibat adanya arus peluahan ini pengamanan yang harus dilakukan oleh penduduk adalah: disarankan tidak membuat jemuran yang atasnya bebas sama sekali dari pepohonan; disarankan membuat jemuran bukan berasal dari kawat dan tiang besi, (contoh : kayu, bambu, tali plastik) dan kalau terpaksa membuat jemuran yang menggunakan bahan konduktor maka harus di tanahkan; saluran interkom harus jauh dari SUTET; bila atap bukan dari bahan logam (genting, asbes, sirap) maka usahakan atap tersebut tidak terdapat bahan logam (misalnya antena TV, talang seng); jangan memasang antena TV atau radio (ORARI)di atap rumah; usahakan kendaraan bermotor (mobil, sepeda motor dll) ditanahkan untuk menghilangkan medan elektrostatis akibat induksi SUTET; usahakan tidak terdapat bahan-bahan yang bersifat konduktor berada di teras rumah yang bertingkat di bawah SUTET; Sering mungkin melakukan pengukuran tegangan dengan testpen pada objek yang dicurigai bertegangan.
Pengamanan Terhadap Induksi Tegangan Lebih Transien Pada Peralatan Listrik dapat dilaksanakan dengan pemasangan titik nol yang ditanahkan. Tegangan induksi pada peralatan di bawah SUTET aman bagi manusia.
Pengamanan Terhadap Tegangan Langkah dan Tegangan Sentuh disarankan penduduk agar masyarakat tidak masuk didalam daerah sekitar pentanahan kaki menara yang telah diberi pagar oleh PLN.
Pengamanan Terhadap Bahaya Putusnya Kawat Saluran Transisi dilakukan agar pemukiman yang dilintasi SUTET perlu ditanami pepohonan, tetapi perlu di pantau ketinggiannya dan batas-batas ruang bebas, yaitu puncak pohon berjarak minimum 15 M dari kabel SUTET terbawah. Bahaya putusnya kawat SUTET belum pernah dijumpai, yang dijumpai adalah pecahnya isolator, oleh sebab itu digunakan isolator ganda dan dengan tanaman pohon dibawah SUTET yang dipantau ketinggiannya maka bahaya seandainya kawat SUTET putus dapat dieleminir.
Pengamanan terhadap loncatan listrik keinstalasi diatas atap bangunan diadasarkan pada Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi No. 01.P/47/MPE/1992, yaitu agar jarak minimum titik tertinggi bangunan (pohon) terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV harus memenuhi ketentuan sbb : Jarak minimum titik tertinggi bangunan tahan api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 8,5 m; Jarak minimum titik tertinggi jembatan besi titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 8,5 m; Jarak minimum jalan kereta api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m; Jarak minimum lapangan terbuka terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 11 m; Jarak minimum titik tertinggi bangunan tidak tahan api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m; Jarak minimum titik tertinggi bangunan tidak tahan api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m; Jarak minimum jalan raya terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m. Ruang bebas adalah ruang sekeliling penghantar yang dibentuk oleh jarak bebas minimum sepanjang SUTT atau SUTET yang didalam ruang itu harus dibebaskan dari benda-benda dan kegiatan lainnya. Ruang bebas ditetapkan berdeda-beda dalam luas dan bentuk. Sementara ruang aman adalah ruang yang berada di luar ruang bebas. Lahan atau tanahnya yang masih dapat dimanfaatkan. Dalam ruang aman pengaruh kuat medan listrik dan kuat medan magnet sudah dipertimbangkan dengan mengacu kepada peraturan yang berlaku. Ruang bebas dan ruang aman dapat diatur besarnya sesuai kebutuhan pada saat mempersiapkan rancangbangun. Ruang aman dapat diperluas dengan cara meninggikan menara dan atau mempendek jarak antara menara, sehingga bila ada pemukiman yang akan dilintasi SUTT / SUTET yang akan dibangun berada di dalam ruang yang aman.
(Sumber Laporan Evaluasi Teknis dan Sosialisasi pada Masyarakat tentang Dampak Medan Listrik dan Medan Magnet di Bawah SUTT/SUTET, Proyek Penelitian Teknologi Energi dan Ketenagalistrikan, Ditjen Listrik dan Pengembngan Energi)
Sampai sekarang masyarakat masih khawatir tinggal dibawah Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi (SUTET) 500 kV. Ketakutan ini tampaknya berawal dari pernyataan ahli Epidemiologi bahwa SUTET dapat membangkitkan medan listrik dan medan magnet yang berpengaruh buruk terhadap kesehatan manusia. Masyarakat bahkan ada yang mengeluh pusing-pusing walaupun belum dapat dibuktikan penyebabnya.
Kehadiran medan listrik dan medan magnet di sekitar kehidupan manusia tidak dapat dirasakan oleh indera manusia, kecuali jika intensitasnya cukup besar dan terasa hanya bagi orang yang hipersensitif saja. Medan listrik dan medan magnet termasuk kelompok radiasi non-pengion. Radiasi ini relatif tidak berbahaya, berbeda sama sekali dengan radiasi jenis pengion seperti radiasi nuklir atau radiasi sinar rontgen.
Medan listrik dan medan magnet sudah ada sejak bumi kita ini terbentuk. Awan yang mengandung potensial air, terdapat medan listrik yang besarnya antara 3000 - 30.000 V/m. Demikian juga bumi secara alamiah bermedan listrik (100 - 500 V/m) dan bermedan magnet (0,004 - 0,007 mT). Di dalam rumah, di tempat kerja, di kantor atau di bengkel terdapat medan listrik dan medan magnet buatan. Medan listrik dan medan magnet ini biasanya berasal dari instalasi dan peralatan listrik antara lain berasal dari : sistem instalasi dalam rumah, lemari pendingin, AC, kipas angin, pompa air, televisi, mesin tik elektronik, mesin photocopy, komputer danprinter, mesin las, kompresor, saluran udara tegangan rendah/menengah (SUTR/M) yang berdekatan, dan lain-lain. Pada sistem instalasi yang bertegangan dan berarus selalu timbul medan listrik. Tetapi medan listrik ini sudah melemah karena jaraknya cukup jauh dari sumber.
Di bawah SUTR dan SUTM kuat medan magnet bervariasi antara 0,1 – 3,5 mikrotesla. Di dalam bangunan rumah, kantor, bengkel atau pabrik, medan magnet karena saluran udara ini jauh lebih lemah lagi. Diusahakan dalam pemilihan jalur SUTET tidak melintas daerah pemukiman, hutan lindung maupun cagar alam. Di beberapa daerah pemukiman yang padat mungkin tidak bisa dihindari jalur SUTET untuk melintas, tetapi baik medan listrik maupun medan magnet tidak boleh diatas ambang batas yang diperbolehkan.
Medan Listrik di bawah jaringan dapat menimbulkan beberapa hal, antara lain :
• menimbulkan suara/bunyi mendesis akibat ionisasi pada permukaan penghantar (konduktor) yang kadang disertai cahaya keunguan,
• bulu/rambut berdiri pada bagian badan yang terpajan akibat gaya tarik medan listrik yang kecil,
• lampu neon dan tes-pen dapat menyala tetapi redup, akibat mudahnya gas neon di dalam tabung lampu dan tes-pen terionisasi,
• kejutan lemah pada sentuhan pertama terhadap benda-benda yang mudah menghantar listrik (seperti atap seng, pagar besi, kawat jemuran dan badan mobil).
Hubungan Medan Listrik dan Medan Magnet dengan Kesehatan
Kekhawatiran akan pengaruh buruk medan listrik dan medan magnet terhadap kesehatan dipicu oleh publikasi hasil penelitian yang dilakukan oleh Wertheimer dan Leeper pada tahun 1979 di Amerika. Penelitian tersebut menggambarkan adanya hubungan kenaikan risiko kematian akibat kanker pada anak dengan jarak tempat tinggal yang dekat jaringan transmisi listrik tegangan tinggi. Banyak ahli yang meragukan hasil penelitian tersebut dengan menunjuk berbagai kelemahannya, antara lain tidak adanya data hasil pengukuran kuat medan listrik dan medan magnet yang mengenai kelompok anak-anak yang diteliti.
Koreksi yang dilakukan oleh peneliti lainnya seperti yang dilakukan oleh Savitz dan kawan-kawan serta temuan studi Fulton dan kawan-kawan, ternyata hubungan tersebut tidak ada. Hasil penelitian dengan metoda yang lebih disempurnakan pernah dilakukan oleh Maria Linett dan kawan-kawan dari National Cancer Institute -Amerika tahun 1997. Penelitian yang melibatkan lebih kurang 1200 anak ini melaporkan bahwa tidak ada hubungan antara kejadian leukemia pada anak yang terpajan medan listrik dan medan magnet dengan anak-anak yang tidak terpajan. Temuan ini mengukuhkan penolakan terhadap hasil penelitian yang dilakukan oleh Wertheimer dan Leeper tersebut.
Penelitian dengan menggunakan hewan percobaan pernah dilakukan sejak tahun 60-an dengan hasilnya bervariasi mulai dari gambaran yang tidak berpengaruh, adanya perubahan perilaku sampai pada pengaruh terjadinya cacat pada keturunan.
Sesungguhnya hasil penelitian pada hewan yang menunjukkan adanya pengaruh buruk tersebut diakibatkan oleh penggunaan kuat medan listrik atau medan magnet yang sangat besar dalam percobaan tersebut. Percobaan dengan kuat medan listrik dan medan magnet sampai pada tingkat yang menghasilkan kelainan tersebut memang diperlukan untuk mengetahui proses terjadinya gangguan tertentu sehingga dapat dipergunakan sebagai dasar penanggulangannya. Kuat medan listrik dan medan magnet yang digunakan pada percobaan tersebut hampir mustahil dapat dihasilkan dan terjadi di lingkungan sekitar kehidupan manusia. Pengaruh medan listrik dan medan magnet terhadap kesehatan sangat tergantung pada dosis yang diterimanya. Dosis yang kecil tentu tidak akan berpengaruh, bahkan penelitian yang dilakukan oleh Piekarsi dari negara bekas Uni Sovyet menunjukkan efek positif terhadap penyambungan tulang yang patah pada anjing percobaan.
Para ahli telah sepakat bahwa medan listrik dan medan magnet yang berasal dari jaringan listrik digolongkan sebagai frekuensi ekstrim rendah dengan konsekuensi kemampuan memindahkan energi sangat kecil, sehingga tidak mampu mempengaruhi ikatan kimia pembentuk sel-sel tubuh manusia. Disamping itu sel tubuh manusia mempunyai kuat medan listrik sekitar 10 juta Volt/m yang jauh lebih kuat dari medan listrik luar. Medan listrik dan medan magnet dengan frekuensi ekstrim rendah ini juga tidak mungkin menimbulkan efek panas seperti yang dapat terjadi pada efek medan elektromagnet gelombang mikro, frekuensi radio, dan frekuensi yang lebih tinggi seperti pada telepon seluler. Adanya sementara orang yang tinggal dekat dengan jaringan transmisi listrik melaporkan keluhan-keluhan seperti sakit kepala, pusing, berdebar dan susah tidur serta kelemahan seksual adalah bersifat subyektif, karena persepsi mereka yang kurang tepat.
Batas Pajanan Medan Listrik dan Medan Magnet
Kriteria yang dipakai dalam penentuan batas pajanan menggunakan rapat arus yang diinduksi dalam tubuh. Karena arus-arus induksi dalam tubuh tidak dapat dengan mudah diukur secara langsung maka penentuan batas pajanan diturunkan dari nilai kriteria arus induksi dalam tubuh berupa kuat medan listrik (E) yang tidak terganggu dan rapat fluks magnetik (B). Gampangnya misalnya saja suatu medan listrik yang homogen dengan kuat medan sebesar 10 kV/m akan menginduksi rapat arus efektif kurang dari 4 mA/m2 dengan rata-rata pengaliran arus di seluruh daerah kepada atau batang tubuh manusia (Berhardt, 1985 dan Kaune & Forsythe, 1985).
Suatu rapat fluks magnetik sebesar 0.5 mT pada 50/60 Hz akan menginduksi rapat arus efektif sekitar 1 mA/m2 pada keliling suatu loop jaringan tubuh yang berjejari 10 cm. UNEP, WHO dan IRPA pada tahun 1987 mengeluarkan suatu pernyataan mengenai nilai rapat arus induksi terhadap efek-efek biologis yang ditimbulkan akibat pajanan medan listrik dan medan magnet pada frekuensi 50/60HZ terhadap tubuh manusia sebagai berikut : antara 1 dan 10 mA/m2 tidak menimbulkan efek biologis yang berarti, antara 10 dan 100 mA/m2 menimbulkan efek biologis yang terbukti termasuk efek pada sistem penglihatan dan syaraf, antara 100 dan 1000 mA/m2 menimbulkan stimulasi pada jaringan-jaringan yang dapat dirangsang dan ada kemungkinan bahaya terhadap kesehatan dan, di atas 1000 mA/m2 dapat menimbulkan ekstrasistole dan fibrasi ventrikular dari jantung (bahaya akut terhadap kesehatan).
Sementara menunggu ditetapkannya Enviromental Health Criteria dari WHO mengenai medan elektromagnetik, Pemerintah akan mengadopsi rekomendasi international radiation protection association (IRPA) dan WHO 1990 untuk batas pajanan Medan Listrik dan Medan Magnet 50 - 60 Hz sebagai berikut
Sumber : Rekomendasi IRPA, INIRC dan WHO tahun 1990
Standar medan listrik dan medan magnet 50/60 Hz di beberapa negara maju untuk tingkat pajanan terus menerus pada kelompok masyarakat umum (MU) dan kelompok pekerja (KP) adalah sebagai berikut:
Sumber : IRPA, 1991; Pakpahan, 1992 ; WHO, 1987
Di Indonesia, pengamanan terhadap pengaruh medan listrik dan medan magnet 50-60 Hz pada tegangan 115 V, diatur berdasarkan Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi No. 01.P/47/MPE/ 1992, dengan ketentuan sebagai berikut:
untuk Medan Listrrik
Untuk Medan Magnet
Sumber : Departemen Pertambangan dan Energi (No. 01.P/47/MPE/1992)
Pengukuran Kuat medan Listrik SUTET 500 kV
Pengukuran medan listrik di bawah jaringan SUTET 500 kV sebagai fungsi jarak telah dilakukan dilapangan terbuka tanpa pepohonan pada andongan terendah di 4 lokasi di Ciledug, Cirata, Ungaran dan Gresik. Kuat medan yang diperoleh untuk Ciledug mencapai angka maksimum 4 kV/m pada titik dibawah konduktor phasa sejarak 10 meter dari pusat sumbu saluran, Cirata mencapai angka maksimum 17 kV/m pada titik sejarak 5 m, Ungaran mencapai angka maksimum 4,78 kV/m pada titik sejarak 15 m, dan Gresik mencapai angka maksimum 3,32 kV/m pada titik sejarak 20 m. Kuat medan listrik pada titik tengah antara dua deretan konduktor phasa diperoleh lebih kecil, dimana hal tersebut diakibatkan oleh penjumlahan vektoral medan listrik yang ditimbulkan oleh susunan konfigurasi konduktor phasa. Untuk konfigurasi yang lainnya diperoleh keadaan kuat medan listrik yang sedikit lebih tinggi. Menurut IRPA dan WHO, batasan pajanan kuat medan listrik yang diduga dapat menimbulkan efek biologis untuk umum adalah 5 kV/m, sedang hasil pengukuran dilapangan terbuka terhadap kuat medan listrik di bawah SUTET mencapai angka maksimum 4.78 kV/m (di Ungaran) pada titik sejarak 15 m, kecuali didaerah Cirata mencapai 17 kV/m tetapi ini merupakan tempat tebing dan curam yang tidak dilalui penduduk.
Pengukuran kuat medan Listrik di dalam rumah juga dilakukan di 3 lokasi pada posisi listrik hidup, dengan hasil pengukuran sebagai berikut : di desa Marga Hurip, Kec. Banjaran, Kab. Bandung diperoleh angka maksimum 0.0255 kV/m; desa Genuk RT. 01 Ungaran diperoleh angka maksimum 0.0124 kV/m; dan perumahan Bhakti Pertiwi Gresik diperoleh angka maksimum 0.0175 kV/m. Kuat medan listrik di dalam rumah dalam posisi listrik menyala memperlihatkan harga yang kecil. Hal ini disebabkan oleh adanya redaman rumah terhadap pajanan medan listrik. Sedangkan pengukuran kuat medan listrik pada posisi listrik tidak menyala, diperoleh hasil sedikit lebih rendah dibanding oleh kuat medan listrik pada posisi nyala. Hasil pengukuran ini jauh dibawah batas pajanan yang diperbolehkan.
Kuat Medan Magnet SUTET 500 KV
Pengukuran kuat medan magnet dilakukan di lapangan terbuka tanpa adanya pengaruh keberadaan pohon-pohonan, rumah serta obyek-obyek lain. Pengukuran kuat medan untuk Ciledug mencapai angka maksimum 0,0021 mili Tesla dititik 0 meter (sejajar tower), Cirata mencapai angka maksimum 0,036 mili Tesla pada titik sejarak 0 m, Ungaran mencapai angka maksimum 0,00180 mili Tesla pada titik sejarak 0 m, sedang Gresik mencapai angka maksimum 0,0021 mili Tesla pada titik sejarak 0 m. Menurut IRPA dan WHO, batasan pajanan kuat medan magnet yang diduga dapat menimbulkan efek biologis untuk umum adalah 0,5 mili Tesla, sedang seperti diuraikan diatas kuat medan magnet di bawah SUTET 500 kV dilapangan terbuka mencapai harga maksimum 0,036 mili Tesla (di Cirata) pada titik 0 m sejajar tower. Jadi masih sangat jauh dibawah ambang batas yang ditetapkan. Pengukuran kuat medan magnet di tiga lokasi dilakukan pada posisi listrik nyala, diperoleh hasil sebagai berikut : di desa Marga Hurip, Kec. Banjaran, Kab. Bandung diperoleh angka maksimum 0.0255 mili Tesla; di desa Genuk RT. 01 Ungaran diperoleh angka maksimum 0.0124 mili Tesla; dan di perumahan Bhakti Pertiwi Gresik diperoleh angka maksimum 0.0175 mili Tesla. Pengukuran kuat medan magnet di dalam rumah dengan posisi listrik nyala memperlihatkan harga yang kecil. Hal ini, sama seperti pada kasus pengukuran medan listrik, disebabkan pula oleh adanya redaman rumah terhadap pajanan medan magnet. Demikian juga pengukuran kuat medan magnet pada posisi listrik tidak menyala, diperoleh hasil sedikit lebih rendah dibanding oleh kuat medan listrik pada posisi nyala. Hasil pengukuran ini jauh dibawah batas pajanan yang diperbolehkan.
Pedoman Teknis Pengurangan Dampak Medan Listrik dan Medan Magnet
Dari penelitian yang sudah dilakukan ditemukan kuat medan listrik di halaman/luar rumah lebih tinggi dibandingkan dengan di dalam rumah, sehingga dalam rangka peningkatan kondisi lingkungan akibat adanya SUTET perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut : mengusahakan agar rumahnya berlangit-langit, menanam popohonan sebanyak mungkin disekitar rumah pada lahan yang kosong, bagian atap rumah terbuat dari atap logam, seharusnya ditanahkan (digroundkan), penduduk disarankan tidak berada diluar rumah terutama pada malam hari, karena pada saat itu arus yang mengalir pada kawat penghantar SUTET lebih tinggi dari pada siang hari.
Pengamanan terhadap arus peluahan elektrostatis perlu dilakukan untuk menghindari adanya pengutupan muatan yang akan terjadi pada benda terbuat dari bahan logam. Caranya yaitu dengan mentanahkan agar terjadi penetralan kembali semua benda terbuat dari bahan logam dengan ukuran cukup besar (contohnya kawat jemuran, kabal interkom, mobil dan sepeda motor), yang terletak dibawah SUTET. Hal ini dikarenakan untuk menghindari adanya pengutupan muatan yang akan terjadi pada objek tersebut, dengan mentanahkan maka akan terjadi penetralan kembali. Akibat adanya arus peluahan ini pengamanan yang harus dilakukan oleh penduduk adalah: disarankan tidak membuat jemuran yang atasnya bebas sama sekali dari pepohonan; disarankan membuat jemuran bukan berasal dari kawat dan tiang besi, (contoh : kayu, bambu, tali plastik) dan kalau terpaksa membuat jemuran yang menggunakan bahan konduktor maka harus di tanahkan; saluran interkom harus jauh dari SUTET; bila atap bukan dari bahan logam (genting, asbes, sirap) maka usahakan atap tersebut tidak terdapat bahan logam (misalnya antena TV, talang seng); jangan memasang antena TV atau radio (ORARI)di atap rumah; usahakan kendaraan bermotor (mobil, sepeda motor dll) ditanahkan untuk menghilangkan medan elektrostatis akibat induksi SUTET; usahakan tidak terdapat bahan-bahan yang bersifat konduktor berada di teras rumah yang bertingkat di bawah SUTET; Sering mungkin melakukan pengukuran tegangan dengan testpen pada objek yang dicurigai bertegangan.
Pengamanan Terhadap Induksi Tegangan Lebih Transien Pada Peralatan Listrik dapat dilaksanakan dengan pemasangan titik nol yang ditanahkan. Tegangan induksi pada peralatan di bawah SUTET aman bagi manusia.
Pengamanan Terhadap Tegangan Langkah dan Tegangan Sentuh disarankan penduduk agar masyarakat tidak masuk didalam daerah sekitar pentanahan kaki menara yang telah diberi pagar oleh PLN.
Pengamanan Terhadap Bahaya Putusnya Kawat Saluran Transisi dilakukan agar pemukiman yang dilintasi SUTET perlu ditanami pepohonan, tetapi perlu di pantau ketinggiannya dan batas-batas ruang bebas, yaitu puncak pohon berjarak minimum 15 M dari kabel SUTET terbawah. Bahaya putusnya kawat SUTET belum pernah dijumpai, yang dijumpai adalah pecahnya isolator, oleh sebab itu digunakan isolator ganda dan dengan tanaman pohon dibawah SUTET yang dipantau ketinggiannya maka bahaya seandainya kawat SUTET putus dapat dieleminir.
Pengamanan terhadap loncatan listrik keinstalasi diatas atap bangunan diadasarkan pada Peraturan Menteri Pertambangan dan Energi No. 01.P/47/MPE/1992, yaitu agar jarak minimum titik tertinggi bangunan (pohon) terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV harus memenuhi ketentuan sbb : Jarak minimum titik tertinggi bangunan tahan api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 8,5 m; Jarak minimum titik tertinggi jembatan besi titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 8,5 m; Jarak minimum jalan kereta api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m; Jarak minimum lapangan terbuka terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 11 m; Jarak minimum titik tertinggi bangunan tidak tahan api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m; Jarak minimum titik tertinggi bangunan tidak tahan api terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m; Jarak minimum jalan raya terhadap titik terendah kawat penghantar SUTET 500 kV adalah 15 m. Ruang bebas adalah ruang sekeliling penghantar yang dibentuk oleh jarak bebas minimum sepanjang SUTT atau SUTET yang didalam ruang itu harus dibebaskan dari benda-benda dan kegiatan lainnya. Ruang bebas ditetapkan berdeda-beda dalam luas dan bentuk. Sementara ruang aman adalah ruang yang berada di luar ruang bebas. Lahan atau tanahnya yang masih dapat dimanfaatkan. Dalam ruang aman pengaruh kuat medan listrik dan kuat medan magnet sudah dipertimbangkan dengan mengacu kepada peraturan yang berlaku. Ruang bebas dan ruang aman dapat diatur besarnya sesuai kebutuhan pada saat mempersiapkan rancangbangun. Ruang aman dapat diperluas dengan cara meninggikan menara dan atau mempendek jarak antara menara, sehingga bila ada pemukiman yang akan dilintasi SUTT / SUTET yang akan dibangun berada di dalam ruang yang aman.
(Sumber Laporan Evaluasi Teknis dan Sosialisasi pada Masyarakat tentang Dampak Medan Listrik dan Medan Magnet di Bawah SUTT/SUTET, Proyek Penelitian Teknologi Energi dan Ketenagalistrikan, Ditjen Listrik dan Pengembngan Energi)
GAS TURBIN
teknologi
TURRBIN GAS
Turbin gas adalah suatu penggerak mula yang memanfaatkan gas sebagai fluida
kerja. Didalam turbin gas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik berupa putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin dan bagian turbin yang diam disebut stator atau rumah turbin. Rotor memutar poros daya yang menggerakkan beban (generator listrik, pompa,kompresor atau yang lainnya).
Turbin gas merupakan salah satu komponen dari suatu sistem turbin gas. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor,ruang bakar dan turbin gas.
Menurut Dr.J.T. Retaliatta, sistim turbin gas ternyata sudah dikenal pada jaman “Hero of Alexanderia”. Disain pertama turbin gas dibuat oleh John Barber seorang Inggris pada tahun 1791. Sistem tersebut bekerja dengan gas hasil pembakaran batu bara,kayu atau minyak, kompresornya digerakkan oleh turbin dengan perantaraan rantai roda gigi. Pada tahun 1872,Dr.F. Stolze merancang sistem turbin gas yang menggunakan kompresor aksial bertingkat ganda yang digerakkan langsung oleh turbin reaksi tingkat ganda. Tahun 1908, sesuai dengan konsepsi H.Holzworth, dibuat suatu sistem turbin gas yang mencoba menggunakan proses pembakaran pada volume konstan. Tetapi usaha tersebut dihentikan karena terbentur pada masalah konstruksi ruang bakar dan tekanan gas pembakaran yang berubah sesuai beban. Tahun 1904, “Societe des Turbomoteurs” di Paris membuat suatu sistem turbin gas yang konstruksinya berdasarkan disain Armen gaud dan Lemate yang menggunakan bahan bakar cair. Temperatur gas pembakaran yang masuk sekitar 450C dengan tekanan 45 atm dan kompresornya langsung digerakkan oleh turbin.
Selanjutnya, perkembangan sistem turbin gas berjalan lambat hingga pada tahun 1935 sistem turbin gas mengalami perkembangan yang pesat dimana diperoleh efisiensi sebesar lebih kurang 15%. Pesawat pancar gas yang pertama diselesaikan oleh “British Thomson Houston Co” pada tahun 1937 sesuai dengan konsepsi Frank Whittle (tahun 1930).
Saat ini sistem turbin gas telah banyak diterapkan untuk berbagai keperluan seperti
mesin penggerak generator listrik, mesin industri, pesawat terbang dan lainnya. Sistem turbin gas dapat dipasang dengan cepat dan biaya investasi yang relatif rendah jika dibandingkan dengan instalasi turbin uap dan motor diesel untuk pusat tenaga listrik.
Prinsip Kerja Sistem Turbin Gas
Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor ini
berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, akibatnya temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara yang telah dikompresi ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar disemprotkan bahan bakar sehingga bercampur dengan udara
tadi dan menyebabkan proses pembakaran. Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam
keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).
Secara umum proses yang terjadi pada suatu sistim turbine gas adalah sebagai berikut:
1. Pemampatan (compression) udara di hisap dan dimampatkan.
2. Pembakaran (combustion) bahan bakar dicampurkan kedalam ruang bakar dengan udara kemudian di bakar.
3. Pemuaian (expansion) gas hasil pembakaran memuai dan mengalir ke luar melalui nozel(nozzle).
4. Pembuangan gas (exhaust) gas hasil pembakaran dikeluarkan lewat saluran pembuangan.
Pada kenyataannya, tidak ada proses yang selalu ideal, tetap terjadi kerugian-
kerugian yang dapat menyebabkan turunnya daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat pada menurunnya performansi turbin gas itu sendiri. Kerugian-kerugian tersebut dapat terjadi pada ketiga komponen sistem turbin gas.
Sebab-sebab terjadinya kerugian antara lain:
• Adanya gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan (pressure losses) di ruang bakar.
• Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya gesekan antara bantalan turbin dengan angin.
• Berubahnya nilai Cp dari fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperatur dan perubahan komposisi kimia dari fluida kerja.
• Adanya mechanical loss, dsb.
Untuk memperkecil kerugian ini hal yang dapat kita lakukan antara lain dengan perawatan(maintanance) yang teratur atau dengan memodifikasi peralatan yang ada.
bersambung....(berikutnya:"siklus-siklus turbin gas dan klasifikasi turbin gas"...)
Siklus-Siklus Turbin Gas
Tiga siklus turbin gas yang dikenal secara umum yaitu:
A. Siklus Ericson
Merupakan siklus mesin kalor yang dapat balik (reversible) yang terdiri dari dua proses isotermis dapat balik (reversible isotermic) dan dua proses isobarik dapat balik (reversible isobaric). Proses perpindahan panas pada proses isobarik berlangsung di dalam komponen siklus internal (regenerator), dimana effisiensi termalnya adalah:
th = 1 – T1/Th
dimana; T1 = temperatur buang dan Th = temperatur panas
B. Siklus Stirling
Merupakan siklus mesin kalor dapat balik, yang terdiri dari dua proses isotermis dapat balik (isotermal reversible) dengan volume tetap (isovolum). Efisiensi termalnya sama dengan efisiensi termal pada siklus Ericson.
C. Siklus Brayton
Siklus ini merupakan siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas, sehingga saat ini siklus ini yang sangat populer digunakan oleh pembuat mesin turbine atau manufacturer dalam analisa untuk up-grading performance. Siklus Brayton ini terdiri dari proses kompresi isentropik yang diakhiri dengan proses pelepasan panas pada tekanan konstan. Pada siklus Bryton tiap-tiap keadaan proses dapat dianalisa secara berikut:
• Proses 1---2,(kompresi isentropik)
Kerja yang dibutuhkan oleh kompresor: Wc = ma(h2–h1)
• Proses 2---3, pemasukan bahan bakar pada tekanan konstan.
Jumlah kalor yang dihasilkan: Qa = (ma+mf)(h3–h2)
• Proses 3---4, ekspansi isentropik didalam turbin.
Daya yang dibutuhkan turbin: WT = (ma+mf)(h3-h4)
• Proses 4---1, pembuangan panas pada tekanan konstan ke udara.
Jumlah kalor yang dilepas: QR = (ma+mf)(h4–h1)
Siklus Brayton
Klasifikasi Turbin Gas
Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, kontruksi poros dan lainnya.
A. Menurut siklusnya turbin gas terdiri dari:
•Turbin gas siklus tertutup (Close cycle)
•Turbin gas siklus terbuka (Open cycle)
Perbedaan dari kedua tipe ini adalah berdasarkan siklus fluida kerja. Pada turbin gas siklus terbuka, akhir ekspansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfir, sedangkan untuk siklus tertutup akhir ekspansi fluida kerjanya didinginkan untuk kembali ke dalam proses awal.
Contoh data-data manufacture gas turbin poros tunggal adalah :
Type PG 5341 (N)
Rating (Base, Gas/Oil) 20.900/20.450 (kW)
Altitude Sea Level
Compressor Stage 17
Turbin Stage 2
Turbin Speed 5100 rpm
Inlet Temperatur 32.2oC
Inlet Pressure 1.0333 kg/cm2
Exhaust temperatur 488oC
Exhaust Pressure 1.0333 kg/cm2
Pressure Ratio 9.4
Desired min. Horse Power 33.000 HP
Fuel Natural Gas
Fuel Systems Gas/Oil (Unit A dan B)
Gas Unit C, D, E, F, G dan H)
Control System Speedtronic
Accessory gear Type A500
Starting system 400 HP Induction Motor (Unit C/H)
500 HP motor diesel (Unit A/B)
B. Menurut konstruksi porosnys, dalam industri turbin gas umumnya diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu :
1. Turbin Gas Poros Tunggal (Single Shaft)
Turbin jenis ini digunakan untuk menggerakkan generator listrik yang menghasilkan energi listrik untuk keperluan proses di industri.
2. Turbin Gas Poros Ganda (Double Shaft)
Turbin jenis ini merupakan turbin gas yang terdiri dari turbin bertekanan tinggi dan
turbin bertekanan rendah, dimana turbin gas ini digunakan untuk menggerakkan beban yang berubah seperti kompresor pada unit proses.
KELISTRIKAN
Faktor-faktor dalam pembangkitan
1. Faktor Beban
Faktor beban adalah perbandingan antara besarnya beban rata-rata untuk selang waktu tertentu terhadap beban puncak tertinggi dalam selang waktu yang sama (misalnya satu hari atau satu bulan). Sedangkan beban rata-rata untuk suatu selang waktu tertentu adalah jumlah produksi kWh dalam selang waktu tersebut dibagi dengan jumlah jam dari selang waktu tersebut.
Dari uraian diatas didapat:
faktor beban = beban rata-rata/beban puncak
bagi penyedia listrik, faktor beban sistem diinginkan setinggi mungkin karena faktor beban yang makin tinggi berarti makin rata beban sistemnya, sehingga tingkay pemanfaatan alat-alat yang ada dalam sistem tersebut dapat diusahakan setinggi mungkin.
Dalam praktiknya, faktor beban tahunan sistem berkisar antara 60%-80%.
2. Faktor Kapasitas
Faktor kapasitas sebuah unit pembangkit menggambarkan seberapa besar sebuah unit pembangkit itu dimanfaatkan. Faktor kapasitas tahunan (8760 jam) didefinisikan sebagai:
faktor kapasitas = Produksi kWh setahun/(daya terpasang MW x 8760 jam)
Dalam praktiknya, faktor kapasitas tahunan untuk unit PLTU hanya dapat mencapai angka antara 60% - 80% karena adanya masa pemeliharaan dan jika adanya gangguan atau kerusakan yang dialami oleh unit pembangkit tersebut. Untuk PLTA, faktor kapasitas tahunannya berkisar antara 30% - 50%, hal ini berkaitan dengan ketersediaan air.
STUDI PERALATAN PEMBANGKIT DAN PENGGERAK MULA
Gangguan pada Pusat-pusat Listrik secara garis besar dapat dibagi atas 4 kelompok, yaitu :
a. Gangguan pada sirkit listrik generator
b. Gangguan pada mesin penggerak mula
c. Gangguan pada instalasi yang berhubungan dengan lingkungan seperti instalasi air pendingin dan saluran air terbuka pada PLTA.
d. Gangguan pada sirkit kontrol.
Dalam instalasi yang dijaga oleh operator seperti Pusat Listrik dan Gardu Induk ada gangguan yang tidak atau belum dilihat oleh Relai, tapi dilihat oleh operator yang kemudian berinisiatif men-trip-kan atau membuka Pemutus Tenaga (PMT)/circuit breaker demi keselamatan instalasi, maka dalam hal ini operator bertindak sebagai relai. Gangguan pada Sirkit Listrik Generator yang menyebabkan tripnya PMT, pada umumnya disebabkan oleh :
a. Gangguan diluar seksi generator tetapi PMT generator ikut trip sebagai akibat kurang selektifnya relai generator
b. Ada gangguan dalam seksi generator yang disebabkan karena: " Kerusakan generator atau alat bantu generator, " Binatang yang menimbulkan arus hubung singkat" Kontak-kontak listrik yang belum sempurna
c. Ada gangguan dalam sistem eksitasi generator, biasanya menyangkut pengatur tegangan otomatis.
d. Ada gangguan pada sistem arus searah khususnya yang diperlukan untuk mentripkan PMT. Gangguan pada sirkit listrik tersebut di atas berlaku untuk semua macam Pusat Listrik.
Gangguan Pada Mesin Penggerak Generator (prime mover) merupakan gangguan yang paling sering terjadi pada semua Pusat Listrik. Hal-hal yang menyebabkan gangguan mesin penggerak generator secara singkat adalah :
a. Kerusakan pada bagian-bagian yang berputar atau bergeser, seperti bantalan, batang penggerak, katup-katup (khususnya yang jarang bergerak dan pada waktu diperlukan malah macet).
b. Kerusakan pada bagian-bagian dimana terdapat pertemuan antara zat-zat yang berbeda suhunya seperti kondensor PLTU, pemanas udara PLTU. Hal serupa bisa pula terjadi pada alat-alat pendingin di PLTA atau PLTD.
c. Kerusakan pada pengabut yang bertugas mengubah bahan bakar minyak menjadi kabut gas. Pengabut semacam ini terdapat pada PLTU, PLTG dan PLTD dan seringkali merupakan sumber gangguan karena tersumbat.
d. Kebocoran pada perapat dari bagian yang mengandung zat cair atau gas yang bertekanan tinggi. Kebocoran semacam ini dapat menyebabkan gangguan operasi dari Pusat Listrik yang bersangkutan. Gangguan Pada Instalasi Yang Berhubungan Dengan Lingkungan. Pada PLTU gangguan ini misalnya karena air laut yang berfungsi sebagai pendingin mengandung binatang laut dan kotoran yang menyumbat instalasi air pendingin atau menyumbat kondensor.
Pada PLTA sering kali terjadi air sungai banyak mengandung kotoran, sehingga saringan air masuk tersumbat dan mengganggu operasi Pusat Listrik yang bersangkutan. Masalah kotoran yang dibawa sungai dapat menimbulkan gangguan pada PLTD yaitu apabila kotoran tersebut menyumbat instalasi air pendingin. Gangguan Pada Sirkit Kontrol Dalam setiap Pusat LIstrik selalu terdapat sirkit kontrol yang mengatur baik sirkit listrik generator, mesin penggerak generator maupun alat-alat bantu. sirkit kontrol dapat berupa sirkit listrik, sirkit mekanik, sirkit pneumatik ataupun sirkit hidrolik. Dapat pula merupakan kombinasi dari beberapa macam sirkit kontrol. Seringkali gangguan timbul karena adanya bagian dari sirkit kontrol yang tidak berfungsi dengan baik. Sebagai contoh kegagalan start dari unit PLTG sering disebabkan oleh adanya bagian dari sirkit kontrol yang kurang baik kerjanya.
Pengamanan Sistem Tenaga Listrik
Dalam sistem tenaga listrik banyak sekali terjadi gangguan yang dapat merusak peralatan pembangkit listrik. Untuk melindungi peralatan listrik terhadap gangguan yang terjadi dalam sistem diperlukan alat-alat pengaman. Khusus alat pengaman yang berbentuk relai mempunyai 2 fungsi, yaitu :
a. Melindungi peralatan terhadap gangguan yang terjadi dalam sistem, jangan sampai mengalami kerusakan
b. Melokalisir akibat gangguan, jangan sampai meluas dalam sistem.
Untuk memenuhi fungsi butir a. alat pengaman harus bekerja cepat agar pengaruh gangguan dapat segera dihilangkan sehingga pemanasan berlebihan akibat hubung singkat dapat segera dihentikan. Untuk memenuhi fungsi butir b. alat pengaman dalam system harus dapat dikordinasikan satu sama lain, sehingga hanya alat-alat pengaman yang terdekat dengan tempat gangguan saja yang bekerja.
Ditinjau dari letaknya dalam sistem ketenagalistrikan ada 5 kategori pengamanan, yaitu :
a. Pengaman generator
b. Pengaman saluran transmisi
c. Pengaman transformator dalam GI
d. Pengaman sistem distribusi.
e. Pengaman penggerak mula (PLTA,PLTD,PLTP,PLTG,PLTU).
Pengaman Generator
Pengaman Generator sebagai sumber energi listrik dalam sistem ketenagalistrikan, perlu diamankan jangan sampai mengalami kerusakan, karena kerusakan generator akan sangat mengganggu jalannya operasi sistem tenaga listrik. Oleh karenanya generator perlu dilindungi terhadap semua gangguan yang dapat merusak generator.
Pengaman generator secara garis besar terdiri dari :
a. Pengaman terhadap gangguan diluar generator, yaitu gangguan dalam sistem yang dihubungkan dengan generator. Gangguan diluar generator yang belum diamankan adalah gangguan di rel, pengamanan yang dibutuhkan bersifat back-up. Oleh karena itu untuk gangguan di rel yang langsung berhubungan dengan generator, pengamanan yang terpenting adalah relai arus lebih. Untuk generator yang besar perlu ditambah relai arus urutan negatif.
b. Pengamanan terhadap gangguan yang terjadi didalam generator, Gangguan dalam generator secara garis besar ada 5 macam, yaitu : " Hubung singkat antara fasa atau hubung singkat fasa ke tanah, " Suhu tinggi ", “Penguatan hilang", “Hubung singkat dalam sirkit rotor”.
c. Pengamanan terhadap gangguan dalam mesin penggerak yang memerlukan pelepasan PMT generator. Gangguan dalam mesin penggerak ada kalanya memerlukan trip atau membuka secara paksa dari PMT/CB generator, misalnya apabila tekanan minyak terlalu rendah maka mesin penggerak perlu segera dihentikan, karena tekanan minyak yang terlalu rendah dapat menimbulkan kerusakan bantalan. Untuk menghindarkan tetap berputarnya generator sebagai akibat daya balik yang merubah generator menjadi motor, maka PMT generator perlu ditripkan. Begitu pula apabila suhu air pendingin pada mesin PLTD atau PLTU menjadi terlalu tinggi, maka mesin PLTD atau PLTU tersebut perlu segera dihentikan dan PMT generator harus juga di trip-kan. Trip dari PMT generator karena tekanan minyak pelumas terlalu rendah, atau karena suhu air pendingin terlalu tinggi dilakukan oleh relai mekanik.
Pengaman Saluran Transmisi
Saluran transmisi adalah bagian dari sistem ketenaga listrikan yang paling sering mengalami gangguan. Oleh karena itu pengamanan saluran transmisi ini merupakan masalah paling sulit dalam pengamanan sistem tenaga listrik.
Pengaman Transformator
Pengaman transformator terdiri dari:
a. Pengaman terhadap gangguan diluar transformator
b. Pengaman terhadap gangguan di dalam transformator
Untuk pengaman transformator terhadap gangguan luar dipakai relai arus lebih atau relai hubung tanah dan untuk pengaman transformator terhadap gangguan didalam trafo, seperti halnya pada generator dipakai relai differensial. Sedangkan untuk gangguan hubung tanah dipakai Restricted earth fault relay. Disamping itu untuk transformator tegangan tinggi umumnya ada relai Bucholz yang bekerja atas dasar timbulnya gelembung-gelembung gas dari minyak trafo. Transformator distribusi yang daya terpasangnya relatif kecil, sering hanya diamankan dengan sekering lebur atau memakai Load Break Switch.
Pengaman sistem distribusi
Pengaman jaringan distribusi, untuk mengamankan feeder distribusi yang keluar dari GI yang terpenting adalah :
a. Relai arus lebih
b. Relai arus hubung tanah.
Pada kondisi diujung feeder distribusi ada Pusat Listrik, maka relai arus lebih dan relai arus hubung tanah tersebut harus bersifat power directional. Karena jumlah gangguan per km jaringan per tahun pada jaringan tegangan menengah adalah tinggi, maka untuk dapat melokalisir gangguan secepat mungkin sering kali jaringan tegangan menengah dibagi atas beberapa seksi, gangguan tidak akan merembet pada seksi didepannya. Pengaman Penggerak Mula Peralatan pengaman untuk mesin penggerak mula (PLTD,PLTA,PLTG,PLTU, dll) berbeda antara satu dengan yang lain.
Pengujian Peralatan Listrik
Oleh karena banyaknya variasi, dan masih berkaitan dengan pengujian peralatan listrik, maka Komisioning Pusat Listrik sengaja tidak dibahas disini. Komisioning Pusat Listrik Sebelum Pusat-pusat Listrik dioperasikan masuk ke dalam Jaringan Sistem Tenaga Listrik, peralatan pengaman yang dipasang perlu di uji untuk membuktikan telah sesuai dengan perencanaannya. Pada masa-masa pengujian peralatan pengaman Unit Pembangkit Listrik yang baru, dilakukan juga uji unjuk kerja Unit Pembangkit Listrik dan uji unjuk kerja alat-alat bantunya. Serangkaian uji-uji dari uji peralatan pengaman Pusat Listrik sampai uji unjuk kerja Unit Pembangkit Tenaga Listrik biasa disebut Komisioning. Jadi jelas bahwa Komisioning Pusat Listrik merupakan inti daripada Keamanan Peralatan Ketenagalistrikan.
Seperti sudah sering dilaksanakan di PT PLN (Persero), Komisioning Pusat Listrik sudah dijadikan syarat kelayakan operasi unit Pembangkit Listrik yang baru, untuk memasuki jaringan Sistem Tenaga Listrik. Untuk dapat dinyatakan layak, operasi Unit Pembangkit Listrik yang baru setelah di uji hasilnya harus memenuhi syarat-syarat/kriteria tertentu.
Kriteria Penilaian Bahan rujukan yang dipergunakan dalam penilaian hasil komisioning suatu Pusat Listrik baru adalah sebagai berikut :
a. Ketentuan-ketentuan yang dicantumkan di dalam kontrak
b. Memiliki sertifikat pengujian pabrik
c. Standar SNI, IEC, ASME, ISO, ASTM, atau standar lain yang disepakati bersama antara pemilik Unit Pembangkit dengan kontraktor.
d. Ketentuan-ketentuan dari pabrik pembuatnya atau data / petunjuk perlengkapan / komponen / peralatan / instalasi sesuai tujuannya.
e. Gambar desain dan gambar pemasangannya
f. Ketentuan-ketentuan lain yang mendukung untuk pengoperasian
g. Pengaman terhadap lingkungan/manusia
h. Fasilitas kominikasi,setelan relai,standing operation prosedur dan operator.
i. Kesepakatan bersama seluruh pihak terkait.
Tahapan Komisioning-Komisioning Unit Pembangkit Listrik baru dilaksanakan melalui tahapan sebagai berikut :
a. Pengujian individual peralatan, yaitu tahap pengujian karakteristik untuk kerja dari masing-masing peralatan yang dapat dirujuk dari SPLN, IEC, ASME, ISO atau standar lain yang sesuai dengan pengalaman.
b. Pengujian subsistem, yaitu tahap pengujian untuk mengetahui fungsi kerja dari subsistem yang dapat dirujuk dari SPLN,IEC,ASME,ISO tentang komisioning atau uji siap guna atau bila tidak ada dirujuk dari standar lain yang dianggap sesuai dengan pengalaman.
c. Pengujian sistem, yaitu tahap pengujian untuk mengetahui fungsi kerja sistem-sistem di pembangkit, yang prosedurnya dapat dirujuk dari SPLN,IEC,ASME,ISO tentang komisioning atau uji siap guna atau bila tidak ada dirujuk dari standar lain yang dianggap sesuai dengan pengalaman.
d. Pengujian unit, yaitu tahap pengujian untuk mengetahui unjuk kerja Pusat Listrik secara keseluruhan, yang prosedurnya dapat dirujuk dari SPLN,IEC, ASME, ISO tentang komisioning atau uji siap guna atau bila tidak ada dirujuk dari standar lain yang dianggap sesuai dengan pengalaman.
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
b. Hubung singkat fasa ke tanah
c. Suhu tinggi
d. Penguatan hilang
e. Arus urutan negatif
f. Hubung singkat dalam sirkit rotor
g. Out of Step
h. Over flux
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. Pada Generator yang memakai Trafo Blok Y- , sehingga arus urutan nol dari 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.
rumus kelistrikan
HUKUM OHM UNTUK RANGKAIAN TERTUTUP
I = n E
R + n rd I = n
R + rd/p
n = banyak elemen yang disusun seri
E = ggl (volt)
rd = hambatan dalam elemen
R = hambatan luar
p = banyaknya elemen yang disusun paralel
RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL
SERI
R = R1 + R2 + R3 + ...
V = V1 + V2 + V3 + ...
I = I1 = I2 = I3 = ...
PARALEL
1 = 1 + 1 + 1
R R1 R2 R3
V = V1 = V2 = V3 = ...
I = I1 + I2 + I3 + ...
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
ENERGI LISTRIK (W)
adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.
W = V I t = V²t/R = I²Rt
Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam
DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.
P = W/t = V I = V²/R = I²R
HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.
S Iin = Iout
HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (e) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.
Se = S IR = 0
ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI
1. JEMBATAN WHEATSTONE
digunakan untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Jadi berlaku rumus perkalian silang hambatan :
R1 R3 = R2 Rx
2. AMPERMETER
untuk memperbesar batas ukur ampermeter dapat digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian.
Rs = rd 1/(n-1)
n = pembesaran pengukuran
3. VOLTMETER
untuk memperbesar batas ukur voltmeter dapat digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya arus listrik.
Rm = (n-1) rd
n = pembesaran pengukuran
TEGANGAN JEPIT (V.b) :
adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur.
1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah:Vab = e - I rd
2. Bila batere menerima arus maka tegangan jepitnya adalah: Vab = e + I rd
3. Bila batere tidak mengalirkan atau tidak menerima arus maka
tegangan jepitnya adalah . Vab = e
Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :
1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika tidak
dilalui arus listrik.
2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan
rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut.
3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat
rangkaian, energi dan daya listrik.
Contoh 1 :
Untuk rangkaian seperti pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum voltmeter !
Jawab :
Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik, sehingga : 1 = 1 + 1
Rp R2 R3
Rp = R2 R3 = 2W
R2 + R1
V = I R = I (R1 + Rp)
I = 24/(3+2) = 4.8 A
Voltmeter mengukur tegangan di R2 di R3, dan di gabungkan R2 // R3, jadi :
V = I2 R2 = I3 R3 = I Rp
V = I Rp = 0,8 V
Contoh 2:
Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang dipakai pada hubungan paralel terhadap seri ! Hambatan lampu dapat dihitung dari data yang tertulis dilampu :
RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100 W
Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 W
Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50 W
RA + RB
Karena tegangan yang terpasang pada masing-masing rangkaian sama maka gunakan rumus : P = V²/R
Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri adalah :
Pp = V² : V² = Rs = 4
Ps Rp Rs Rp 1
Contoh 3:
Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik hubungan paralel. Masing-masing batere memiliki GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut !
Jawab :
Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan hukum Kirchoff II,Se + S I R = 0
e1 + e2 = I (r1 + r2)
I = (1,5 - 1) = 5 A
0,3 + 0,3 6
Tegangan bersama kedua batere adalah tegangan jepit a - b, jadi :
Vab = e1 - I r1 = 1,5 - 0,3 5/6 = 1,25 V
1= e2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V
Contoh 4:
Sebuah sumber dengan ggl = E den hambatan dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum jika R = r.
Jawab : Dari Hukum Ohm : I = V/R = e
R+r
Daya disipasi pada R : P = I²R = e ²R
(R+r)²
Agar P maks maka turunan pertama dari P harus nol: dP/dR = 0 (diferensial parsial)
Jadi e² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0
(R+r)4
e² (R+r)² = e² 2R (R+r) Þ R + r = 2R
R = r (terbukti)
ARUS/TEGANGAN BOLAK-BALIK
Arus/tegangan bolak-balik adalah arus/tegangan yang besarnya selalu berubah-ubah secara periodik. Simbol tegangan bolak-balik adalah ~ dan dapat diukur dengan Osiloskop (mengukur tegangan maksimumnya).
NILAI EFEKTIF KUAT ARUS/TEGANGAN AC
Nilai efektif kuat arus/tegangan AC adalah arus/tegangan AC yang dianggap setara dengan kuat arus/tegangan AC yang menghasilkan jumlah kalor yang sama ketika melalui suatu penghantar dalam waktu yang sama.
Kuat arus efektif : Ief = Imaks / Ö2
Tegangan efektif : Vef = Vmaks / Ö2
Besaran yang ditunjukkan oleh voltmeter/amperemeter DC adalah tegangan/kuat arus DC yang sesungguhnya,sedangkan yang ditunjukan oleh voltmeter/amperemeter AC adalah tegangan/kuat arus efektif, bukan tegangan/kuat arus sesungguhnya.
I = n E
R + n rd I = n
R + rd/p
n = banyak elemen yang disusun seri
E = ggl (volt)
rd = hambatan dalam elemen
R = hambatan luar
p = banyaknya elemen yang disusun paralel
RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL
SERI
R = R1 + R2 + R3 + ...
V = V1 + V2 + V3 + ...
I = I1 = I2 = I3 = ...
PARALEL
1 = 1 + 1 + 1
R R1 R2 R3
V = V1 = V2 = V3 = ...
I = I1 + I2 + I3 + ...
ENERGI DAN DAYA LISTRIK
ENERGI LISTRIK (W)
adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.
W = V I t = V²t/R = I²Rt
Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam
DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.
P = W/t = V I = V²/R = I²R
HUKUM KIRCHOFF I : jumlah arus menuju suatu titik cabang sama dengan jumlah arus yang meninggalkannya.
S Iin = Iout
HUKUM KIRCHOFF II : dalam rangkaian tertutup, jumlah aljabar GGL (e) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.
Se = S IR = 0
ALAT UKUR LISTRIK TERDIRI DARI
1. JEMBATAN WHEATSTONE
digunakan untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara mengusahakan arus yang mengalir pada galvanometer = nol (karena potensial di ujung-ujung galvanometer sama besar). Jadi berlaku rumus perkalian silang hambatan :
R1 R3 = R2 Rx
2. AMPERMETER
untuk memperbesar batas ukur ampermeter dapat digunakan hambatan Shunt (Rs) yang dipasang sejajar/paralel pada suatu rangkaian.
Rs = rd 1/(n-1)
n = pembesaran pengukuran
3. VOLTMETER
untuk memperbesar batas ukur voltmeter dapat digunakan hambatan multiplier (R-) yang dipasang seri pada suatu rangkaian. Dalam hal ini R. harus dipasang di depan voltmeter dipandang dari datangnya arus listrik.
Rm = (n-1) rd
n = pembesaran pengukuran
TEGANGAN JEPIT (V.b) :
adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber atau antara dua titik yang diukur.
1. Bila batere mengalirkan arus maka tegangan jepitnya adalah:Vab = e - I rd
2. Bila batere menerima arus maka tegangan jepitnya adalah: Vab = e + I rd
3. Bila batere tidak mengalirkan atau tidak menerima arus maka
tegangan jepitnya adalah . Vab = e
Dalam menyelesaian soal rangkaian listrik, perlu diperhatikan :
1. Hambatan R yang dialiri arus listrik. Hambatan R diabaikan jika tidak
dilalui arus listrik.
2. Hambatan R umumnya tetap, sehingga lebih cepat menggunakan
rumus yang berhubungan dengan hambatan R tersebut.
3. Rumus yang sering digunakan: hukum Ohm, hukum Kirchoff, sifat
rangkaian, energi dan daya listrik.
Contoh 1 :
Untuk rangkaian seperti pada gambar, bila saklar S1 dan S2 ditutup maka hitunglah penunjukkan jarum voltmeter !
Jawab :
Karena saklar S1 dan S2 ditutup maka R1, R2, dan R3 dilalui arus listrik, sehingga : 1 = 1 + 1
Rp R2 R3
Rp = R2 R3 = 2W
R2 + R1
V = I R = I (R1 + Rp)
I = 24/(3+2) = 4.8 A
Voltmeter mengukur tegangan di R2 di R3, dan di gabungkan R2 // R3, jadi :
V = I2 R2 = I3 R3 = I Rp
V = I Rp = 0,8 V
Contoh 2:
Pada lampu A dan B masing-masing tertulis 100 watt, 100 volt. Mula-mula lampu A den B dihubungkan seri dan dipasang pada tegangan 100 volt, kemudian kedua lampu dihubungkan paralel dan dipasang pada tegangan 100 volt. Tentukan perbandingan daya yang dipakai pada hubungan paralel terhadap seri ! Hambatan lampu dapat dihitung dari data yang tertulis dilampu :
RA = RB = V²/P = 100²/100 = 100 W
Untuk lampu seri : RS = RA + RB = 200 W
Untuk lampu paralel : Rp = RA × RB = 50 W
RA + RB
Karena tegangan yang terpasang pada masing-masing rangkaian sama maka gunakan rumus : P = V²/R
Jadi perbandingan daya paralel terhadap seri adalah :
Pp = V² : V² = Rs = 4
Ps Rp Rs Rp 1
Contoh 3:
Dua buah batere ujung-ujungnya yang sejenis dihubungkan, sehingga membentuik hubungan paralel. Masing-masing batere memiliki GGL 1,5 V; 0,3 ohm dan 1 V; 0,3 ohm.Hitunglah tegangan bersama kedua batere tersebut !
Jawab :
Tentakan arah loop dan arah arus listrik (lihat gambar), dan terapkan hukum Kirchoff II,Se + S I R = 0
e1 + e2 = I (r1 + r2)
I = (1,5 - 1) = 5 A
0,3 + 0,3 6
Tegangan bersama kedua batere adalah tegangan jepit a - b, jadi :
Vab = e1 - I r1 = 1,5 - 0,3 5/6 = 1,25 V
1= e2 + I R2 = 1 + 0,3 5/6 = 1,25 V
Contoh 4:
Sebuah sumber dengan ggl = E den hambatan dalam r dihubungkan ke sebuah potensiometer yang hambatannya R. Buktikan bahwa daya disipasi pada potensiometer mencapai maksimum jika R = r.
Jawab : Dari Hukum Ohm : I = V/R = e
R+r
Daya disipasi pada R : P = I²R = e ²R
(R+r)²
Agar P maks maka turunan pertama dari P harus nol: dP/dR = 0 (diferensial parsial)
Jadi e² (R+r)² - E² R.2(R+r) = 0
(R+r)4
e² (R+r)² = e² 2R (R+r) Þ R + r = 2R
R = r (terbukti)
ARUS/TEGANGAN BOLAK-BALIK
Arus/tegangan bolak-balik adalah arus/tegangan yang besarnya selalu berubah-ubah secara periodik. Simbol tegangan bolak-balik adalah ~ dan dapat diukur dengan Osiloskop (mengukur tegangan maksimumnya).
NILAI EFEKTIF KUAT ARUS/TEGANGAN AC
Nilai efektif kuat arus/tegangan AC adalah arus/tegangan AC yang dianggap setara dengan kuat arus/tegangan AC yang menghasilkan jumlah kalor yang sama ketika melalui suatu penghantar dalam waktu yang sama.
Kuat arus efektif : Ief = Imaks / Ö2
Tegangan efektif : Vef = Vmaks / Ö2
Besaran yang ditunjukkan oleh voltmeter/amperemeter DC adalah tegangan/kuat arus DC yang sesungguhnya,sedangkan yang ditunjukan oleh voltmeter/amperemeter AC adalah tegangan/kuat arus efektif, bukan tegangan/kuat arus sesungguhnya.
tips memilh HELM
1) Outer shell atau Bagian Terluar.
Outer shell biasanya terbuat dari fiberglass, molded plactic atau polycarbonate composite yang berguna untuk melindungi penetrasi ke kepala dari benda keras dan mengurangi impact energy akibat benturan
2) Impact-Absorbing Liner/Padding atau Permukaan luar helm
Yang biasanya terbuat dari bahan impact-absoring polystyrene. Bagian ini yang berfungsi meredam atau mengurangi impact dari outer shell ke bagian kepala yang ditimbulkan pada saat benturan
3) Comfort Linner atau bagian dalam helm
Biasanya terbuat dari Soft Foam dan clotch layer yang akan bersentuhan langsung dengan bagian kepala.
4) Retention System atau Tali Pengikat
Tali pengikat ini akan menjaga Helm tetap menempel di kepala pada saat terjadinya benturan. Sehingga proteksi Helm dapat bekerja
Bagian helm lain yang juga cukup penting adalah visor/ kaca pelindung yang berfungsi untuk memberikan proteksi terhadap mata dari penetrasi debu, pasir, kerikil, serangga.
TIPE HELM
FULL FACE
Perlindungan yang diberikan Helm untuk jenis ini adalah seluruh bagian kepala, dari mulai permukaan wajah, seluruh bagian kepala belakang, dagu. Helm full face tidak memberikan proteksi optimal terhadap leher.
HALF FACE (3/4)
Perlindungan yang diberikan Helm untuk jenis ini adalah hampir sama dengan helm Full Face, namun untuk tidak memberikan proteksi maksimal untuk bagian wajah dan dagu.
Jika menggunakan helm jenis ini sebaiknya menggunakan Goggles atau kacamata jika helm tersebut tidak dilengkapi kaca pelindung.
TIPS MEMILIH HELM
1) Pilihlah helm yang telah berlabel stiker DOT, dimana maksudnya adalah Helm tersebut telah memenuhi Safety Test Standard yang dilakukan oleh suatu lembaga resmi untuk pengujian Helm.
2) Jangan menggunakan HELM "cetok" karena helm seperti ini tidak akan dapat melindungi kepala pada saat terjadi kecelakaan.
3) Pilihlah kaca pelindung helm yang dapat melindungi mata serta dapat memberikan keleluasaan dalam pandangan.
4) Pilihlah helm yang mempunyai kaca pelindung transparent (tidak berwarna hitam), karena sangat berbahaya bila digunakan pada saat malam hari.
5) Pilihlah helm yang sesuai dengan ukuran kepala dan nyaman dipakai.
6) Jangan menggunakan helm yang pernah terbentur, karena helm tersebut tidak memiliki perlindungan yang optimal.
7) Masa waktu penggunaan HELM adalah 3 tahun sejak dikeluarkan oleh pabrik, untuk menghindari masa expires pada saat dikeluarkan oleh pabrik dan dipasarkan di toko gunakan helm selama 2 tahun.
Tips untuk memilih Ukuran Helm yang sesuai dengan Ukuran Kepala kita
Mengukur Helm tidak bisa asal-asalan, Asal masuk kepala, ukuran sudah dianggap pas, sesuai kepala pemakai, Berikut hal-hal yang perlu diperhatikan dalam memilih helm :
1. Bagian dalam samping helm harus dirasakan menekan pipi, terasa agak kencang, tapi masih dalam batas kenyamanan pemakai.
2. Gelengkan kepala ke kanan dan ke kiri, helm harus tetap mengikuti. Sedikit saja ada gerakan yang mengganggu, besar kemungkinan ukuran helm belum sip atau kebesaran.
3. Pandangan kedepan usahakan tetap fokus saat helm dipakai. Tidak terganggu baik oleh bentuk helm, maupun tekanan yang ada dikepala. Tahan sekitar 30 detik. Kalau pelipis terasa sakit, maka helm itu kurang pas.
4. Dorong bagian helm ke atas, kalau sangat mudah lepas dan dapat dimiringkan melebihi 45 derajat, berarti helm terlalu longgar. Andai saja terpelanting saat dipakai, pasti pelindung kepala ini akan lepas.
SERTIFIKASI HELM.
A. Snell
Saat ini sertifikasi Snell dianggap sebagai tolok ukur kualitas helm. Snell memberikan standar tertinggi untuk pengujian helm.
Snell mengeluarkan sertifikasi untuk produk-produk helm (segala macem helm ; helm sepeda, helm gokart, dll) yang beredar di pasar US. Sertifikasinya sangat spesifik untuk Merk tertentu, type tertentu, dan size tertentu. Beberapa merk dan type helm yang ada dalam certified product listnya Snell (yg mungkin ada di pasaran Indonesia aja) :
AGV : 00F3 ;
Arai : Astral-X, Astro-TR, Chaser, Classic-LE2, Classic/c, Condor, Corsair, GP-5X, Omni-J, Quantum-2, Rapide-Ov, Rapide-SR, RX-7 Corsair, RX-7RC, Signet-II, SZ-F, SZ-Ram 3, SZ/c, SZ/m, Tour-X, Vcross-3, Viper-GT, VX-3, XD, XD-Motard.
Bell : Racestar 5, Moto 7R, Moto 7, Moto 8, Moto Jr, SC, SC-X, Sprint.
G-Force Racing Gear : Force One/Graphics, GF 650
HJC Corporation : AC-11, AC-11 Carbon, AC-11J, AC-11J Carbon, AC-11N, AC-12, AC-12 Carbon, AC-3, AC-X3, AC-X3 Carbon, CL-15, CL-31, CL-SP, CL-X5, CS-5, FG-12, Force Carbon, FXRG, HQ-1, Intake.
Shoei Co., Ltd.: J-Wing, PLATINUM-R (hanya untuk ukuran L), RF-1000, TZ-R, V-MOTO, VFX-DT, X-9, X-Eleven, XR-1000.
Helm-helm “lulusan” Snell akan diberi label / decal, tergantung kelas sertifikasinya. Ini conto untuk helm sepedamotor (standard 2005):
B. DOT (Department of Transportation) US
Sebenarnya DOT tidak mengeluarkan List of Approved Product. Namun NHTSA (National Highway Traffic Safety Association, salah satu bagian dari DOT) memiliki list hasil test standard FVMSS 218 (standar DOT untuk helm) untuk setiap Fiscal Year. Merk yang lolos test DOT berhak mencantumkan sticker kecil DOT pada produknya. US DOT sendiri mengakui banyak sticker DOT yang dipalsukan (itu di US, apalagi di Indonesia… ).
Untuk ngecek apa helm kita DOTnya beneran apa nggak, yang paling gampang adalah memeriksa Labeling nya. Helm lulusan DOT harus ada :
(1) Nama pabrik/identifikasinya.
(2) Model
(3) Size
(4) Tahun dan bulan pembuatan. Bisa dg format lengkap MMMM YYYY (missal June 1990), atau angka M/YY (misal 6/90 )
(5) Simbol / sticker/tulisan DOT. Simbol ini harus kelihatan di bagian luar helm, dg warna yang kontras dg background. Tinggi huruf minimal 1 cm tertulis secara horizontal minimum 2.9 cm, dan maksimum 3.5 cm dari pinggir helm.
(6) Instruksi untuk pembeli, yang tulisannya (gua kutip aslinya) :
(A) "Shell and liner constructed of (identify type(s) of materials)"
(B) "Helmet can be seriously damaged by some common substances without damage being visible to the user. Apply only the following: (Recommended cleaning agents, paints, adhesives, etc., as appropriate)"
(C) "Make no modifications. Fasten helmet securely. If helmet experiences a severe blow, return it to the manufacturer for inspection, or destroy it and replace it."
(D) Any additional relevant safety information should be supplied at the time of purchase by means of an attached tag, brochure, or other suitable means
Jadi, kalo helm nya cuman ditulisin DOT tanpa ada embel2 yang lain, mungkin maksudnya DOT bayi hehehe…
Kalo mau beli helm DOT musti bawa penggaris tuch, buat ngukur tulisannya.
C. E2205 atau ECE 22-05
European Standard. Semua helm yang dijual di Inggris harus lewat sertifikasi ini, atau standar yang lama BS 6658. Helm ECE 22-05 ditest oleh BSI (British Standard Institute). BSI 6658 dan ECE 22-05 termasuk standard tertinggi, dapat disamakan dengan Snell M-2000, dan dianggap lebih tinggi dari standard DOT maupun standar Eropa CE yang lebih tua lainnya. Sticker ECE 22-05 biasanya ada di bagian belakang helm, termasuk identitas batch number.
D. SNI (Standar Nasional Indonesia)
No comment.
Di daerah Kalimantan, Helm Standar = Helm Yang Ada Stickernya SNI
E. EN-3
Ada sebuah toko di Jakarta yang nawarin gua Helm yang katanya standard Eropa EN-3. Dia BOHONG, standar EN-3 adalah standar eropa untuk Fire Extinguisher (Pemadam Api).
Ada on-line store (di Indonesia) yang menjual helm merk INK, katanya sertified by Snell dan DOT, (dijual seharga Rp. 315.000,-). Itu juga bo'ong. Tidak ada merk INK dalam list yang dikeluarkan Snell (per 1 Maret 2006) (sorry buat yang fanatik INK).
Sekedar buat guidance aja, pake helm juga perlu merhatiin usia helmnya. Snell merekomendasikan umur helm 5 tahun udah musti ganti, alasannya materialnya mungkin udah berkurang kekuatannya. Kayanya itu juga yang membuat DOT minta date of manufacturenya dicantumin, jadi ketauan kapan bikinnya. Jadi, hati-hati juga kalo beli helm diskon model lama, mungkin dia udah gak sekuat helm yang baru dibikin. Jangan kaya temen gua yang begitu membangga-banggakan helm Arai-nya yang udah berumur lebih dari 10 tahun.
Subscribe to:
Posts (Atom)
.jpg)
