10.BAHAYA_LISTRIK_.doc

PT PLN (Persero)PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN Bahaya Listrik

10. BAHAYA LISTRIK

10.1. PENDAHULUAN

10.1.1. Pengertian Bahaya Listrik

Seiring dengan kemajuan teknologi sekarang ini, kehidupan manusia tidak

dapat lagi dipisahkan dari kebutuhan akan energi listrik. Kebutuhan

manusia akan energi listrik terus meningkat dari waktu kewaktu. Hal ini

menunjukkan bahwa begitu tingginya manfaat listrik bagi kehidupan

manusia. Disisi lain hal yang sering terlupakan adalah tentang bahaya

yang dapat ditimbulkan oleh listrik. Padahal dari fakta-fakta yang kita

jumpai, disamping manfaatnya yang begitu banyak, ternyata listrik juga

dapat menimbulkan bahaya. Secara umum bahaya listrik adalah sesuatu

yang dapat mendatangkan (menimbulkan) kecelakaan,bencana,kerugian

dan sejenisnya yang diakibatkan oleh adanya arus listrik. Selain karena

Unsafe Condition,bahaya listrik juga bisa timbul karena adanya Unsafe

Action, yang salah satunya adalah ketidaktaatan ataupun kelalaian dari

manusia yang menggunakan energi listrik.

10.1.2. Macam-Macam Bahaya Listrik Bagi Manusia

Secara umum bahaya-bahaya yang mungkin dapat ditimbulkan oleh energi

listrik (tegangan/arus listrik) terhadap manusia yaitu :

- Kejutan/terkejut

- Kematian

- Pingsan

- Terbakar/luka bakar

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 159


Selain itu apabila terjadi hubung singkat pada instalasi / peralatan listrik,

maka dapat menimbulkan kebakaran.

Faktor-faktor yang dapat menyebabkan kecelakaan yang ditimbulkan listrik

terhadap manusia adalah :

a) Tegangan dan kondisi orang terhadap tegangan tersebut.

b) Besarnya arus yang melewati tubuh manusia

c) Jenis arus, searah dan bolak-balik

Gambar 1 dan 2 dibawah ini menunjukkkan denyut jantung orang yang

tersengat listrik

Gambar 1 : Keadaan normal Gambar 2: Terkena sengatan listrik

Denyut Normal :

80 kali per menit----- -------------------------------------> diperintahkan 100kali per detik

10.2. MEDAN LISTRIK ( ML ) DAN MEDAN MAGNET ( MM )

10.2.1. Pengertian Medan

Medan adalah pengaruh tertentu di dalam suatu ruang, seperti misalnya

dalam ruangan ini ada Medan Cahaya yang menyebabkan kita dapat



melihat, Medan Grafitasi yang menarik benda ke bumi dan Medan Magnet

Bumi yang mengakibatkan jarum kompas menunjuk arah Utara – Selatan.

10.2.2. Medan Listrik ( ML )

ML adalah pengaruh tertentu di suatu ruang akibat adanya partikel ber -

muatan listrik (muatan) atau penghantar bertegangan.

Merupakan hukum alam bahwa antara muatan sejenis akan terjadi gaya

tolak - menolak, dan antara muatan tidak sejenis akan terjadi gaya tarik

menarik.

Apabila sumber ML adalah partikel bermuatan negatip, maka muatan

negatif lain disekitarnya akan tertolak dan muatan positip akan tertarik.

Besar Kuat Medan Listrik ( KML ) di suatu titik berbanding lurus dengan

besar muatan atau tegangan sumber serta berbanding terbalik dengan

jarak dari sumber ke titik tersebut.

10.2.3. Medan Magnet ( MM )

MM adalah pengaruh tertentu di suatu ruang akibat adanya gerakan

partikel bermuatan atau adanya arus listrik pada penghantar bertegangan.

MM juga dibangkitkan oleh benda ( besi atau baja ) yang bersifat magnet.

Besar Kuat Medan Magnet ( KMM ) di suatu titik berbanding lurus dengan

besar arus listrik atau kemagnetan benda serta berbanding terbalik dengan

jarak dari sumber ke titik tersebut.

Gambar 3 dan 4 dibawah ini menunjukkan medan listrik dan medan

magnet pada suatu konduktor yang dialiri arus listrik.


+ +

KONDUKTOR BERTEGANGAN

MEDAN LISTRIK

MEDAN MAGNET

TANAH/BUMI TANAH/BUMI


Gambar 3 Gambar 4

10.3. SUMBER MEDAN LISTRIK DAN MEDAN MAGNET

10.3.1. Medan Listrik dan Medan Magnet Alam

ML dan MM telah ada sejak bumi dan alam semesta ini diciptakan seperti

pada Gambar 5.. Atmosfir yang menyelimuti bumi mempunyai lapisan



ionosfir yang menimbulkan ML alam. ML ini pada cuaca cerah berkisar

antara 0,1 s/d 0,5 kV/m dan pada saat awan mendung berkisar antara 3

s/d 30 kV/m.

Bumi merupakan magnet raksasa yang menimbulkan MM dengan kuat

medan antara 40 s/d 70 T. MM bumi ini menyebabkan jarum kompas

selalu menunjuk arah Utara – Selatan sebagai kutub - kutub bumi.

Medan Listrik & Medan Magnet Alam (Gambar 5)

10.3.2. Medan Listrik dan Medan Magnet Buatan Manusia

ML & MM buatan manusia antara lain dapat dilihat seperti pada Gambar

6, yaitu pada kawat penghantar SUTT / SUTET yang bertegangan akan

timbul ML, dan apabila pada kawat penghantar tersebut mengalir arus

listrik maka disamping ML juga akan dibangkitkan MM. Sebagai contoh


Medan Magnet BUMI

40-70 µT

IONOSFIR Medan Listrik IONOSFIR

Cuaca Cerah0.1 - 0.5 kV /

m

Awan Mendung

3 - 30 kV / m


lain, ML juga akan timbul pada kabel lampu meja yang tersambung ke

stop kontak, dan pada saat lampu dinyalakan ( ada arus mengalir pada

kabel ), maka disamping ML juga timbul MM.

Gambar 6 :Medan Listrik & Medan Magnet Buatan Manusia

Besarnya ML dan MM pada beberapa peralatan listrik ditunjukkan pada

Tabel 1 dan 2 dibawah ini.

Medan listrik pada beberapa peralatan listrik (Tabel 1)


ML (E)

MM (B)

SUTT / SUTET

LAMPU MEJA

3 CMPERALATAN 30 CM 100 CM

6 - 2000PENGERING RAMBUT 0,01 - 7 0,01 - 0,3

15 - 1500ALAT CUKUR 0,08 - 5 0,01 - 0,3

4000 - 800BOR LISTRIK 2 - 3,5 0,08 - 0,2

60 - 700MIXER 0,6 - 10 0,02 - 0,025

2,5 - 50TELEVISI 0,04 - 2 0,01 - 0,15

8 - 30SETRIKA LISTRIK 0,12 - 0,3 0,01 - 0,025

0,5 - 1,7LEMARI PENDINGIN 0,01 - 0,25 < 0,01

MEDAN MAGNET ( T)


Medan magnet pada beberapa peralatan listrik (Tabel 2)


PERALATAN MEDAN LISTRIK

(VOLT / METER)

SELIMUT LISTRIK 250

STEREO SET 90

LEMARI PENDINGIN 60

SETRIKA LISTRIK 60

PENGERING RAMBUT 40

TV BERWARNA 30

PENYEDOT DEBU 16

LAMPU PIJAR 2


10.4. FREKUENSI MEDAN LISTRIK DAN MEDAN MAGNET

10.4.1. Spektrum Frekuensi Medan Listrik & Medan Magnet

Radiasi ML & MM mempunyai spektrum frekuensi yang luas, mulai dari

tingkat frekuensi ekstrim rendah ( ELF electromagnetic ) sampai dengan

tingkat frekuensi yang sangat tinggi.

Di dalam ruang hampa semua gelombang elektromagnet merambat

dengan kecepatan C = 300.000 ( km / detik ), dengan membawa Energi

sebesar h x f, dimana h adalah Konstanta Plank = 6,673 x 10 - 34

( Joule / detik ) dan f adalah frekuensi.

Oleh karena besarnya energi berbanding lurus dengan frekuensi, maka

untuk frekuensi yang sangat tinggi akan membawa energi yang sangat

tinggi pula.

Secara garis besar seperti terlihat pada Gambar 7. Radiasi ML & MM

dapat dikelompokan menjadi dua kelompok yaitu radiasi pengion dan

radiasi bukan pengion.

Gambar 7.

Spektrum Frekuensi Medan Listrik & Medan Magnet


RADIASIPENGIO

NN

10

22

20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

ELECTROMAGNETIC SPECTRUM

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

SINAR “X”

SINAR GAMMA

50 Hz

ARUS SEARAH

15 - 30 KHz

&50 - 90

Hz

CAHAYA TERLIHAT

12345678#90# 800 - 900

MHz

MICROWAVE

2.450 MHz ( dalam oven )

Hz

SEBAGIAN SINAR ULTRA VIOLET

HP

100 0


10.4.2. Radiasi Pengion

Dari rumus panjang gelombang ( ) = C / f , terlihat bahwa panjang

gelombang ( ) berbanding terbalik dengan frekuensi ( f ), sehingga

semakin pendek panjang gelombang maka frekuensinya semakin tinggi

dan tingkat energi yang dibangkitkannya akan semakin besar.

Radiasi pengion adalah radiasi dari gelombang elektromagnet dengan

frekuensi diatas 1016 Hz yang membawa energi sangat tinggi sehingga

dapat menyebabkan ionisasi.

Sinar X, sinar Gamma dan sebagian sinar Ultra Violet mempunyai

tingkat frekuensi sangat tinggi yaitu berkisar antara 1016 Hz sampai

dengan 1022 Hz, dan itu adalah termasuk kedalam kelompok radiasi

pengion yang dapat mengakibatkan ionisasi yang menghancurkan ikatan

– ikatan molekul dan merusak material genetik.


RADIASIBUKAN PENGIO

N


10.4.3. Radiasi Bukan Pengion

Berbeda dengan sinar X, sinar Gamma ( ) dan sebagian dari sinar

Ultra Violet yang radiasinya dapat menyebabkan ionisasi, kelompok radiasi

bukan pengion mempunyai tingkat frekuensi yang lebih kecil dari 1016 Hz,

sehingga energi yang dibawanya tidak sampai mengakibatkan ionisasi

yang menghancurkan ikatan – ikatan molekul dan merusak material

genetik.

Sebagai contoh radiasi yang dibangkitkan oleh microwave oven dengan

frekuensi f = 2.450 ( Mhz ) atau 2.450.000.000 ( Hz ) dan panjang

gelombang 12,2 ( Cm ) tidak mengakibatkan ionisasi, namun

energi yang dibangkitkannya cukup untuk menimbulkan pemanasan yang

dapat dimanfaatkan untuk memasak.

10.4.4. Radiasi Medan Listrik & Medan Magnet dari SUTT / SUTET

Dengan frekuensi f = 50 (Hz), maka ML & MM dari SUTT / SUTET tidak

termasuk kedalam kelompok Radiasi Pengion, dan gelombang ML & MM

dari SUTT / SUTET pada kecepatan merambat C = 300.000 (Km/detik)

akan mempunyai panjang gelombang 6.000 (Km). Panjang

gelombang ini relatif sangat besar bila dibandingkan dengan dimensi organ

tubuh sehingga interaksi ML & MM dari SUTT / SUTET terhadap organ

tubuh dapat dianggap sebagai kuasi statis.

Sebagai perbandingan, microwave oven dengan frekuensi f = 2.450

(Mhz) atau 2.450.000.000 (Hz), energi yang dibangkitkannya cukup untuk

menimbulkan pemanasan. Sedangkan SUTT / SUTET dengan frekuensi f

= 50 (Hz) mempunyai tingkat energi yang sangat rendah sehingga tidak

mengakibatkan pemanasan ataupun ionisasi.



10.5. AMBANG BATAS KUAT MEDAN LISTRIK DAN KUAT MEDAN MAGNET

10.5.1. Rekomendasi IRPA 1990

Rekomendasi IRPA tahun 1990 untuk ambang batas pajanan medan

listrik dan medan magnet pada frekuensi 50 - 60 Hz dapat dilihat pada

Tabel 7. Rekomendasi IRPA ini dipakai pula sebagai Standar Nasional

Indonesia (SNI 04 – 6950 –2003 ) tahun 2003.

10.5.2. Pedoman / Standar PLN 1996

Pedoman / standar untuk nilai ambang batas kuat medan listrik dan kuat

medan magnet yang dipakai oleh PLN seperti terdapat dalam PLN’s

General Policy The Establishment of Overhead Transmission Lines,

January 26, 1996 adalah mengacu kepada apa yang direkomendasikan

oleh INIRC guidelines limits of exposure to 50 / 60 Hz electric and

magnetic field / WHO recommendation - IRPA 1990 dapat dilihat pada

Tabel 8.

han, (1992) ; WHO (World Helth Organization), 1987.

Tabel 7.

Rekomendasi IRPA tahun 1990 untuk batas pajanan

Medan Listrik dan Medan Magnet pada Frekuensi 50 - 60 Hz

KLASIFIKASIML

(Kv/m)

MM

(mT)KETERANGAN

1. Lingkungan kerja :

Sepanjang hari a) Lama pajanan untuk kuat medan



kerja

Waktu singkat

Anggota tubuh

(limbs)

2. Lingkungan umum :

Sampai 24 jam/hari

c)

Beberapa jam/hari d)

10

30 a)

-

5

10

0,5

5 b)

25

0,1

1

antara 10 s/d 30 kV/m dapat

dihitung dengan rumus t < 80/E

(t = lama pajanan jam; E = kuat

medan listrik kV/m)

b) Lama pajanan maksimum / hari 2

jam

c) Untuk ruang terbuka, tempat

rekreasi, lapangan dan

sebagainya

d) Batas pajanan dapat dilampaui

beberapa menit / hari dengan

syarat dicegah effek gandeng tak

langsung

Diangkat menjadi Standar Nasional Indonesia (SNI 04 – 6950 –2003 ) Tahun 2003

Tabel 8.

Pedoman / standar Medan listrik dan Medan Magnet yang dipakai PLN

PEDOMAN / STANDAR MEDAN

LISTRIK

MEDAN MAGNET

PLN Standar ( SPLN No. 112/1994 ) Working hour

E (max) : 10

kV/m

Working hour

B (max) : 0,5 mT



INIRC guidelines limits of exposure to

50/60 hZ electric and magnetic field .

WHO recommendation 1987

IRPA 1990

Continuously

E (max) : 5 kV/m

Continuously

B (max) : 0,1 mT

PLN’s General Policy Concerning The Establishment of Overhead

Transmission Lines, january 26,1996.

10.6. MACAM-MACAM TEGANGAN YANG TIMBUL

Sulit untuk menentukan secara tepat mengenai perhitungan tegangan yang

mungkin timbul akibat kesalahan ke tanah, terhadap orang yang berada di

dalam atau di sekitar instalasi tenaga listrik, karena banyaknya faktor yang

mempengaruhi dan tidak diketahui. Untuk menganalisa keadaan ini maka

diambil beberapa pendekatan sesuai dengan kondisi orang yang sedang

berada di dalam atau di sekitar instalasi tenaga listrik tersebut pada waktu

terjadi kesalahan ke tanah. Pendekatan yang diambil berdasarkan dengan

kemungkinan timbulnya tegangan adalah sebagai berikut :

a) Timbulnya tegangan sentuh.

b) Timbulnya tegangan langkah.

c) Timbulnya tegangan pindah.

10.6.1. Tegangan Sentuh

Tegangan sentuh adalah tegangan yang terdapat diantara peralatan yang

dipegang dengan elektrode pentanahan yang ditanam di bawah telapak



kaki orang yang sedang berdiri. Arus kesalahan tersebut dibatasi oleh

tahanan orang dan tahanan kontak ke tanah dari kaki orang tersebut.

Tabel 14,dibawah ini menunjukkan Besar dan Lama Tegangan Sentuh

maksimum.

Tabel 14:

Aturan Umum :

Seseorang Tidak Boleh Menyentuh Walau Sekejappun Peralatan Dengan

Tegangan Di Atas 100 Volt

10.6.2. Tegangan Langkah

Tegangan langkah adalah tegangan yang timbul diantara dua kaki orang

yang sedang berdiri di atas tanah yang sedang dialiri oleh arus kesalahan

ke tanah.

10.6.3. Tegangan Pindah

Tegangan pindah adalah hal khusus dari tegangan sentuh, dimana

tegangan ini terjadi pada saat terjadi kesalahan orang berdiri di dalam


TABEL : BESAR DAN LAMA TEGANGAN SENTUH MAKSIMUM

BESAR TEGANGAN SENTUH (V)

AC (RMS) DC

< 50 < 120

50 120

75 140

90 160

110 175

150 200

220 250

280 310

LAMA SENTUHANMAKSIMUM (DETIK)

-

5,0

1,0

0,5

0,2

0,1

0,05

0,03


instalasi tenaga listrik, dan memegang suatu peralatan yang ditanahkan

pada titik yang jauh sedangkan alat tersebut dialiri arus kesalahan ke

tanah.

10.7. ARUS MELALUI TUBUH MANUSIA

Karena kemampuan tubuh manusia terbatas terhadap besarnya arus yang

mengalir didalamnya. Tetapi ketentuan yang pasti mengenai berapa besar

dan lamanya arus yang masih dapat ditahan oleh tubuh manusia sampai

batas yang belum membahayakan sukar untuk ditetapkan. Dalam hal ini

telah banyak diselidiki oleh para ahli dengan berbagai macam percobaan

baik dengan tubuh manusia sendiri maupun dengan menggunakan binatang

tertentu. Dalam batas-batas tertentu dimana besarnya arus belum

berbahaya terhadap organ tubuh manusia telah diadakan berbagai

percobaan terhadap orang sukarelawan yang menghasilkan batas-batas

besarnya arus dan pengaruhnya terhadap manusia yang berbadan sehat.

Batas-batas arus tersebut dibagi sebagai berikut :

a) Arus mulai terasa (Perception current).

b) Arus mempengaruhi otot (Let go current).

c) Arus mengakibatkan pingsan atau mati (Fibrillating current).

d) Arus reaksi (Reaction current).

10.7.1. Arus Persepsi (Perception Current)

Bila orang memegang penghantar yang diberi tegangan yang mempunyai

harga dari nol dinaikkan sedikit demi sedikit, arus listrik yang melalui tubuh

orang tersebut akan memberi pengaruh, mula-mula akan merangsang

syaraf sehingga akan terasa suatu geratan yang tidak berbahaya, bila

dengan arus bolak-balik. Tetapi bila dengan arus searah akan terasa



sedikit panas pada telapak tangan. Pada Electrical Testing Laboratory

New York tahun 1933 telah dilakukan pengetesan terhadap 40 orang baik

laki-laki maupun perempuan didapat arus rata-rata yang disebut “threshold

of perception current” sebagai berikut :

Untuk laki-laki : 1,1 mA.

Untuk perempuan : 0,7 mA.

10.7.2. Arus Mempengaruhi Otot (Let Go Current)

Bila tegangan yang menyebabkan terjadinya level arus perception

dinaikkan lagi maka orang akan merasakan sakit dan kalau terus dinaikkan

lagi maka otot-otot akan kaku sehingga orang tersebut tidak akan berdaya

lagi untuk melepaskan konduktor yang dipegangnya itu.

Di University of California Medical School telah dilakukan penyelidikan

terhadap 134 orang laki-laki dan 28 orang perempuan diperoleh angka

rata-rata untuk let go current sebagai berikut

- Untuk laki-laki : 9 mA

- Untuk perempuan : 6 mA

10.7.3. Arus Fibrilasi (Fibrillating Current)

Apabila arus yang melewati tubuh manusia lebih besar dari let go current

dapat mengakibatkan orang menjadi pingsan bahkan sampai mati. Hal ini

disebabkan arus listrik tersebut mempengaruhi jantung yang disebut

“Ventricular Fibrillation” yang menyebabkan jantung berhenti bekerja dan

peredaran darah tidak jalan dan orang segera akan mati. Untuk

menyelidiki keadaan ini tidak mungkin dilakukan terhadap manusia. Untuk

mendapatkan nilai pendekatan salah satu percobaan telah dilakukan pada

University of California oleh Dalzile pada tahun 1986 dengan



menggunakan binatang yang mempunyai berat badan dan jantung yang

kira-kira sama dengan manusia.

Dari percobaan tersebut Dalzile menarik kesimpulan bahwa 99% dari

semua orang masih dapat bertahan terhadap besar arus dan waktu yang

ditentukan oleh persamaan sebagai berikut :

Ik2. t = 0,027

0,165

Ik = -----------------

√ t

Dimana : Ik = besarnya arus lewat tubuh manusia (dalam Ampere)

t = waktu arus lewat tubuh manusia (dalam detik)

10.7.4. Arus Reaksi (Reaction Current)

Reaction current adalah arus yang terkecil yang dapat mengakibatkan

orang menjadi terkejut, hal ini cukup berbahaya karena dapat

mengakibatkan kecelakaan sampingan. Karena terkejut orang dapat jatuh

dari tangga, melemparkan peralatan yang sedang dipegang yang dapat

mengenai bagian-bagian instalasi bertegangan tinggi sehingga terjadi

kecelakaan yang lebih fatal.

Penyelidikan terperinci telah dikemukakan oleh DR. Hans Frinz dimana

batasan-batasan arus tersebut disusun menurut tabel di bawah ini :

Tabel 15,dibawah ini menunjukkan besarnya Arus dan Pengaruhnya pada

tubuh manusia.

Tabel 15



Besarnya Arus Pengaruh pada Tubuh Manusia

0 - - - - 0,9 mA

0,9 - - - - 1,2 mA

1,2 - - - - 1,6 mA

1,6 - - - - 6,0 mA

6,0 - - - - 8,0 mA

13 - - - - 15,0 mA

15 - - - - 20,0 mA

20 - - - - 50,0 mA

50 - - - - 100,0 mA

Belum dirasakan pengaruhnya.

Baru terasa adanya arus listrik.

Mulai terasa seakan-akan ada yang

merayap di dalam tangan.

Tangan sampai ke siku merasa

kesemutan.

Tangan mulai kaku, rasa kesemutan

makin bertambah.

Rasa sakit tidak tertahankan,

penghantar masih dapat dilepaskan

dengan gaya yang besar sekali.

Otot tidak sanggup lagi melepaskan

penghantar.

Dapat mengakibatkan kerusakan pada

tubuh manusia.

Batas arus yang dapat menyebabkan

kematian.

10.7.5. Tahanan Tubuh Manusia

Tahanan tubuh manusia berkisar diantara 500 Ohm sampai 1000 Ohm

tergantung dari tegangan, keadaan kulit pada tempat kontak dan jalannya

arus dalam tubuh. Kulit yang terdiri dari lapisan tanduk mempunyai

tahanan tinggi, tetapi terhadap tegangan tinggi kulit yang menyentuh

konduktor langsung luka terbakar, jadi tahanan kulit ini tidak berarti apa-

apa. Jadi hanya tahanan tubuh yang dapat membatasi arus. Penyelidikan

dan penelitian tahanan tubuh manusia yang diperoleh beberapa orang ahli

adalah sebagai berikut :



Diselidiki Oleh Tahanan

(Ohm)

Keterangan

Dalzile

AIEE Comite

Report 1958

Laurent

500

2.330

1.130

1.680

800

3.000

Dengan tegangan 60 cps.

Dengan tegangan 21 V tegangan

ke tangan Ik = 9 mA

Tangan ke kaki

Tangan ke tangan dengan arus

searah

Tangan ke tangan dengan arus

searah.

Berdasarkan hasil penyelidikan di atas untuk pendekatan diambil harga

tahanan tubuh manusia sebesar 1000 Ohm.


10.BAHAYA_LISTRIK_.doc

Documents

Transcript of 10.BAHAYA_LISTRIK_.doc