Polusi dan Pengaruh Medan Elektromagnetik Terhadap Kesehatan Masyarakat

A. Pengantar

Kebutuhan akan energi listrik yang terus berkembang menghendaki suatu kontinuitas pencatuan dan disamping itu juga memerlukan kualitas dari bentuk sistem tegangannya (yang lebih dikenal dengan istilah Electric Power System Quality). Adanya beban-beban suatu rasa maupun peralatan-peralatan yang banyak menggunakan komponen elektronika di jaringan elektrik menyebabkan terjadinya polusi pada sistem tegangan, dimana hal ini sangat mengganggu dan bahkan dapat merusak bagi peralatan yang membutuhkan sistem atau bentuk dari tegangan yang mendekati sinusoidal.
Di samping itu pengaruh lain dari energi listrik terhadap kehidupan manusia terjadi karena energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit dan disalurkan melalui transmisi tegangan tinggi dan sistem distribusi akan menimbulkan medan elektromaknetik. Semakin tinggi tegangan yang dibutuhkan sebuah peralatan maka medan listrik yang dihasilkan dari peralatan tersebut semakin besar, begitu juga peralatan rumah tangga yang menggunakan energi listrik tersebut akan menimbulkan medan maknetik dan induksi maknetik terhadap mahluk hidup sedikit banyak akan mempengaruhi tingkat kesehatan. Secara tidak langsung, induksi tersebut akan menyebabkan tersimpannya sejumlah elektron dalam tubuh mahluk hidup dan merupakan sesuatu yang tidak normal.
Kelebihan elektron tersebut akan mempengaruhi kerja susunan syaraf yang membuat komunikasi antar gel terganggu, dimana kelebihan elektron tersebut yang tersimpan dalam tubuh karena tubuh tersebut tidak dapat mengalirkan kelebihan elektron ke bumi disebabkan terisolasi (kasut kaki, karpet dll) terhadap bumi.

B. Polusi-polusi yang timbul di dalam sistem tenaga

a. Voltage sag (voltage dip)
Penurunan tegangan ini disebabkan oleh gangguan yang terjadi pada sistem tenaga dan starting beban-beban yang besar seperti motor listrik, hal ini akan menghasilkan perubahan cepat dari tegangan (dengan amplitude tegangan lebih kecil dari 10 %).
Pemutusan sesaat yang berlangsung sangat singkat 2 sampai 5 detik menyebabkan kehilangan tegangan dan ini akan menyebabkan kehilangan memori dari pengaturan yang menggunakan komputer dan beban-beban yang sensitip lainnya (misalnya pada industri, perkantoran dan perumahan).
b. Fluktusi Tegangan
Fluktuasi tegangan dapat juga dinyatakan sebagai flicker dan pengaruh dari fluktuasi ini pada fluks luminus dari lampu pijar yang menghasilkan denyutan (flicker) yang diterima oleh penglihatan manusia. Besarannya dibawah 0,5 % dan fluktuasi tegangan ini menghasilkan flicker yang hanya dapat dilihat pada lampu pijar bila frekwensinya didalam kisaran 6 -8 Hz.
Penyebab dari fluktuasi tegangan dapat diklasifikasikan didalam dua kelompok :
a. Peralatan yang menggunakan daya dengan perubaban cepat tanur listrik, mesin las, pabrik baja, kompressor dan semua mesin yang berputar.
b. Peralatan yang tidak berfluktuasi, tetapi yang bekerja secara terputus-putus: motor-motor tertentu yang dijalankan selalu, peralatan rumah tangga yang diatur oleh sistem elektronik, dll.
Di antara peralatan listrik yang mampu menghasilkan flicker dan paling banyak menimbulkan masalah gangguan adalah tanur listrik dan mesin las. Jika harga dari flicker ini melampaui suatu batas harga yang diijinkan dapat menimbulkan gangguan pada : perobahan dari flux lampu pijar, perubahan gambar pada televisi, gangguan operasi dari peralatan radiography dan kesalahan penyetelan peralatan pengatur. Misalnya, dalam hal dimana sumber pengganggu adalah suatu tanur listrik, penyelesaiannya dapat dilakukan sebagai berikut :
1. Pemasangan suatu induktansi yang seri dengan peralatan ; pengganggu.
2. Penyambungan pada suatu jaringan dengan tegangan yang lebih tinggi (Pemasangan transformator untuk mencatu tanur).
3. Pemasangan kompensator sinkron atau lebih baik, yang sekarang dikenal dengan kompensator statik yang diletakkan sedekat mungkin ke tanur.
4. Pemasangan batere kondensator seri, diujung titik penyambungan dimana tersambung tanur dan langganan lainnya,
Semua prosedur ini yaitu gunanya untuk menaikkan daya hubung singkat dari jaringan, maupun mengurangi daya hubung singkat tanur, atau pun didalam hal kompensator statik, meredam variasi daya reaktip.
c. Harmonisa
Pada kebanyakan dari pembangkit tenaga listrik dan sistem transmisi distorsi harmoniknya kurang darii 1.0%, tetapi hal ini akan berubah bila mendekati ke beban distorsi ini akan meningkat. Ini disebabkan penggunaan beban-beban yang menggunakan konverter elektronik daya.
Sumber penghasil pembangkit harmonik
Didalam sistem tenaga elektrik dikenal dua sumber utama penghasil harmonik yaitu:
1. Beban linier.
Contoh beban tinier adalah pemanas resistif, lampu pijar, motor induksi kecepatan konstan, dan motor sinkron.
2. Beban non linier.
Contoh beban nonlinier adalah berupa aplikasi elektronika daya antara lain: static power converter (rectifiers atau inverters), pengisi batere (bateray chargers), electronic ballast, variable frequency, electric arc furnace, thyristor ac power controllers, thyristor-controlled reactor (TCR), silicon controlled rectifier (SCR), adjustable speed drive (ASD), dll, yang ini semuanya merupakan penyumbang harmonik.
Distorsi harmonisa diterjemahkan melalui suatu distorsi dari gelombang arus dan tegangan di jaringan yang tidak lagi sinusodial, hal tersebut akan menyebabkan timbulnya arus, tegangan dan days harmonik didalam jaringan yang mengandung beban-beban nonlinier, Distorsi harmonisa, yang membentuk suatu bentuk distorsi mutu dari pada arus, tegangan, daya jaringan adalah besaran variabel yang berubah-ubah, besaran distorsi tersebut dapat dinyatakan dengan total harmonic distortion (THD): Akibat yang ditimbulkan oleh harmonik.
Pengaruh dari adanya harmonik yaitu rusaknya peralatan transformator, mesin-mesin listrik, switchgear, fuse dan rele proteksi. Transformator, motor listrik dan peralatan pemutus(switchgear) akan mengalami naiknya rugi-rugi dan pemanasan lebih. Motor induksi akan mengalami kegagalan start dan berputar pada kecepatan subsinkron (subsynchronous speeds). Pemutus tenaga akan mengalami kesalahan pemutusan arus. Umur kapasitas akan lebih pendek disebabkan panas dan stress dari dielektriknya. Karakteristik arus waktu dari fuse dapat berubah, dan rele proteksikan mengalami perilaku yang tak menentu (erratic behaviour).
Akibat lain yang dapat ditimbulkan oleh adanya hamonik antara lain adalah:
1. Timbulnya getaran mekanis pada panel listrik yang merupakan getaran resonansi mekanis akibat harmonik arus frekwensi tinggi.Harmonik dapat menimbulkan tambahan torsi pada kWH meter jenis elektromekanis yang menggunakan piringan induksi berputar. Sebagai akibatnya terjadi kesalahan penunjukkan kWh meter karena piringan induksi tersebut dirancang hanya untuk beroperasi pada frekwensi dasar.
2. Interferensi frekwensi pada sistem telekomunikasi karena biasanya kabel untuk keperluan telekomunikasi ditempatkan berdekatan dengan kawat netral. Triplen harmonik pada kawat netral dapat memberikan induksi harmonik yang mengganggu sistem telekomunikasi.
3. Pemutus beban dapat bekerja di bawah arus pengenalnya atau mungkin tidak bekerja pada arus pengenal.
4. Kerusakan pada sistem komputer.
d. Tegangan Jatuh
Diantara gangguan yang bennacam-macam yang mungkin dapat dirasakan oleh peralatan, adalah tegangan jatuh yang mempunyai dampak paling besar terhadap operasi dari instalasi. Tegangan jatuh bervariasi dari 10% sampai 100% dari tegangan nominalnya, dengan periode dari 1 menit sampai beberapa detik.
Penyebab dari kejatuhan tegangan ini adalah:
1. Pengoperasian peralatan beban yang fluktuasi (tanur listrik, rolling mill, dll) ;
2. Pengasutan/starting dari peralatan yang membutuhkan arus besar (motor, transfortator, dll);
3. Gangguan umum yang terjadi dalam jaringan (kilat, angin, hubungan singkat, dll), yang gangguan ini dapat diatasi dengan peralatan proteksi yang ada pada pabrik ataupun pada sistem jaringan tersebut.
Jaringan pada tingkat pabrik, beban fluktuasi memegang peranan dalam penurunan tegangan, secara teoritis penurunan ini tidak dirasakan oleh pengguna lain;
Pada jaringan distribusi kejadian ini berasal dari timbulnya hubung singkat, ini tergantung dari jenis jaringan distribusinya (hantaran udara atau kabel tanah ). Gangguan ini kerap kali terjadi pada jaringan hantaran udara. Kerugian yang ditimbulkan akibat gangguan ini adalah:
1. Pembukaan pada kontaktor.
2. Kegagalan dan kesalahan perhitungan pada komputer
3. Perubahan putaran di luar batas toleransi dari motor asinkron.
4. Kegagalan komutasi operasi jembatan thyristor dalam sistem inverter.
e. Ketidakseimbangan tegangan
Beban yang tidak simetris yang disambungkan ke jaringan tiga rasa menyebabkan ketidak seimbangan tegangan, karena arus yang diserap, tidak identik pada semua fasanya .
Penyebab ketidakseimbangan ini antara lain:
1. Beban satu rasa yang disambungkan jaringan tiga rasa.
2. Terbakarnya sekring (fuse) pada salah satu fasanya.
3. Tungku listrik satu rasa (tungku listrik elektroda habis terpakai);
Ketidakseimbangan tegangan ini dapat ditentukan dengan menggunakan komponen simetris, timbulnya komponen negatif yang menyebabkan pemanasan tambahan di dalam mesin putar arus bolak-balik (mesin sinkron atau asinkron) dan komponen nol yang mampu menghasilkan arus yang mengalir melalui tanah. Umumnya, jumlah ketidakseimbangan kecil (kurang dari 2 %) untuk jaringan tegangan ekstra tinggi kecuali dalam hal catu untuk peralatan khusus (misalnya, beban satu rasa yang penting yaitu kereta api dengan arus bolak-balik). Ketidakseimbangan tegangan akibat beban satu rasa yang banyak terjadi pada tegangan tinggi dan tegangan menengah.

C. Tanggapan

Pengaruh elektromagnetik memang ada dalam kehidupan kita sehari-hari, tetapi masih banyak orang yang tidak menyadari bahwa itu pengaruh dari energi listrik yang kita pakai sekarang ini. Medan listrik ini dihasilkan oleh pembangkit dan disalurkan melalui transmisi tegangan tinggi dan sistem distribusi yang kemudian akan menimbulkan medan elektromaknetik. Polusi dari medan elektromagnetik juga sangat kita rasakan, contohnya penurunan tegangan. Penurunan tegangan ini disebabkan oleh gangguan yang terjadi pada sistem tenaga dan starting beban-beban yang besar seperti motor listrik. Pemutusan sesaat yang berlangsung sangat singkat 2 sampai 5 detik sangat merugikan bagi perindustrian, perkantoran, dan perumahan. Karena dengan terjadinya hal ini dapat menyebabkan kehilangan tegangan dan juga kehilangan memori dari pengaturan yang menggunakan komputer dan beban-beban yang sensitip lainnya.

 

Sumber : http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1364/1/elektro-usman.pdf

This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s