Seperti telah dijelaskan di artikel sebelumnya di sini, bahwa proses ionisasi yang terus-menerus dan berkelanjutan akan membentuk banjiran elektron. Maka pembentukan banjiran elektron ini tergantung pada kecepatan mula dari elektron dan percepatannya selama ia bergerak disepanjang jarak bebas antara dua tubrukkan. Ada gradient permukaan yang terbentuk dimana korona ini akan terjadi. Tegangan yang dimiliki pada gradient ini dinamakan “permukaan tegangan korona” atau secara tepat juga dinamakan permulaan tegangan korona mulai kelihatan.
Nilai dari tegangan ini tergantung pada:
• Keadaan atmosfer disekitarnya.
• Keadaan dari permukaan kawat.
• Bentuk susunan kawat.
Jadi tegangan kritis pada udara dan pada waktu terjadinya kegagalan sesuai dengan persamaan berikut:
Pada waktu terjadinya breakdown diudara Ed = 30 kV/cm atau 3000 kV/m.
Jadi tegangan kritis adalah sebesar:
D dan r didalam netral.
Bila dijadikan R.M.S maka:
Dan bila dirubah menjadi log 10, maka:
Didalam prakteknya, masih ada koreksi yang disebabkan oleh keadaan permukaan kawat yang tidak rata, karena itu harga diatas masih harus dikalikan dengan factor mo yang besarnya seperti dibawah ini:
• mo = 1,0 untuk kawat yang licin.
• mo = 0,98 s/d 0,93 untuk kawat kasar yang sudah lama dipasang.
• mo = 0,87 s/d 0,83 untuk kawat stranded terdiri dari 7 kawat halus.
• mo = 0,85 s/d 0,80 untuk kawat stranded yang terdiri dari 19, 37, 61, kawat halus.
Nilai ini berlaku pada cuaca cerah, sedangkan pada cuaca buruk (seperti mendung, hujan) naka harga tegangan harus dikalikan dengan factor koreksi untuk menyesuaikan dengan kenyataan. Adapun factor koreksinya adalah 0,8.
Jadi dalam hal ini, pada keadaan cuaca buruk:
Ed (RMS) = 0,8.Ed(RMS)t
Ed (RMS)t = Ed pada cuaca cerah.
Tegangan Kritis Bilamana Korona Mulai Kelihatan
Bilamana tegangan mencapai tegangan kritis maka korona ini belum kelihatan, sebab untuk menjadi kelihatan, maka muatan yang terdapat diudara haruslah menerima suatu energi tertentu, sebelum udara ini meneruskan ionisasinya yang disebabkan oleh adanya tubrukan elektron dengan atom yang lain.
Menurut “PEEK”, tegangan kritis ini haruslah mempunyai nilai sehingga melebihi harga tegangan breakdown dari udara sekelilingnya hingga jarak sebesar 0,03.d.r (meter) dari konduktor. Bilamana hal ini terjadi, maka korona akan mulai kelihatan. Oleh karena itu korona mulai kelihatan bilamana breakdown ini terjadi sampai pada suatu jarak (r + 0,03.d.r) dari titik tengah konduktor (bukan lagi berjarak = r), hingga tegangan kritis ini akan naik, sebab potensial gradient bertambah dari Ed menjadi Ev. Tetapi harga Ev tidak tetap karena ia bergantung dari besar jari-jari konduktor,
Nilai dari mv adalah tergantung pada keadaan konduktor, yaitu:
• mv = 1,00 untuk kawat yang licin.
• mv = 0,93 s/d 1,00 untuk kawaqt biasa.
• mv = 0,72 untuk korona pada sepanjang kawat.
• mv = 0,82 untuk korona yang tetap pada sepanjang kawat.
Dari persamaan itu terlihat bahwa tegangan kritis ini (tegangan kritis bilamana korona mulai kelihatan) dari kawat transmisi nilainya dapat dinaikkan dengan cara:
• Menaikkan jarak kedua kawat (D)
• Memperbesar diameter kawat (r)
Dari kedua alternatif diatas, lebih baik dipilih memperbesar diameter (r), karena dengan menaikkan nilai r, maka biaya untuk pembuatan tiang listrik dapat ditekan rendah dan juga reaktansi dari sistem transmisi dapat dibuat rendah.
Oleh karena itu, supaya r besar maka dapat dipakai kawat yang stranded atau bundle conductor. Didalam prakteknya penggunaan bundle conductor mungkin tidak menguntungkan pada sistem dengan tegangan lebih rendah dari 220 kV. Tetapi dengan sistem Tegangan Ekstra Tinggi, pengguna bundle conductor lebih menguntungkan.
Pada sistem tiga fasa, gradient tegangan dari setiap kawat tergantung dari susunan kawat tersebut. Sebagai contoh untuk menghitung gradient tegangan dari system tiga fasa adalah seperti berikut: misal setiap fasa terdiri dari satu kawat dan kawat disusun secara mendatar.
Gambar 1. Gradient tegangan pada susunan kawat secara mendatar
Sabtu, 13 Juni 2009
Pengaruh Udara Pada korona dan Tegangan Kritis Korona
Jumat, 12 Juni 2009
Pengaruh Udara Pada korona dan Tegangan Kritis Korona
Seperti telah dijelaskan di artikel sebelumnya di sini, bahwa proses ionisasi yang terus-menerus dan berkelanjutan akan membentuk banjiran elektron. Maka pembentukan banjiran elektron ini tergantung pada kecepatan mula dari elektron dan percepatannya selama ia bergerak disepanjang jarak bebas antara dua tubrukkan. Ada gradient permukaan yang terbentuk dimana korona ini akan terjadi. Tegangan yang dimiliki pada gradient ini dinamakan “permukaan tegangan korona” atau secara tepat juga dinamakan permulaan tegangan korona mulai kelihatan.
Nilai dari tegangan ini tergantung pada:
• Keadaan atmosfer disekitarnya.
• Keadaan dari permukaan kawat.
• Bentuk susunan kawat.
Jadi tegangan kritis pada udara dan pada waktu terjadinya kegagalan sesuai dengan persamaan berikut:
Pada waktu terjadinya breakdown diudara Ed = 30 kV/cm atau 3000 kV/m.
Jadi tegangan kritis adalah sebesar:
D dan r didalam netral.
Bila dijadikan R.M.S maka:
Dan bila dirubah menjadi log 10, maka:
Didalam prakteknya, masih ada koreksi yang disebabkan oleh keadaan permukaan kawat yang tidak rata, karena itu harga diatas masih harus dikalikan dengan factor mo yang besarnya seperti dibawah ini:
• mo = 1,0 untuk kawat yang licin.
• mo = 0,98 s/d 0,93 untuk kawat kasar yang sudah lama dipasang.
• mo = 0,87 s/d 0,83 untuk kawat stranded terdiri dari 7 kawat halus.
• mo = 0,85 s/d 0,80 untuk kawat stranded yang terdiri dari 19, 37, 61, kawat halus.
Sehingga persamaan tegangan kritis menjadi:
Nilai ini berlaku pada cuaca cerah, sedangkan pada cuaca buruk (seperti mendung, hujan) naka harga tegangan harus dikalikan dengan factor koreksi untuk menyesuaikan dengan kenyataan. Adapun factor koreksinya adalah 0,8.
Jadi dalam hal ini, pada keadaan cuaca buruk:
Ed (RMS) = 0,8.Ed(RMS)t
Ed (RMS)t = Ed pada cuaca cerah.
Tegangan Kritis Bilamana Korona Mulai Kelihatan
Bilamana tegangan mencapai tegangan kritis maka korona ini belum kelihatan, sebab untuk menjadi kelihatan, maka muatan yang terdapat diudara haruslah menerima suatu energi tertentu, sebelum udara ini meneruskan ionisasinya yang disebabkan oleh adanya tubrukan elektron dengan atom yang lain.
Menurut “PEEK”, tegangan kritis ini haruslah mempunyai nilai sehingga melebihi harga tegangan breakdown dari udara sekelilingnya hingga jarak sebesar 0,03.d.r (meter) dari konduktor. Bilamana hal ini terjadi, maka korona akan mulai kelihatan. Oleh karena itu korona mulai kelihatan bilamana breakdown ini terjadi sampai pada suatu jarak (r + 0,03.d.r) dari titik tengah konduktor (bukan lagi berjarak = r), hingga tegangan kritis ini akan naik, sebab potensial gradient bertambah dari Ed menjadi Ev. Tetapi harga Ev tidak tetap karena ia bergantung dari besar jari-jari konduktor, sehingga:
dapat juga dituliskan; 
Jadi tegangan kritis “korona kelihatan”, menjadi:
Nilai dari mv adalah tergantung pada keadaan konduktor, yaitu:
• mv = 1,00 untuk kawat yang licin.
• mv = 0,93 s/d 1,00 untuk kawaqt biasa.
• mv = 0,72 untuk korona pada sepanjang kawat.
• mv = 0,82 untuk korona yang tetap pada sepanjang kawat.
Dari persamaan itu terlihat bahwa tegangan kritis ini (tegangan kritis bilamana korona mulai kelihatan) dari kawat transmisi nilainya dapat dinaikkan dengan cara:
• Menaikkan jarak kedua kawat (D)
• Memperbesar diameter kawat (r)
Dari kedua alternatif diatas, lebih baik dipilih memperbesar diameter (r), karena dengan menaikkan nilai r, maka biaya untuk pembuatan tiang listrik dapat ditekan rendah dan juga reaktansi dari sistem transmisi dapat dibuat rendah.
Oleh karena itu, supaya r besar maka dapat dipakai kawat yang stranded atau bundle conductor. Didalam prakteknya penggunaan bundle conductor mungkin tidak menguntungkan pada sistem dengan tegangan lebih rendah dari 220 kV. Tetapi dengan sistem Tegangan Ekstra Tinggi, pengguna bundle conductor lebih menguntungkan.
Pada sistem tiga fasa, gradient tegangan dari setiap kawat tergantung dari susunan kawat tersebut. Sebagai contoh untuk menghitung gradient tegangan dari system tiga fasa adalah seperti berikut: misal setiap fasa terdiri dari satu kawat dan kawat disusun secara mendatar.
Gambar 1. Gradient tegangan pada susunan kawat secara mendatar
Nilai maksimum dari potensial gradient:
• Untuk korona yang kelihatan Vv:
Dan dikalikan dengan: 
• Sehingga nilainya menjadi:
gv = 3000 kV/m
• jadi tegangan kritis korona kelihatan adalah:
terhadap netral/m
Bilamana diambil h = 0,05 D; 2h = jarak antara konduktor dengan bayangannya.
• Jadi tegangan kritis korona kelihatan adalah:
kV peak / m
• Nilai RMS dari tegangan kritis ini adalah:
kV (RMS) terhadap netral / m
Bilamana kawat terdiri dari kawat yang dibundel dan disusun secara horizontal.
Gambar 2. kawat susunan horizontal.
Nilai maksimum dari potensial gradient adalah:
Jika h = 0,5 D, maka:
Sutet
Oleh: A. Bimo Wijoseno
Tinggal di bawah jaringan listrik saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) memang aman tak aman. Apalagi kalau kabelnya yang mengalirkan setrum 150 kV atau 500 kV itu putus dan mengenai orang. Pengaruhnya terhadap kesehatan memang ada, tapi ada cara untuk menekan risikonya.
=====
Beberapa waktu lalu mencuat lagi pro-kontra soal ada tidaknya pengaruh SUTET terhadap kesehatan. Satu pihak bilang aman, tapi pihak lain – terutama warga yang tinggal di bawah atau di sekitarnya – merasa yakin tidak aman karena “terbukti” sebagian dari mereka mengalami gangguan kesehatan.
Terus, mana yang benar?
Hasil penelitian yang pernah dilakukan Dr. dr. Anies, M.Kes., PKK, dari Fakultas Kedokteran, Universitas Diponegoro, Semarang, barangkali boleh ditengok sebagai rujukan. Ia berkesimpulan, medan elektromagnetik yang ditimbulkan oleh SUTET 500 kV berpengaruh terhadap kesehatan penduduk yang tinggal di bawahnya. Gangguan itu berupa electrical sensitivity. “Itu (istilah untuk menyebut) gangguan kesehatan akibat pengaruh radiasi medan elektromagnetik,” jelas dr. Anies.
Wujud gangguannya bisa berupa sakit kepala, pening, dan keletihan menahun. Juga dapat berupa gangguan tidur atau insomnia, jantung berdebar, mual tanpa sebab, muka serasa terbakar, sakit dan kejang otot, telinga berdenging, kebingungan, depresi, serta gangguan konsentrasi.
Kesimpulan itu didapat setelah dr. Anies melakukan penelitian di sejumlah kawasan, mulai dari Kabupaten Pekalongan, Pemalang, dan Tegal, semuanya di Jawa Tengah pada 2004. Objek penelitiannya adalah warga yang tinggal di kiri dan kanan SUTET hingga radius 25 m.
Berdasarkan hasil penelitian itu, diketahui pula penduduk yang bermukim di bawah SUTET punya risiko mendapat gangguan kesehatan 5,8 kali lebih besar dibandingkan dengan mereka yang tinggal di luar kawasan SUTET.
Lebih rendah dari HP
Namun, di sisi lain dr. Anies juga menemukan, frekuensi gelombang elektromagnetik di bawah SUTET sebenarnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan yang dipancarkan oleh telepon genggam (HP) yang frekuensinya mencapai 1.800 MHz. Sementara frekuensi yang dihasilkan SUTET hanya berkisar 50 – 60 kHz.
Bahkan, masih ada yang lebih besar lagi dari HP, yakni piranti rumah tangga macam microwave, yang tercatat memancarkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 3 – 4 GHz (gigaHertz).
Radiasi gelombang elektromagnetik memiliki spektrum sangat luas, mulai dari frekuensi ekstrem rendah hingga yang sangat tinggi. Secara teoritis radiasi elektromagnetik menimbulkan gangguan pada kesehatan jika melebihi ambang batas. Angka yang dikeluarkan oleh International Radiation Protection Association dan Badan Kesehatan Dunia (WHO) tentang batasan pajanan kuat medan listrik yang diduga dapat menimbulkan efek biologis yaitu 5 kV/m.
Artinya, seseorang yang berada di lingkungan medan magnet berkekuatan lebih dari 5 kV/m bisa terancam mengidap penyakit leukimia, limfoma, infertilitas pada pria, cacat bawaan, proses degeneratif, perubahan ritme jantung, perubahan metabolisme melatonin, serta neurosis.
Untuk meyakinkan adanya bahaya itu, buka saja hasil penelitian Wertheimer dan Leeper (1979) di Amerika Serikat (AS) tentang pengaruh pajanan elektromagnetik terhadap kesehatan, khususnya dari transmisi listrik tegangan tinggi, yang dikutip dr. Anies. Hasil penelitian itu menunjukkan adanya kenaikan risiko kematian akibat leukimia pada anak yang tinggal di dekat jaringan listrik tegangan tinggi.
“(Hasil) penelitian itu lantas dikoreksi peneliti lain, yakni Savitz dkk. (1990), juga London dkk. (1991),” ujar Anies. “Tetapi tidak seharusnya diabaikan begitu saja hasil penelitian (Wertheimer dan Leeper) itu, mengingat akibat yang terjadi dari pajanan gelombang elektromagnetik memang tidak seketika, melainkan memerlukan waktu sangat lama, lebih dari 20 tahun,” tambah dr. Anies.
Penelitian dengan menggunakan hewan percobaan terhadap pajanan gelombang elektromagnetik, menurut dr. Anies, sudah dilakukan sejak 1960-an. Hasilnya bervariasi, mulai dari yang tidak terpengaruh, sampai adanya perubahan tingkah laku, timbulnya keganasan, bahkan munculnya cacat bawaan pada keturunan.
Barangkali karena dampaknya baru muncul dalam jangka waktu lama itulah, “Sampai saat ini hasil penelitian tentang pengaruh radiasi medan elektromagnetik terhadap kesehatan masih tetap terasa kontroversial,” ucap dr. Anies.
Risiko bisa ditekan
Jalan terbaik untuk mencegah gangguan penyakit akibat radiasi gelombang elektromagnetik tidak lain menghindari pajanan. Namun, pada kasus tertentu hal ini sulit dilakukan, apalagi jika lantaran berbagai keterbatasan, SUTET terpaksa dibangun melintas di atas perumahan penduduk demi kepentingan orang banyak. Beruntung, kekuatan medan elektromagnetik SUTET masih di bawah 5 kV/m.
“Meskipun demikian, perlu diusahakan intensitas pajanan sekecil mungkin, buatlah jarak dari benda yang menghasilkan radiasi sejauh mungkin, serta waktu pajanan yang diterima sesingkat mungkin,” ujar dr. Anies.
“Kalau ternyata kekuatan gelombang elektromagnetik di bawah nilai ambang batas, bukan harga mati bahwa orang yang tinggal di bawahnya terjamin aman selamanya, alias tidak mendapat gangguan kesehatan sama sekali,” tambahnya. Lebih-lebih jika nilai ambang batas yang ditetapkan berdasarkan penelitian yang selama ini telah dilakukan. Soalnya, penelitian yang dilakukan terhadap manusia umumnya lebih banyak “memotret” (observasi), sebagian bahkan menggunakan metode yang kurang tepat, sedangkan penelitian eksperimental pada manusia jelas tidak etis dilakukan.
Mengingat berbagai kondisi itu, upaya penurunan risiko layak dilakukan. Dr. Anies mengajukan tips untuk menekan risiko pajanan gelombang elektromagnetik SUTET seperti ini:
1. Lengkapi rumah dengan langit-langit atau plafon. Fungsinya untuk mengurangi dampak radiasi elektromagnetik dan melindungi orang di bawahnya dari pajanan gelombang elektromagnetik.
2. Buatkan grounding terhadap bahan-bahan yang menghantarkan listrik, misalnya atap seng, kawat jemuran, mobil, dan sepeda motor. Caranya, dengan memberi sambungan kabel yang menghubungkan bahan-bahan itu ke tanah agar aliran listrik langsung menuju ke Bumi.
3. Tanami pekarangan rumah dengan tumbuhan, terutama berbentuk pohon. Tetumbuhan itu bisa mereduksi pajanan gelombang elektromagnetik dan medan listrik.
4. Usahakan agar tidak berada di luar rumah pada malam hari, karena saat itu arus listrik pada jaringan SUTET sedang tinggi.
5. Periksakan diri ke dokter sedini mungkin bila timbul gejala electrical sensivitiy.
Informasikan tips tersebut kepada saudara, kerabat, teman atau siapa pun yang terpaksa tinggal di bawah atau dekat dengan jaringan SUTET.
Boks1
HANTU-HANTU DI KOLONG SUTET
Mereka yang terpaksa bermukim dan hidup di kolong SUTET mungkin pernah mengalami, merasakan, atau menyaksikan kejadian-kejadian “aneh” di sekitar tempat tinggalnya. Anda yang tinggal nyaman di perumahan yang jauh dari SUTET pasti tidak. Inilah “hantu-hantu” yang biasa gentayangan di sekitar SUTET:
1. Ada suara atau bunyi mendesis; ini sebenarnya akibat ionisasi pada permukaan penghantar (konduktor) yang kadang disertai cahaya keunguan.
2. Bulu atau rambut berdiri sebagai pengaruh medan elektromagnetik yang kecil.
3. Lampu neon atau test pen menyala, meski redup, akibat mudahnya gas neon dalam tabung lampu dan test pen terionisasi.
4. Kejutan lemah pada sentuhan pertama terhadap benda-benda yang mudah menghantar listrik (seperti atap seng, pagar besi, kawat jemuran, dan bodi mobil).
Boks 2
PERLU DIWASPADAI
Dalam pandangan dr. Anies, selama ini orang lebih mewaspadai mikroorganisme sebagai penyebab penyakit yang masa inkubasinya relatif pendek. Mereka jarang menyadari, 20 – 30 tahun mendatang berbagai penyakit justru banyak yang bakal datang dan berawal dari radiasi gelombang elektromagnetik di sekitar tempat tinggal kita. Karena itu, apa pun kondisinya, radiasi gelobang ini tetap perlu diwaspadai.
Apalagi penggunaan peralatan yang menghasilkan medan elektromagnetik sudah demikian meluas. Otomatis pajanan gelombang elektromagnetik juga meningkat. Jadi, radiasi yang harus diwaspadai semakin banyak, tidak hanya yang berasal dari SUTET 150 kV atau 500 kV.
