Bahaya Listrik

Apakah anda pernah tersengat aliran listrik ??? jika belum pernah jangan coba karena sangat mengagetkan, jika tidak percaya cobalah tapi tidak bergaransi.


Listrik sangatlah penting bagi kehidupan tetapi bila anda tidak mengenal listrik maka akan menjadi musuh dalam kehidupan. Di artikel ini saya bahas sedikit mengenai  "Bahaya Listrik" sehingga kecelakaan yang disebabkan oleh pengguna energi listrik dapat diminimalkan, bahkan dihindari.

Bahkan beberapa kasus tersengat listrik bisa berakibat pada kematian. Mengapa tegangan listrik 12 Volt pada akumulator tidak menyengat dan membahayakan manusia ? karena tubuh manusia memiliki batas aman untuk dialiri listrik. Beberapa penelitian menyebutkan sampai dengan arus listrik 50 mA adalah batas aman bagi manusia, seperti ditunjukkan pada gambar 1.
                                                  

                                                      Gb 1. grafik bahaya arus listrik

Jantung sebagai organ tubuh yang paling rentan terhadap pengaruh aliran arus listrik dan ada 4 batasan jika kita tersengat aliran listrik seperti gb. 1 diatas, sebagai berikut :
1. Daerah 1 (0,1 sd 0,5mA) jantung tidak terpengaruh sama sekali bahkan dalam jangka waktu lama.
2. Daerah 2 (0,5 sd 10 mA) jantung bereaksi dan rasa kesemutan muncul dipermukaan kulit. Diatas 10mA sampai 200mA jantung tahan sampai jangka waktu maksimal 2 detik saja.
3. Daerah 3 (200 sd 500mA) Jantung merasakan sengatan kuat dan terasa sakit, jika melewati 0,5 detik masuk daerah bahaya.
4. Daerah 4 (diatas 500mA) jantung akan rusak dan secara permanen dapat merusak sistem peredaran darah bahkan berakibat kematian. 

 
                                                    Gb 2. Aliran listrik sentuhan langsung

Contohl terjadinya aliran ketubuh manusia dapat dilihat pada gambar 2. Sumber listrik AC mengalirkan arus ke tubuh manusia sebesar Ik, melewati tahanan sentuh tangan Rut, tubuh manusia Rki dan tahanan pijakan kaki Ru2. Tahanan tubuh manusia rata-rata 1000 Ώ (Rk), arus yang aman tubuh manusia maksimum 50mA (Ik), maka besarnya tegangan sentuh (UB) adalah sebesar :

UB = Rk. Ik = 1000 Ώ x 50 mA = 50 V

Nah...!!! terjawablah mengapa tegangan Akumulator 12V tidak menyengat saat dipegang terminal positip dan terminal negatifnya, karena tubuh manusia baru merasakan pengaruh tegangan listrik diatas 50V. 

Faktor yang berpengaruh ada dua, yaitu besarnya arus mengalir ketubuh dan lama waktunya menyentuh. Tubuh manusia rata-rata memiliki tahanan Rk sebesar 1000 Ώ = 1k Ώ, dan pada saat tangan menyentuh tegangan PLN 220V (gb. 3), arus yang mengalir ketubuh besarnya.
 

                                                         Gb 3. Tahanan tubuh manusia.

Ik = U/Rk =220V/1000 Ώ = 220mA

Arus Ik sebesar 200mA dalam hitungan milidetik tidak membahayakan jantung, tetapi diatas 0,2 detik sudah berakibat fatal bisa melukai bahkan bisa mematikan. 

Tegangan sentuh bisa terjadi dengan 2 cara, yaitu:
1. Tangan orang menyentuh langsung kawat beraliran listrik   gambar 4a. 
2. Tegangan sentuh tidak langsung, ketika terjadi kerusakan isolasi pada peralatan listrik dan orang menyentuh peralatan listrik tersebut yang bersangkutan akan terkena bahaya tegangan sentuh gambar ab.

                                                         Gambar 4a. Tegangan sentuh langsung.
 

                                                    Gb 4b. Tegangan sentuh tidak langsung.

Kerusakan isolasi bisa terjadi pada belitan kawat pada motor listrik, generator atau transformator. Isolasi yang rusak harus diganti karena termasuk kategori kerusakan permanen. Bahaya listrik akibat tegangan sentuh langsung dan tidak langsung, keduanya sama berbahayanya. Tetapi dengan tindakan pengamanan yang baik, akibat tegangan sentuh yang berbahaya dapat diminimalkan. 


Cara pengamanan dari bahaya listrik adalah antara lain:
   1.  Menggunakan peralatan-peralatan listrik yang telah mendapatkan sertifikasi dari Lembaga   pengujian yang diakui, seperti LMK dan SNI.   
   2.  Kawat sebaiknya berisolasi sehingga bila tersentuh tidak membahayakan, 
   3.  Peralatan listrik dipasang pentanahan yang baik, sehingga ketika terjadi arus bocor akan  disalurkan ke tanah dan tidak membahayakan manusia.
   4.  Perhatikan buku petunjuk dari peralatan (jika ada) dan perhatikan pula masa pakai peralatan  yang digunakan. 
    

Fungsi Grounding ( Pentanahan )

Selama ini jika aku ditanya apa fungsi grounding, maka akan terlintas jawaban sederhana : agar tidak kesetrum :) 

Grounding itu fungsinya untuk menghilangkan beda potensial antara bagian logam suatu peralatan yg teraliri arus listrik liar dan tanah sehingga tidak terjadi bahaya tegangan sentuh tak langsung. Caranya dengan menyalurkan arus tersebut ke tanah melalui saluran pentanahan.

Lalu Timbul pertanyaan :

· Seberapa bahaya nya sih tegangan sentuh tak langsung itu?

· Seberapa besar Tahanan tubuh manusia?

Misal ada suatu peralatan 1 fase (220 V), ada arus bocor pada bodyperalatan tersebut.

Sehingga beda potensial antara Peralatan dan tanah adalah 220V. Seseorang secara tidak sengaja menyentuh bagian peralatan tersebut. Untuk mengetahui besar arus yang mengalir pada orang itu terlebih dahulu kita harus mengetahui tahanan tubuh manusia. 

Tahanan tubuh manusia dapat dikelompokkan menjadi 2 : 

            1. Tahanan kontak kulit bervariasi mulai dari 1000 kΩ kulit kering) hingga 100 Ω (kulit basah ).

            2. Tahanan dalam (internal) tubuh sendiri berkisar antara 100Ω - 500Ω.

Sehingga :

Untuk kondisi terbaik : 

R = 1000 kΩ

I = 220V/1000kΩ

  = 0,22 mA 

Untuk kondisi terburuk : 

R = 100Ω + 100Ω = 200Ω

I  = 220V/200Ω

    = 1,1 A

Kondisi seperti apakah yang membahayakan tubuh manusia..???

Ada 2 faktor yang menentukan tingkat bahaya suatu sengatan listrik : besar dan lama sengatan.

Seperti pada gambar berikut :

Daerah 1 : daerah aman. Arus sengatan 0,1-0,5 mA belum terasakan oleh tubuh manusia.

Daerah 2 : daerah aman, Arus sengatan 0,5-10 mA tubuh terasa kesemutan, Diatas 10mA sampai 200mA jantung tahan sampai jangka waktu maksimal 2 detik saja.  

Daerah 3 : daerah berbahaya, Arus sengatan 200-500 mA  dapat mengakibatkan kejang-kejang/kontraksi otot dan paru-paru sehingga gangguan pernafasan.

Daerah 4 : daerah sangat berbahaya, Arus sengatan diatas 500 mA dapat menimbulkan kematian.

Contoh :

Tahanan pentanahan tidak lebih dari 0,1Ω. Bila pada peralatan tersebut dipasang sekering 200A, maka besar tegangan sentuh akan menjadi :

V = 200 A x 0,1Ω

   = 20 V

Dan besar arus yang mengalir ke tubuh manusia menjadi :

Untuk kondisi terbaik :

R = 1000 kΩ

I  = 20V/1000kΩ

   = 0,02 mA 

Untuk kondisi terburuk : 

R = 100Ω + 100Ω = 200Ω

I = 20V/200Ω

  = 0,1 A 

Semoga Bermanfaat. 

Utamakan Keselamatan Pekerja dan Peralatan…………Bukan Produksi….

Cara Memperkecil Nilai Tahanan Grounding

 Dalam Sitem Grounding dikenal istilah Nilai Tahanan Grounding yang merupakan tolak ukur dalam menggambarkan kondisi Sistem Grounding terhadap Nilai Tahanan Bumi / Tanah. 

Pada umumnya nilai tahanan grounding dibatasi lebih kecil dari 3 ohm untuk perangkat pendukung dan lebih kecil dari 1 ohm untuk alat produksi (transmisi, sentral). 

Bagaimana memperkecil nilai tahanan grounding tersebut ...????

Berikut 4 metode sederhana memperkecil nilai tahanan grounding :

1. Kedalaman kutub tanah (Rod)
 Dari hasil penelitian, membenamkan rod dua kali lebih dalam (rod nya diperpanjang) dapat memperkecil nilai tahanan grounding sebanyak 40%. Gambar 1 berikut memperlihatkan pengaruh tersebut.

Gambar 1. Pengaruh kedalaman kutub terhadap nilai tahanan grounding Sebagai contoh jika kita menanamkan rod dengan kedalaman 2 feet maka tahanan yang didapat sekitar 88 ohm, jika ditanam 4 feet maka nilai tahanan yang didapat sekitar 50 ohm, artinya nilai tahanan berkurang sebesar 38 ohm (sekitar 43%).

2. Memperbesar diameter Kutub Tanah (Kutub jenis Batang)
 Memperbesar diameter kutub batang hanya sedikit berpengaruh terhadap nilai tahanan grounding. Grafik berikut menggambarkan hal tersebut. 

 








Gambar 2. Pengaruh diameter kutub terhadap nilai tahanan grounding

3. Memperbanyak kutub batang tanah (Multiple Rod)

 Dua elektroda yang tertanam di bumi akan mengakibatkan efek parallel, sehingga seolah-olah efek yang didapat adalah dua tahanan yang diparalel walaupun dalam praktek tidak sepenuhnya demikian. Secara umum, jika menggunakan 2 kutub nilai tahanan menurun 40%, 3 kutub 60% dan 4 kutub 66%, selengkapnya lihat gambar berikut. 

Gambar 3. Penurunan nilai tahanan dengan memperbanyak kutub Yang penting diperhatikan dalam metode multiple electrode ini adalah jarak antar kutub, semakin besar jarak antar kutub, maka penurunan nilai tahanan yang didapat juga akan lebih besar.

4. Mengkondisikan Tanah
 Pengkondisian tanah sebagai cara untuk menurunkan nilai tahanan grounding merupakan salah satu cara paling popular dan banyak digunakan, terutama pada tanah dengan kondisi berbatu dan berpasir yang biasanya mempunyai tahanan jenis (resistivitas) yang tinggi. Bahan yang sering digunakan antara lain Magnesium Sulfat, Copper Sulfat dan garam gunung (ordinary rock salt). Magnesium Sulfat paling efektif tetapi mahal, sedangkan rock salt paling murah dan hampir seefektif Magnesium Sulfat. Cara lain yang popular saat ini adalah teknik backfill di sekitar kutub dengan konsentrat yang bersifat konduktif, contoh yang popular untuk bahan ini adalah Bentonite. Selengkapnya lihat gambar berikut.


Gambar 4. Pengkondisian tanah sekitar kutubdengan konsentrat ( bentonite ) Penting diketahui bahwapengkondisian tanah inibukan yang cara permanent, karena seiring datangnya hujan, perubahan cuaca, dll., unsur-unsur kimiawi dalam konsentrat tersebut akan hilang. 
Demikian sekilas gambaran bagaimana cara memperkecil nilai tahanan grounding.
Semoga bermanfaat.