BAB III

BAHAYA LISTRIK

Seperti dilaporkan oleh Dewan Eksekutif Kesehatan dan Keselamatan, setiap tahunnya

terjadi lebih kurang 30 kecelakaan listrik fatal yang mengakibatkan kematian serta 1000

kecelakaan kerja termasuk karena kejutan listrik ataupun kebakaran. Disamping itu terdapat

juga sekitar 20.000 kasus kebakaran kecil yang disebabkan oleh listrik. Penyebab dari

sebagian besar kecelakaan tersebut adalah kecerobohan atau kesalahan dalam penggunaan

peralatan listrik atau perbaikan-perbaikan yang dilakukan tanpa memutuskan rangkaian dari

sumber suplaianya terlebih dahulu. Pada tahun-tahun belakangan ini juga ditemui adanya

kecenderungan untuk membebani instalasi-instalasi listrik hingga mencapai batas

kapasitasnya atas dasar alasan-alasan ekonomis. Hal ini juga berakibat pada berkurangnya

batas-batas keamanan instalasi.

Sebuah instalasi listrik yang dirancang dan diinstalasikan sesuai dengan peraturan-

peraturan yang berlaku akan memiliki tingkat perlindungan yang tinggi terhadap bahaya

kejutan listrik ataupun resiko kebakaran. Akan tetapi keselamatan akhir dari seseorang akan

bergantung pada pemahaman yang baik dari seseorang yang mengoperasikan peralatan-

peralatan listrik di dalamnya.

3.1 Pengaruh Arus Pada Tubuh Manusia

Arus listrik yang melalui tubuh manusia dapat menimbulkan reaksi yang bermacam-

macam tergantung dari besar dan lamanya arus tersebut mengalir.

Batasan arus dan pengaruhnya pada manusia:

21

Tabel 1. Pengaruh Arus pada Tubuh Manusia

Besar Arus Pengaruh Pada Tubuh Manusia

0 - 0,9 mA Belum dirasa, tidak apa-apa

0,9 - 1,2 mA Baru terasa adanya arus, tidak menimbulkan kejang, kehilangan

kontrol

1,2 - 1,6 mA Mulai terasa seakan-akan ada yang merayap ditangan.

1,6 - 6,0 mA Tangan sampai kesemutan

6,0 - 8,0 mA Tangan mulai kaku, rasa kesemutan

13 - 15 mA Rasa sakit tidak tertahan, masih dapat dilepaskan penghantar

20 - 50 mA Dapat merusak tubuh manusia

50 - 100 mA Mengakibatkan kematian

Nama-nama Arus Berdasarkan pengaruh pada tubuh Manusia:

Arus Persepsi: Arus yang melalui tubuh manusia atau mulai memberi pengaruh. Mula-

mula akan merangsang syaraf sehingga akan terasa suatu getaran yang tidak berbahaya

(AC), dan terasa panas pada tangan (DC)

Untuk Laki-laki = 1,1 mA dan Untuk wanita = 0,7 mA

Arus Otot: arus yang mulai mempengaruhi otot, bila harga arus persepsi dinaikkan akan

bertambah rasa yang tidak enak dan makin lama akan terasa sakit yang tidak bisa ditahan,

sehingga orang tersebut tidak bisa melepaskan penghantar yang dipegangnya.

Untuk laki-laki = 16 mA dan untuk Wanita= 10,5 mA

Arus fibrilasi: Lebih besar dari arus otot yang menyebabkan orang rubuh, pingsan dan

meninggal.

22

Arus reaksi: Arus yang terkecil yang menyebabkan orang terkejut (kecelakaan

sampingan).

Pengaruh arus listrik yang melalui tubuh berdasarkan standar International

Electrotechnical Commision (IEC) no 479-1:1994 secara rinci dapat dinyatakan sesuai

gambar 3.1.

Gambar 3.1 Pengaruh Arus listrik Terhadap tubuh manusia

Daerah AC-1 : Dari 0 sampai 0,5 mA, tidak menimbulkan reaksi apa-apa;

Daerah AC-2 : Batas garis a sampai b, biasanya tanpa pengaruh fisiologis yang

membahayakan

Daerah AC-3 : Batas garis b sampai kurva c1, biasanya diharapkan tanpa kerusakan organik.

Kemungkinan kontraksi otot seperti kejang dan sulit bernapas untuk durasi

aliran arus yang lebih lama dari 2 detik. Dalam hal ini dapat membuat

23

seseorang terkejut, sehingga karena reaksi refleks ia dapat jatuh, jika ia

kebetulan sedang bekerja menaiki tangga atau sedang diatas genting.

Daerah AC-4 : Diatas kurva c1, bertambah sesuai besarnya arus dan waktu, efek pada pato-

fisiologis yang berbahaya seperti terhentinya jantung, terhentinya

pernapasan dan beberapa luka bakar mungkin terjadi sebagai tambahan

efek pada daerah AC-3.

Daerah AC-4-1: Batas daerah kurva c1- c2, probabilitas fibrilasi ventrikular meningkat sampai

dengan kira-kira 5%

Daerah AC-4-2: Batas daerah kurva c2- c3, probabilitas fibrilasi ventrikular sampai dengan

kira-kira 50%

Daerah AC-4-3: Batas daerah kurva c3, Probabilitas fibrilasi ventrikular diatas 50%.

3.2 Proteksi Terhadap kejut Listrik

Arus Bocor adalah arus yang pada sebuah instalasi mengalir ke bagian konduktif asing

dalam sirkuit atau arus yang relatif kecil yang mengalir ke permukaan isolasi.

Gambar 3.2 Arus bocor

Tegangan sentuh adalah tegangan yang timbul pada tubuh manusia diakibatkan

menyentuh benda yang dialiri arus atau terjadi kejut listrik.

24

Kejut listrik dibagi dua yaitu:

1. Sentuh langsung adalah menyentuh bagian aktif perlengkapan atau instalasi

listrik, dimana bagian aktif perlengkapan atau instalasi listrik adalah bagian

konduktif yang merupakan bagian dari sirkit listriknya yang dalam keadaan

pelayanan normal umumnya bertegangan atau dialiri arus.

Gambar 3.3 Sentuhan langsung pada bagian yang bertegangan

2. Sentuh tak langsung adalah menyentuh pada bagian konduktif terbuka (BKT)

perlengkapan atau instalasi yang menjadi bertegangan akibat kegagalan isolasi.

Gambar 3.4 Sentuhan tak langsung pada BKT25

3.2.1 Proteksi Dari Bahaya Sentuh langsung.

Bahaya sentuh langsung dapat diatasi/ditanggulangi dengan cara:

a) Proteksi dengan isolasi bagian Aktif

b) Proteksi dengan penghalang atau selungkup

c) Proteksi dengan rintangan

d) Proteksi dengan penempatan di luar jangkauan

e) Proteksi tambahan dengan gawai pengaman arus sisa.

a) Proteksi dengan isolasi bagian aktif

Bagian aktif harus seluruhnya tertutup dengan isolasi yang hanya dapat dilepas dengan

merusaknya.

Proteksi harus dilengkapi dengan isolasi yang mampu menahan stress yang mungkin

mengenaianya dalam pelayanan seperti pengaruh mekanik, kimia, listrik dan termal.

Jika tempat kabel masuk kedalam perlengkapan listrik berada dalam jangkauan, maka

lapisan isolasi dan selubung kabel harus masuk ke dalam kotak hubung, atau dalam

hal tanpa kotak hubung ke dalam perlengkapan tersebut.

Lapisan logam pelindung kabel tidak boleh dimasukkan ke dalam kotak hubung, tetapi

boleh ke dalam mof ujung kabel atau mof sambungan kabel.

b) Proteksi dengan penghalang atau selungkup

Penghalang atau selungkup dimaksudkan untuk mencegah setiap sentuhan dengan

bagian aktif. Gambar 3.5.

Proteksi yang diberikan oleh selungkup terhadap sentuh langsung ke bagian berbahaya

adalah proteksi manusia terhadap:

1. Sentuh pada bagian aktif tegangan rendah yang berbahaya

26

2. Sentuh pada bagian mekanik yang berbahaya

Jika diperlukan untuk melepas penghalang atau membuka selungkup atau untuk

melepas bagian selungkup, maka hal ini hanya mungkin:

Dengan menggunakan kunci atau perkakas atau

Sesudah pemutusan suplai ke bagian aktif yang diberi pengamanan oleh penghalang

atau selungkup tersebut, dan pengembalian suplai hanya mungkin sesudah

pemasangan kembali atau penutupan kembali penghalang atau selungkup.

Gambar 3.5 Proteksi dengan Selungkup

c) Proteksi dengan Rintangan

Rintangan dimaksudkan untuk mencegah sentuh tidak sengaja dengan bagian aktif,

tetapi tidak mencegah sentuh disengaja dengan cara menghindari rintangan secara sengaja.

Rintangan harus mencegah:

Pendekatan badan dengan tidak sengaja ke bagian aktif, atau sentuh tidak sengaja

dengan bagian aktif selama operasi dari perlengkapan aktif dalam pelayanan normal.

27

d) Proteksi dengan penempatan di luar jangkauan

Proteksi dengan penenmpatatan diluar jangkauan hanya dimaksudkan untuk mencegah

sentuh yang tidak sengaja dengan bagian aktif. Bagian bertegangan yang dapat terjangkau

secara simultan harus berada diluar jangkauan tangan.

e) Proteksi tambahan dengan gawai pengaman arus sisa (GPAS)

Penggunaan GPAS, dengan arus sisa operasi pengenal tidak lebih dari 30 mA,

merupakan proteksi tambahan terhadap kejut listrik dalam pelayanan normal, dalam hal

kegagalan tindakan proteksi lainnya atau karena kecerobohan pemakai. Proteksi dengan

GPAS untuk fasa tunggal terlihat pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 Gawai pengaman arus sisa

Prinsip Kerja GPAS

Dalam keadaan normal arus yang masuk dan keluar ke trafo arus toroidal adalah sama,

sehingga pada inti tidak timbul fluksi, sehingga di sekunder tidak dibangkitkan tegangan.

Tetapi jika terjadi sentuhan seperti pada gambar 3.6 sebagian arus melalui tubuh manusia,

28

sehingga arus yang masuk dan keluar dari trafo arus toroidal tidak sama dengan beda arus.

(∆I). Beda arus (∆I) ini akan membangkitkan fluksi pada trafo arus tersebut, dan ini akan

menginduksikan tegangan pada sisi sekunder dan akan membuka GPAS. Untuk memproteksi

terhadap manusia (∆I) = 30 mA.

3.2.2 Proteksi Dari Bahaya Sentuh tidak langsung.

Sentuh tak langsung adalah sentuh pada BKT (bagian konduktif terbuka)

perlengkapan atau instalasi yang menjadi bertegangan akibat kegagalan isolasi (Gambar3.4)

Kegagalan isolasi harus dicegah terutama dengan cara berikut:

1. Perlengkapan listrik harus dirancang dan dibuat dengan baik

2. Bagian aktif harus diisolasi dengan bahan isolasi

3. Instalasi listrik harus dipasang dengan baik.

Proteksi terhadap sentuh tak langsung (dalam kondisi gangguan ) meliputi:

1) Proteksi dengan pemutusan suplai otomatis, menggunakan sekering,

pemutus sirkit mini MCB

2) Proteksi dengan penggunaan perlengkapan kela II atau dengan isolasi

ganda

3) Proteksi dengan alas bahan isolasi. Gambar 3.7

29

Gambar 3.7 Pengaman dengan alas isolasi

4) Proteksi dengan ikatan penyama tegangan lokal bebas bumi

5) Proteksi dengan pemisahan listrik adalah suatu tindakan proteksi

dengan memisahkan sirkit perlengkapan listrik dari jaringan sumber dengan

menggunakan transformator pemisah atau motor generator, dengan demikian

tercegahlah timbulnya tegangan sentuh yang terlalu tinggi pada BKT perlengkapan

yang diproteksi bila terjadi kegagalan isolasi dalam perlengkapan tersebut.

3.2 Kebakaran Karena Listrik

Risiko akibat pemakaian listrik diperkenalkan dalam IEC30364; Electrical

Installations in Buildings atau SLI 173-1-2-3-4 dan 7; Instalasi Listrik untuk Bangunan.

Kebakaran menyebabkan kehilangan nyawa dan tak hanya meliputi seseorang saja, tetapi

dapat terjadi di tempat-tempat di mana banyak manusia berkumpul, seperti pabrik, pusat

perbelanjaan dsb.nya. Selain kehilangan nyawa manusia juga mengakibatkan kerugian besar

dalam hal materi.

Kebakaran dapat terjadi jika ada tiga unsur yaitu bahan yang mudah terbakar,

oksigen dan percikan api. Sementara menurut data yang dikumpulkan 50% lebih dari total

kasus kebakaran disebabkan oleh listrik (korsleting listrik).

Proses terjadinya bunga api dapat dilihat pada penjelasan berikut ini:

Bersamaan dengan koneksi atau sambungan kabel yang tak sempurna, suatu fenomena

yang disebut bersamaan dengan "tracking" (jejakan) adalah sumber utama dari kebakaran.

30

Tracking adalah suatu gejala atau kejadian alam, di mana suatu lapisan konduktif

didirikan (established) di atas permukaan bahan isolasi. Bila terdapat kerusakan pada isolasi

kabel, maka pada mulanya arus yang sangat kecil (miliamps atau microamps) secara sebentar-

bentar (intermittant) mengalir di atas permukaan bahan isolasi.

Percikan api yang terjadi karena kesalahan isolasi ini sangat minimal dan gejala

tersebut dapat berjalan sangat lama, berbulan-bulan kadang-kadang bertahun-tahun. Jadi tiap-

tiap waktu arus mengalir di atas permukaan bahan isolasi, bila sifatnya organik, akan terjadi

karbonasi, tetapi sangat sedikit.

Bila lembab bertemu dengan kotoran (debu yang kotor di atas permukaan isolasi),

maka akan menghasilkan hubungan konduktif jembatan. Dalam keadaan tersebut, arus rambat

(creepage current) yang juga disebut arus tracking akan mengalir dalam tiap-tiap peristiwa

tersebut dan kerusakan yang terjadi karenanya akan menambah sampai arus tracking

dipertahankan (Gambar 3.8)

31

Gambar 3.8 Proses Arus Tracking

Semula arus kecil sekali (kurang dari 1 mA) dan tak menimbulkan banyak panas, yang

pada mulanya cukup untuk mengeringkan lembab, sehingga arus rambat tersebut berhenti

mengalir dan baru muncul lagi bila adanya pengaruh lembab yang baru, di mana terdapat

percikan api pada celah-celah yang tadinya dalam keadaan kering. Karena proses tersebut

berlangsung cukup lama terhadap permukaan isolasi, dan dengan demikian dapat merusak

isolasi, sehingga terbentuknya jembatan-jembatan arang (coal bridges). Titik-titik gangguan

ini perlahan-lahan pasti akan memperbesar, begitu pula arus gangguan dan bila terdapat

lembab berikutnya, akan menghasilkan arus yang lebih besar, kira-kira 5-50 mA dan mengalir

pada kerusakan permukaan di mana adanya jembatan-jembatan arang (Gambar 3.9).

Gambar 3.9 Areus mengalir pad jembatan-jembatan arang

32

Untuk arus yang lebih besar lagi melebihi 150 mA dan kemungkinan di sekitarnya

adanya bahan yang mudah terbakar, karena pengembangan panas pada titik-titik gangguan

(P=UxI) = 230 x 150 mA = 33 Watt, jumlah percikan api bertambah pula.

Karena jembatan ini yang juga disebut "tahanan konduktif panas", yang dalam keadaan panas

lebih banyak mengalirkan arus dari pada dalam keadaan dingin, maka proses tersebut akan

dipercepat. Dengan menambah jumlah percikan api, permukaan arang akan melebar, dan arus

rambat akan terus berkembang dan akan mencapai nilai 300 - 500 mA. Antara jembatan-

jembatan arang akan timbul jembatan cetusan api yang panas, dan arus gangguan tiba-tiba

akan berobah menjadi busur api. Bila busur api menyala, maka terbentuk kelompok-kelompok

arang dan setelah setengah gelombang, arang atau karbon tersebut akan menyala dan

memancarkan juga elektron-elektron, sehingga busur api tepat menyala dan material akan

membakar.

Busur api menyala, sampai arus sisa (leakage current) dapat dieliminir atau diputuskan hanya

oleh SPAS (Sakelar Pemutus Arus Sisa) atau elcb (earth leakage circuit breaker) 500 mA atau

padam sendiri. Jadi pengamanan pertama untuk menghindari tracking dalam instalasi listrik

adalah memilih dengan tepat instalasi dan peralatan supaya cocok dalam lingkungannya di

mana peralatan tersebut dipasang.

Pengamanan yang kedua adalah dengan dipasangnya SPAS, karena pengamanan dengan

dipasangnya SPAS adalah sangat efektif bila adanya gangguan isolasi ke bumi. Seperti telah

dikatakan di atas bahwa gangguan tracking adalah gangguan antara penghantar dan netral

atau bumi, maka akan menyebkan elcb atau SPAS bekerja.

33

SPAS (elcb)

Sesuai PUIL 1987 - Pasal 910, bahwa untuk mencegah bahaya kebakaran harus dipasang

SPAS dalam instalasi listrik. Dalam banyak hal suatu pengaman lebur (sekering) atau APP

hanya mengamankan arus lebih atau arus hubung singkat dan memutus seketika dalam 3 detik

bagian sirkuit listrik yang berbaha. Sedangkan dalam hal kerusakan isolasi (penuaan, retak

dsb.nya) di mana periode arus rambat beroperasi sangat lama dan karena arus bocor selalu

mengalir ke bumi, maka gejala ini hanya dapat dideteksi oleh SPAS atau elcb, red 300 mA

dengan waktu tunda (time delay) dari 50 mdet. Di beberapa negara Eropa seperti Jerman dan

Perancis, dalam instalasi listrik diharuskan untuk dipasang elcb dari 500mA maupun dalam

gedung-gedung perkantoran, sedangkan di U.K. dan Malaysia dengan rating 100mA.

Hal tersebut diatas disebabkan karena:

Perlengkapan listrik yang digunakan tidak sesuai dengan prosedur yang benar dan

standar yang ditetapkan oleh LMK (Lembaga Masalah Kelistrikan) PLN.

Rendahnya kualitas peralatan listrik dan kabel yang digunakan,

Serta intalasi yang asal-asalan dan tidak sesuai peraturan.

Untuk mengamankan terhadap musibah kebakaran tergantung dari 4 faktor :

1. Peralatan yang dipilih untuk dipasang dalam instalasi listrik harus memenuhi standar

yang berlaku dan harus sesuai dengan lingkungannya.

2. Pemasangan peralatan harus mentaati ketentuan dalam PUIL, dan bila cocok sesuai

instruksi pabrik peralatan.

34

3. Instalasi listrik harus diadakan pemeriksaan dan pengujian secara teratur terhadap

penyalahgunaan, kerusakan atau pelaksanaan pemasangan yang jelek, termasuk

sambungan-sambungan yang lepas.

4. Dipasangnya pengamanan yang cocok terhadap arus bocor, seperti SPAS.

35