HUBUNGAN ANTARA MEDAN

ELEKTROMAGNETIK DENGAN TRANSMISI ARUS

SEARAH

KELOMPOK III

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2/23/2012

1

TUJUAN

Mengetahui proses terjadinya induksi

elektromagnetik dan transmisi arus listrik.

Memahami pengaruh medan elektromagnetik

dalam transmisi terhadap kesehatan manusia.

Mengatahui penyakit atau gangguan yang

disebabkan oleh medan elektromagnetik.

2/23/2012

2

Listrik dalam era industri merupakan keperluan

yang sangat vital. Dengan adanya transformator,

keperluan listrik pada tegangan yang sesuai dap

at terpenuhi.

Seandainya transformator belum ditemukan, mun

gkin kebutuhan listrik manusia belum juga

terpenuhi.

2/23/2012

3

PENERAPAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Pada induksi elektromagnetik terjadi perubahan bentuk energigerak menjadi energi listrik. Induksi elektromagnetikdigunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energilistrik yang menerapkan induksi elektromagnetik adalahgenerator dan dinamo. Di dalam generator dan dinamoterdapat kumparan dan magnet.Kumparan atau magnet yang berputar menyebabkan terjadinya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet dalamkumparan.Perubahan tersebut menyebabkan terjadinya GGL induksi padakumparan. Energi mekanik yang diberikan generator dan dinamo diubah ke dalam bentuk energi gerak rotasi. Hal itumenyebabkan GGL induksi dihasilkan secara terus-menerus dengan pola yang berulang secara periodik

2/23/2012

4

1. Generator

Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arussearah (DC) dan generator arus bolak-balik (AC). Baikgenerator AC dangenerator DC memutar kumparan di dalam medanmagnet tetap. Generator AC sering disebut alternator. Arus listrik yang dihasilkan berupa arus bolak-balik. Ciri generator AC menggunakan cincin ganda. Generator arus DC, arus yang dihasilkan berupa arussearah. Ciri generator DC menggunakan cincin belah (komutator). Jadi, generator AC dapat diubah menjadi generator DC dengan cara mengganti cincin ganda dengan sebuahkomutator.

2/23/2012

5

2. Dinamo

Dinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah(DC) dan dinamo arus bolak-balik (AC). Prinsip kerja dinamosama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalammedan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan.Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamoyang tidak bergerak disebut stator. Perbedaan antaradinamo DC dengan dinamo AC terletak pada cincin yangdigunakan. Pada dinamo arus searah menggunakan satucincin yang dibelah menjadi dua yang disebut cincin belah(komutator). Cincin ini memungkinkan arus listrik yangdihasilkan pada rangkaian luar Dinamo berupa arus searahwalaupun di dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik.

2/23/2012

6

TRANSFORMATOR

Di rumah mungkin kamu pernah dihadapkan persoalantegangan listrik, ketika kamu akan menghidupkan radio yangmemerlukan tegangan 6 V atau 12 V. Padahal teganganlistrik yang disediakan PLN 220 V. Bahkan generatorpembangkit listrik menghasilkan tegangan listrik yangsangat tinggi mencapai hingga puluhan ribu volt.Kenyataannya sampai di rumah tegangan listrik tinggal 220V. Alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkantegangan AC disebut transformator (trafo). Trafo memilikidua terminal, yaitu terminal input dan terminal output.Terminal input terdapat pada kumparan primer. Terminaloutput terdapat pada kumparan sekunder. Tegangan listrikyang akan diubah dihubungkan dengan terminal input.

2/23/2012

7

Trafo step up adalah transformator yang berfungsi untukmenaikkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:

a. jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitansekunder,

b. tegangan primer lebih kecil daripada tegangan sekunder,

c. kuat arus primer lebih besar daripada kuat arus sekunder.

Trafo step down adalah transformator yang berfungsi untukmenurunkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:

a. jumlah lilitan primer lebih banyak daripada jumlah lilitansekunder,

b. tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder,

c. kuat arus primer lebih kecil daripada kuat arus sekunder.

2/23/2012

8

Pembangkit listrik biasanya dibangun jauh dari permukimanpenduduk. Proses pengiriman daya listrik kepada pelangganlistrik (konsumen) yang jaraknya jauh disebut transmisi dayalistrik jarak jauh. Untuk menyalurkan energi listrik kekonsumen yang jauh, tegangan yang dihasilkan generatorpembangkit listrik perlu dinaikkan mencapai ratusan ribuvolt. Untuk itu, diperlukan trafo step up. Tegangan tinggiditransmisikan melalui kabel jaringan listrik yang panjangmenuju konsumen. Sebelum masuk ke rumah-rumahpenduduk tegangan diturunkan menggunakan trafo stepdown hingga menghasilkan 220 V. Transmisi daya listrikjarak jauh dapat dilakukan dengan menggunakan teganganbesar dan arus yang kecil. Dengan cara itu akan diperolehbeberapa keuntungan, yaitu energi yang hilang dalamperjalanan dapat dikurangi dan kawat penghantar yangdiperlukan dapat lebih kecil serta harganya lebih murah.

2/23/2012

9

HUBUNGAN MEDAN ELEKTROMAGNETIK DENGAN

TRANSMISI ARUS SEARAH

Sistem jaringan transmisi umumnya beroperasi pada frekuensi 50 atau 60Hertz. Ini berarti berkaitan dengan panjang gelombang sebesar 6000 kmdan 5000 km, sehingga hampir semua studi tentang efek kesehatan olehmedan elektromagnetik dapat terjadi kurang dari satu panjang gelombangdari sumber medan. Radiasi medan elektromagnetik pada daerah ini (5000dan 6000 km) sebenarnya dapat diabaikan. Sebagai contoh, sebuahjaringan transmisi dengan panjang gelombang 100 km yang dapatmembawa daya dalam skala giga watt dan energi terdissipasi beberapamegawatt dalam bentuk panas akan memaparkan medan elektromagnetikhanya beberapa watt.

Akan tetapi kita terkena pengaruh pemisahan medan magnet dan medanlistrik. Sebuah jaringa transmisi dengan daya listrik sebesar:

P=V.R atau P=i2R

dimana V adalah tegangan listrik, R adalah tahanan kawat jaringan dan iadalah kuat arus, adalah sama dengan daya medan magnet yang terjadi disekitar jaringan. Daya medan magnet ini dihitung dari komponen pointingvector (perkalian vector antara vector medan listrik dan medan magnet)parallel terhadap garis-garis medan.

2/23/2012

10

Pada umumnya fase yang digunakan dalam grid nasional (jaringan transmisi 275 kVdan 400 kV di Inggris dan Wales), dipole yang dihasilkan oleh kedua sirkuit adalahhampir anti paralel. Fase ini memainkan pengaruh sebagai sumber quadrapole dankuat medan turun sebanding dengan r3, gambar 1b.

Gambar 1. Garis-garis medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah jaringantransmisi (a) dan yang dihasilkan oleh jaringan transmisi ganda (b). Pada jaringantunggal medan magnet mempunyai dipole dan kuat medan magnet turun sebandingdengan r2, dimana r adlah jarak ke jaringan. Untuk jaringan transmisi ganda, medanmagnet mempunyai bentuk menyerupai kuadrapole dan kuat medan magnet turunsebanding dengan r3. Disini garis-garis medan ditunjukkan ketika arus pada pusatkonduktor sama dengan nol.

2/23/2012

11

Jika jaringan transmisi ditanam di bawah tanah,

konduktor-konduktor menjadi saling mendekat

dan kuat dipole menjadi lemah. Akan tetapi,

jaringan yang hanya persis satu meter di bawah

permukaan tanah, sebagai kebalikan dari 10

meter di atas permukaan yang lebih dekat dengan

penduduk dan rumahnya. Pada jaringan transmisi

yang mempunyai daya lebih dari 400 kV ditanam

di bawah tanah akan menghasilkan medan yang

lebih besar disbanding jika kawat jaringan berada

di atas permukaan tanah

2/23/2012

12

Jaringan transmisi yang dipasang di atas permukaan tanah akan menghasilkanmedan listrik dan medan magnet berkisar di atas 11 kV/m di dekat permukaantanah. Akan tetapi untuk mengenali medan listrik dan medan magnet sebagai dipoleadalah tidak mudah, karena bumi juga mengkonduksi listrik dan muatan maya dibawah. Pada jaringan daya bawah tanah conducting sheath dapat melenyapkanmedan listrik. Bangunan juga dapat melindungi medan listrik sebesar factor 10-100.Di dalam rumah sumber-sumber medan listrik terbesar kemungkinan berasal darisistim kabel dan peralatan listrik rumah tangga. Kedua jenis sumber medan iniapabila mempunyai kekuatan yang besar akan berdampak negatif.

Sebagai contoh, jika seseorang mengangkat tabung flouresensi di bawah jaringantransmisi, maka pada tabung tersebut dapat terjadi arus induksi sebesar 50 mikroAmpere. Arus sebesar ini cukup bagi tabung untuk dapat berpijar, tetapi terlampaukecil untuk dapat dilihat. Jika medan magnet terosilasi sebesar 1 mikro Tesla akandapat membelokkan berkas electron pada ossiloskop yang cukup untukmenghasilkan gambar bergoyang pada layar. Dan jika medan magnet sebesar 500mikro Tesla atau lebih akan dapat mengganggu putaran mesin arloji bahkansanggup memutar 100 kali putaran dari yang biasanya. Untuk tubuh manusia,medan listrik sebesar 20 kV/m dapat menginduksi rapat araus sebesar 10 mAm-2pada bagian leher, ini dinggap cukup besar dibandingkan dengan arus yangdihasilkan secara ilmiah oleh syaraf dan gerakan otot. Medan magnet sebesar 1,6mikro Tesla bahkan dapat menginduksi arus pada batang tubuh. Rapat arustersebut adalah tergolong besar dibandingkan dengan rapat arus terkecil yangdiketahui mempunyai efek samping pada manusia, nilai ambang untukmenghasilkan magnetophosphone (kerlap-kerlip pada mata) adalah sebesar 14mAm-2 pada frekuensi 25 Hertz.

2/23/2012

13

Berdasarkan hal tersebut di atas, Lembaga Proteksi Radiasi Nasional, Inggrismerekomendasikan bahwa seseorang yang terkena paparan medanelektromagnetik harus tidak lebih dari 1,6 milli Tesla atau 12 kV/m pada frekuensi50 Hertz. Angka ini telah disepakati oleh banyak negara di dunia sebagai nilaiacuan.

Adanya medan listrik yang disebabkan oleh pembangkit dan transmisi serta medanmagnet yang ditimbulkan oleh peningkatan penggunaan peralatan rumahtangga/perkantoran yang menggunakan tenaga listrik secara tidak langsung akanmenimbulkan masalah terhadap kesehatan manusia, hanya saja sampai berapabesarkah kuat medan listrik dan medan magnet yang terpapar ke tubuh manusiayang dapat menimbulkan masalah. Hal ini sering kita mendengar keluhankesehatannya terganggu (tidak bisa tidur, stress dll) dari orang-orang sebagaipengguna alat-alat listrik seperti komputer, TV, radio, microwave dan sebagainya.Mungkin bagi orang awam hal tersebut bukan merupakan masalah yang serius, danakan hilang jika beristirahat (tidak menggunakan alat listrik itu untuk sementara). lniadanya kejadian seperti itu ditambah semakin banyaknya artikel atau tulisan yangmembahas masalah pengaruh listrik bagi kesehatan , muncullah berbagaipenelitian untuk membuktikan kebenarannva. Awal dari kekhawatiran mulai timbulketika adanya penelitian yang dilakukan oleh Wertheimer & Leeper 1979 yangmendapati adanya korelasi antara pemaparan medan listrik dengan kejadianpenyakit leukemia pada anak.

2/23/2012

14

Tetapi sebelumnya telah banyak dilakukan penelitian tentang pengaruhmedan listrik terhadap kesehatan manusia antara lain:

Korobkova dan kawan-kawan (1972), melakukan penelitian terhadap 250tenaga kerja pada gardu induk 500 kV di Uni Sovyet yang terpapar selama10 tahun didapati adanya gangguan susunan syaraf pusat, keluhan nyerikepala dan gangguan tidur.

Kowenhoven dan kawan-kawan (1979) dari John Hopkins Hospitalmelakukan penelitian terhadap tenaga kerja yang telah bekerja selama3,5 tahun pada sistem transmisi 345 kV tidak ditemukan adanyagangguan kesehatan.

Milham (1985) melakukan analisa terhadap penelitian yang terjadi padapekerja antara tahun 1950 -1982 di Washington, disimpulkan bahwatelah terjadi peningkatan proporsional ratio kematian untuk leukemia danlimfoma non hodgkin pada pekerja yang terpapar medan listrik dan darisini dapat disimpulkan bahwa medan listrik bersifat karsinogenik.

Qiang K (1994) melakukan penelitian terhadap 964 pekerja yang terpaparmedan elektromaknetik dan 66 pekerja yang bertugas sebagai petugaspemeliharaan jaringan transmisi 750 kV di Cina, ternyata dari basilpemeriksaan tidak terdapat gangguan kesehatan dan mereka yangbertugas pada pemeliharaan jaringan dan tinggal sepenuhnya dibawahjaringan dengan tingkat pemaparan kurang dari 5 kV/m.

2/23/2012

15

Sementara itu WHO menyatakan kira-kira 25.000 artikelyang meneliti tentang pengaruh biologi dan penggunaanperalatan kesehatan dari non - ionizing radiation selama 30tahun, menunjukkan perlunya penelitian lebih lanjutwalaupun sebenarnya tidak ada pengaruh dari pemaparanmedan listrik maupun medan magnet terhadap kesehatanmanusia, memang untuk dosis pemaparan yang tinggi dapatmenimbulkan gangguan kesehatan.

Pengaruh atas kesehatan umum; beberapa kelompokmasyarakat mengeluhkan adanya simptom akibatpemaparan medan elektromagnetik di rumah seperti sakitkepala, gelisah, depresi dan bunuh diri, nuaseam, kelelahandan menurunnya libido, tetapi para ahli menyatakan bahwagangguan kesehatan tersebut mungkin disebabkan olehkebisingan atau faktor lain dari lingkungan, atau olehkegelisahan yang berhubungan dengan kehadiran teknologibaru

2/23/2012

16

Pengaruh dari kehamilan; banyak sumber yang berbedadan pemaparan medan elektromagnetik didalamkehidupan dan lingkungan kerja, termasuk layar komputer,kasur air dan selimut elektrik, mesin las, radar, telahdievaluasi oleh WHO dan organisasi lainnya. Seluruhnyamenunjukkan bahwa pemaparan medan pada levellingkungan tidak meningkatkan resiko seperti kelahiranspontan, malformasi, berat badan rendah, dan penyakitturunan.Ada beberapa laporan yang menyatakan adanyahubungan antara masalah kesehatan dan perkiraanpemaparan medan elektromaknetik, seperti laporanprematur dan berat badan rendah pada anak dari pekerjadi industri elektronika, tetapi ini tidak dilihat oleh kalanganpeneliti sebagai sesuatu yang disebabkan oleh pemaparanmedan.

2/23/2012

17

Pengaruh terhadap katarak; lritasi mata dan katarak telahdilaporkan pada pekerja yang terpapar radiasi tinggi dariradio frekuensi dari microwave, tetapi penelitian padahewan tidak mendukung hal tersebut.

Medan elektromagnetik dan kanker; walaupun banyakpenelitian, pada kenyataannya masih tetap sesuatu yangkontroversial. Walaupun begitu, jelas bahwa jika medanelektromaknetik mempunyai pengaruh atas kanker,kemudian setiap kenaikan dari resiko akan sangat kecil.Hasil yang diperoleh berisi banyak inkonsistensi, tetapitidak ada kenaikan yang besar dalam resiko yang telahditemukan untuk kanker pada anak-anak dan orangdewasa.

2/23/2012

18

Sejumlah penelitian epidemiologi mengingatkanadanya sedikit peningkatan dalam resiko leukemiabagi anak dengan pemaparan medan magnetfrekuensi rendah di rumah. Begitupun para penelititidak dapat menarik kesimpulan secara umum bahwahasil ini mengindikasikan hubungan sebab-musababantara pemaparan medan elektromagnetik danpenyakit. Hal ini disimpulkan karena binatang dalampenelitian laboratorium gagal menunjukkan pengaruhreproduksi bahwa secara konsisten dengan hipotesabahwa medan elektromagnetik sebagai penyebabkanker.

2/23/2012

19

Kesimpulan

Jelaslah dari sudut pandang teori-teori fisika bahwa kasus kankerleukaemia dan efek medan elektromagnetik sangat erat kaitannya.Akan tetapi tanpa kehadiran suatu mekanisme dan dukunganlaboratorium maka studi epidemilogi masih mengundang keragu-raguan yang sangat besar. Beberapa badan nasional maupuninternasional telah menelaah lebih jauh permasalahan di atas danmenarik kesimpulan bahwa keyakinan terhadap keterkaitan keduakasus belum menjamin. Namun demikian badan-badan seperti itusering memerlukan penelitian lanjutan. Penelitian tersebutmembutuhkan keahlian para ilmu fisika, biologi, epidemilogi danengineering.

Kontinutas dan kualitas dari sistem tenaga elektrik sangatdiperlukan untuk melayani konsumen agar peralatan yangdigunakan tidak mengalami gangguan/kerusakan.

2/23/2012

20

Saran

Untuk mengurangi medan elektrornaknetik

maka dianjurkan agar peggunaan alat listrik

rumah tangga harus seminimal mungkin.

Usahakan agar tubuh kita sering terhubung

ketanah, dengan demikian kelebihan elektron

dapat disalurkan ke bumi. Untuk itu usahakan

agar penggunaan karpet di rumah dibatasi

pada tempat-tempat yang dianggap perlu.

2/23/2012

21

TERIMA KASIH

2/23/2012

22