BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Tenaga listrik merupakan salah satu kebutuhan manusia dewasa ini dan

semakin luas penggunaannya. Pemakaian tenaga listrik tidak hanya sebatas untuk

penerangan, namun menyentuh banyak aspek kehidupan manusia.

Permintaan akan tenaga listrik terus meningkat mulai dari rumah tangga,

bidang sosial, perhotelan, hingga kebutuhan untuk industri – industri besar,

dimana permintaan tersebut tidak dapat segera dapat dipenuhi, karena

kemampuan pengelola ketenagalistrikan dalam hal ini PT. PLN (Persero) masih

terbatas, hal ini menghambat laju pembangunan yang sedang giat dilaksanakan.

PT. PLN (Persero) yang bergerak dibidang penyediaan tenaga listrik

dituntut untuk lebih meningkatkan kemampuannya, agar dapat mengatasi laju

pertumbuhan serta kesejahteraan rakyat.

Penyaluran tenaga listrik harus mempunyai kualitas yang baik, andal dan

kontinuitas yang terjamin. Sehingga perlu adanya langkah-langkah untuk

mencegah terjadinya gangguan. Salah satu caranya adalah dengan memasang alat

yang dapat mencegah terjadinya gangguan. Dalam beberapa kejadian khususnya

gangguan Jaringan Tegangan Menengah terjadi akibat ulah binatang dimana hal

tersebut sering dianggap faktor yang tidak dapat dikendalikan. Oleh sebab itu

dirasakan perlu untuk melakukan tindakan pencegahan.

1

Sehubungan dengan hal tersebut maka penulis merasa tertarik memilih

judul: ”Alat Pengusir Binatang dengan Gelombang Ultrasonic”.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang dibahas adalah :

1. Apakah penyebab kehadiran binatang pada Jaringan Listrik Tegangan

Menengah?

2. Apakah gelombang suara dengan frekuensi tertentu dapat mencegah hardirnya

binatang pada jaringan listrik PLN?

I.3. Tujuan Penulisan.

Penelitian ini pada PT. PLN (Persero) Area Pinrang, bertujuan:

1. Untuk menganalisa dan menetukan penyebab gangguan akibat binatang

2. Untuk menganalisa dan menentukan gelombang suara dengan frekuensi apa

yang dapat mencegah kehadiran binatang pada jaringan.

I.4. Batasan Masalah.

Penelitian ini membahas mengenai alat yang menghasilkan gelombang

suara yang akan ditempatkan pada jaringan listrik. Dengan menganalisa dan

melakukan percobaan mengenai besar frekuensi suara yang dapat mengganggu

atau menjauhkan binatang dari jaringan listrik, diharapkan dapat diketahui besar

frekuensi yang tepat sehingga dapat mengurangi gangguan jaringan akibat

binatang. Dalam hal ini kami membatasi penelitian kami hanya gangguan akibat

binatang yang terjadi di PLN Area Pinrang.

2

1.5. Hipotesis

Apakah pada Area Pinrang terjadi penurunan frekuensi gangguan akibat

binatang. Dimana PLN Area Pinrang memiliki panjang jaringan 1.055 kms. Dan

kondisi jaringan Area Pinrang di beberapa daerah yang rawan terhadap gangguan

akibat binatang sehingga dibutuhkan alat pencegah terjadinya gangguan untuk

meningkatkan keandalan penyaluran listrik.

1.6. Sistematika Penulisan

Susunan Tugas Akhir ini terdiri dari lima bab yang mengikuti sistematika

sebagai berikut:

Bab I. Pendahuluan

Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan

masalah, dan sistematika penulisan yang merupakan gambaran umum tentang

tulisan dalam Tugas Akhir ini.

Bab II. Tinjauan Pustaka

Berisi uraian tentang landasan teori tentang dasar setting koordiasi

proteksi daya pada jaringan distribusi.

Bab III. Metode Penelitian

Merupakan tinjauan umum meliputi pengumpulan dan pengolahan data.

Bab IV. Perancangan Alat

Berisi Model Perancangan alat dan konsep Rangkaian sehingga

menghasilkan Frekuensi Ultrasonik.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem Penyaluran Daya Listrik

Daya listrik untuk pelanggan di daerah Pinrang bersumber dari beberapa jenis

pembangkit yang disuplay melalui jaringan transmisi dan Gardu Induk yang berada di

kota Pinrang.

Sistem jaringan tegangan menengah berfungsi untuk menyalurkan tenaga

listrik dari tegangan sekunder transformator gardu induk ke tegangan primer

transformator distribusi. Jaringan distribusi primer dapat berupa saluran udara

tegangan menengah (SUTM) san saluran kabel tegangan menengah (SKTM).

Pemilihan bentuk jaringan distribusi tegangan menengah biasanya

memperhatikan berbagai macam beban, misalnya beban industri, beban hotel,

perkantoran, rumah tangga dan lain-lain. Dalam penyaluran tenaga listrik, baik atau

tidaknya kualitas jaringan diawali dari apa yang dihasilkan oleh jaringan tersebut.

Faktor-faktor yang mempengaruhi baik atau tidaknya suatu jaringan antara

lain, yaitu :

1. Naik turunnya tegangan ( Voltage Fluctuation )

2. Kontuinitas Pelayanan ( Continuity )

3. Fleksibilitas Jaringan ( Fleksibility )

4. Biaya investasi Jaringan.

Berdasarkan hal – hal tersebut diatas, maka timbul beberapa syarat dalam

menentukan jaringan tegangan menengah.

4

Adapun syarat – syarat tersebut adalah sebagai berikut :

a. Jatuh tegangan dan rugi – rugi daya yang terjadi tidak melebihi

batas yang telah ditentukan oleh pihak PT. PLN (Persero)

b. Gangguan terhadap pelayanan ke konsumen tidak sering terjadi

dan berlangsung dalam kurun waktu singkat.

c. Biaya invesatasi jaringan tidak terlalu mahal.

Gardu Induk tersebut berfungsi untuk menurunkan tegangan tinggi menjadi

tegangan menengah atau tegangan distribusi primer. Jaringan tegangan menengah ini

umumnya berbentuk loop (lingkar), tetapi dalam pengoperasiannya berbentuk radial,

hal tesebut dipengaruhi oleh karena adanya jatuh tegangan disetiap ujung jaringan.

Daya listrik yang disalurkan melalui jaringan tegangan menengah ada

disalurkan langsung ke konsumen untuk konsumen besar dan sebagian diturunkan

tegangannya dengan bantuan transformator distribusi melalui jaringan tegangan

rendah untuk konsumen sadang dan kecil.

Secara umum dapat dilihat single line diagram dari pembangkit listrik sampai

ke konsumen di bawah ini :

5

Gambar ( 2.1) Sistem Penyaluran Daya Listrik

Keterangan : a. Pembangkit tenaga listrik (Generator)

b. Transformator Daya

c. Saluran Transmisi

d. Gardu Induk ( GI )

e. Jaringan tegangan menengah

f. Beban ( Konsumen besar / sedang / kecil )

g. Gardu Distribusi (GD)

h. Jaringan tegangan rendah 220/380 V

6

G

a bc

d e

f

f

gh

GI

GD

150 kV

220/380 V

f

f

f

2.2 Gambaran Umum Sistem Distribusi

Jaringan distribusi dapat diartikan sebagai proses pengiriman daya dan

tegangan listrik dari suatu gardu induk sampai kepada unit pelayanan dan pemakaian

beban. Pada proses pengiriman daya dan tegangan listrik ini, berawal dari sisi

sekunder transformator daya dari gardu induk (GI) penerima dan kemudian melalui

saluran distribusi primer atau jaringan tegangan menengah (JTM). Daya listrik

tersebut disalurkan/dikirim sampai di gardu distribusi. Pada gardu distribusi yang

dihubungkan dengan penyulang - penyulang, tegangan menengah diubah /

ditransformasikan menjadi tegangan rendah (TR) melalui transformator. Kemudian

tegangan rendah disalurkan jaringan tegangan rendah (JTR) melalui kabel bawah

tanah tegangan rendah atau melalui perangkat hubung bagi (PHB) tegangan rendah,

dan selanjutnya tenaga listrik dihubungkan ke instalasi atau unit pelayanan dan

pemakaian baban.

2.3 Fungsi Jaringan Distribusi

Fungsi sistem distribusi adalah menyalurkan tenaga listrik dari gardu induk ke

gardu distribusi dan mendistribusikan tenaga listrik tersebut dari gardu distribusi

kepada para pelanggan atau pemakai (beban).

Jaringan distribusi primer yang bertegangan menengah berfungsi menyalurkan

daya listrik dari gardu induk ke transformator- transformator distribusi dan para

pelanggan yang terhubung ke jaringan distribusi primer ini, yang umumnya adalah

industri-industri besar dan pabrik-pabrik. Kemudian transformator berfungsi

7

menurunkan tegangan menengah menjadi tegangan rendah dan selanjutnya

menyalurkan daya listrik ke jaringan distribusi sekunder.

Sedangkan jaringan distribusi sekunder yang bertegangan rendah berfungsi

menyalurkan tegangan listrik dari transformator distribusi kepada para pelanggan

yang terhubung pada jaringan distribusi sekunder tersebut.

Mutu tenaga listrik yang diterima konsumen menyangkut beberapa hal, tetapi

yang erat hubungannya dengan fungsi distribusi adalah :

1. Kontinuitas Pelayanan

Dalam hal ini, pemadaman harus diusahakan sekecil mungkin terjadi. Ini

dapat terjadi dengan mengusahakan agar jaringan distribusi yang digunakan

betul-betul tertata dengan baik.

2. Perubahan Tegangan

Perubahan tegangan harus dalam batas-batas yang ditentukan.Variasi tegangan

yang diperbolehkan menurut standarisasi PLN adalah maksimum +5 % dan

minimum – 10 % terhadap tegangan nominal.

3. Keseimbangan tegangan

Keseimbangan dari jaringan distribusi tiga fasa terganggu, biasanya

disebabkan oleh salah satu fasa yang besar.

2.4 Gangguan pada Sistem Distribusi

Jenis gangguan pada sistem distribusi yaitu gangguan arus lebih (over

current) dan gangguan tegangan tinggi (over voltage). Gangguan arus lebih, banyak

disebabkan oleh gangguan terhubung-singkatnya penghantar fasa dengan fasa lainnya

8

atau dengan tanah. Sedangkan gangguan tegangan lebih disebabkan oleh kenaikan

tegangan akibat sambaran petir ke jaringan dan kenaikan tegangan akibat pemutusan

sirkit atau disebut switching.

Akibat gangguan arus lebih adalah rusaknya material penghantar yang

dilaluinya, sedangkan gangguan tegangan lebih akan merusak kekuatan isolasi yang

pada tahap selanjutnya terjadilah hubung singkat. Pencegahan terhadap kerusakan

tersebut salah satunya adalah memasang peralatan proteksi yang proporsional, yaitu

sesuai dengan ketentuan / persyaratan pengaman dengan mempertimbangkan untuk

meminimalisir pemadaman akibat gangguan. Sebab pada akhirnya bekerjanya

peralatan proteksi dapat berarti pemutusan suplai tenaga listrik ke jaringan.

2.5 Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi adalah gelombang yang dirambatkan sebagai gelombang

mekanik longitudinal yang dapat berjalan dalam medium padat, cair dan gas.

Gelombang bunyi ini merupakan variasi/getaran molekul – molekul zat dan salig

beradu satu sama lain namum demikian zat tersebut terkoordinasi menghasilkan

gelombang serta mentransmisi energi bahkan tidak pernah terjadi perpindahan

partikel.

Binatang menggunakan gelombang bunyi/suara untu memperoleh perubahan

informasi dan untuk mendeteksi lokasi dari suatu objek. Misalnya tikus menggunakan

gelombang bunyi untuk mengemudi dan menentukan lokasi makanan.

9

2.6 Gelombang Bunyi Pada Sistem Pendengaran

Pendengaran adalah tanggapan terhadap rangsangan vabrasi mekanik. Tidak

semua rangsangan menghasilkan perasaan pendengaran. Agar dapat didengar suatu

bunyi haris cukup keras dan cukup tinggi intensitasnya sesuai daerah pendengaran.

Keadaan ini secara fisik dikatakan bahwa gerakan bunyi itu harus berada di dalam

daerah frekuensi yang dapat didengar.

Pada frekuensi yang terlalu rendah untuk didengar, getaran itu dapat dirasakan

dengan alat peraba, diperlukan amplitude yang jauh lebih besar agar dapat diraba

daripada yang diperlukan untuk pendengaran. Getaran dengan frekuensi yang lebih

tinggi dari daerah pendengaran tidak dapat dirasakan karena energinya sedemikian

besar sehingga menyebabkan pemanasan lokal dan rasa sakit.

Hampir semua vertebrata mempunyai alat pendengaran yang mirip dengan

telinga manusia. Sistem bunyi/akustik pada ikan dan amfibia tidak hanya dapat

memberi tanggapan terhadap bunyi tetapi juga terhadap rangsangan kimia, gerakan

fluida dan dalam beberapa hal terdapat rangsangan medan listrik. Sistem pendengaran

pada raptilia dan keluarga burung lebih dekat pada telinga manusia. Banyak binatang

lain, misalnya tikus peka terhadap energi vabriasi yang berada pada frekuensi yang

cukup tinggi sesuai dengan frekuensi pendengarnya. Jadi banyak macam sensor yang

peka terhadap energi vabriasi mekanik.

2.7 Pengertian Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonic merupakan gelombang mekanik longitudinal dengan

frekuensi di atas 20 KHz dan mentransmisikan energi dalam perambatan. Gelombang

10

ultrasonic pada frekuensi 60 KHz merupakan batas yang dapat didengar oleh

makhlum hidup, diatas frekuensi tersebut gelombang ultrasonic ini tidak dapat

didengar lagi bunyinya. Berikut ini gambar frekuensi pendengaran untuk bermacam –

macam binatang (Sales dan Pye, 1974).

Manusia

Kelelawar

Ngengat Malam

Ngengat Siang

Sayap Renda

Jangkrik Semak

Jangkrik

Jangkrik Tebing

Belalang

Binatang Menyusui

Ikan Paus dan Lumba-lumba

Anjing dan Singa Laut

Tikus Madagaskar

0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0 5,4 10 20 50 100 200

Gambar 2.1 Ketergantungan Frekuensi Pendengaran Untuk Bermacam-macam

Binatang (Sales and Pye, 1974)

Sebagai contoh kita ambil tikus. Tikus pada umumnya menggunakan

gelombang ultrasonic untuk berkomunikasi dalam rentangan frekuensi 2 KHz sampai

5 KHz. Komunikasi ini dilakukan untuk mengetahui perubahan informasi dan

mendeteksi lokasi dari suatu objek. Gelombang ultrasonic yang diterima tikus dapat

menghasilkan bermacam – macam tegangan meliputi daya tarik seks, pertahanan

wilayah, tanda bahaya dan perubahan tempat tinggal untuk mempertahankan

kelompoknya. Gelombang ultrasonic dipancarkan secara berputar dan tidak ada

11

modulasi karena gelombang ultrasonic. Prinsip dasar komunikasi tikus tersebut dapat

dimanfaatkan untuk pengendalian perilaku binatang sehingga menjauhi jaringan

listrik PLN.

Berikut ini digambarkan Kerangka Konseptual Pemaparan gelombang

Ultrasonik terhadap Pola Perilaku Binatang :

Gambar 1.1 Kerangka Konseptual Pemaparan gelombang Ultrasonik terhadap Pola

Perilaku Binatang

BAB III

12

METODE PENGUSIR BINATANG

Pengendalian Secara Biologi

Pengendalian Secara

Mekanis/Fisika

Pengendalian Secara

Kemis/Kimia

Pengendalian Manusia

Pembangkit Frekuensi Gelombang Ultrasonik

Perpindahan Energi Gelombang Ultrasonik

Efek pada binatang:- Thermal (Stress)- Kavitasi (Gelembung gas dalam sel)

Mempengaruhi Pola Perilaku Binatang

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Jadwal Penelitian

Sesusi dengan Judul Penelitian ini, maka memilih lokasi penelitian pada

lingkup PT. PLN (Persero) Cabang Pinrang, yang dalam hal ini adalah mengenai

gangguan jaringan akibat binatang. Dan dilaksanakan pada bulan November 2013 –

Juni 2014.

3.2 Metode Pengumpulan Data

Untuk memperoleh data sebagai penunjang utama penulisan proposal ini

penulis mengunakan metode pengumpulan data sebagai berikut :

1. Penelitian lapangan, yaitu penelitian yang dilakukan dengan cara

mengadakan serangkaian wawancara langsung sehingga dapat

memperoleh data yang dibutuhkan sehubungan dengan masalah yang

akan diteliti.

2. Penelitian Pustaka, yaitu untuk melengkapi data dalam penyusunan ini

penulis mengambil beberapa literatur yang mempunyai hubungan

dengan judul ini.

3.3 Sumber Data dan Jenis Data

3.3.1 Sumber Data

1.Data Primer, yaitu data yang berasal dari dalam perusahaan berupa

arsip, pengamatan maupun wawancara langsung dengan bidang yang

berkaitan sebagai dasar untuk observasi lansung dilapangan.

13

2. Data Sekunder, yaitu data yang diperoleh dari luar perusahaan, berupa

bahan tertulis atau kombinasi utama yang berkaitan dengan

penyusunan proposal ini, seperti laporan-laporan, literatur dan lain-

lain.

3.3.2 Jenis Data

Jenis data yang digunakan dalam penulisan dan pembahasan

digolongkan dalam dua jenis data yaitu :

1. Data kualitatif, yaitu data yang diperoleh bukan dalam bentuk angka-

angka melainkan dalam bentuk informasi baik secara lisan maupun

tulisan.

2. Data kuantitatif, yaitu data yang diperoleh dalam bentuk angka-angka

yang berasal dari perusahaan.

3.4 Pengujian Hipotesis

Berdasarkan tinjauan pustaka yang telah diuraikan serta disesuaikan dengan

masalah penelitian, maka dapat dirumuskan hipotesis sebagai berikut:

Frekuensi gelombang ultrasonik berpengaruh terhadap pola perilaku binatang

Jarak sumber gelombang ultrasonik berpengaruh terhadap perilaku tikus

Lama pemaparan gelombang ultrasonik berpengaruh terhadap perilaku

binatang

Kombinasi antara frekuensi, jarak sumber dan lama pemaparan gelombang

ultrasonik berpengaruh terhadap pola perilaku binatang dan binatang akan

pindah.

14

Dari sisi lain, manusia (baik bayi maupun dewasa) dan binatang peliharaan

tidak akan merasa terganggu karena tidak mendengar suara tersebut (frekuensi

diatur hanya untuk pendengaran binatang) dan tidak ada reaksi negatif jangka

panjang karena ini hanyalah gelombang elektro mekanik buka gelombang

elektro magnetik.

3.5 Time Schedule Penelitian

15

BAB IV

PERANCANGAN ALAT

4.1 Blok Diagram Sistem

Untuk mempermudah penjelasan dan cara kerja alat ini, maka dibuat blok

diagram. Masing – masing blok diagram akan dijelaskan lebih rinci dengan

rangkaiannya. Blok diagram ini secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar

dibawah ini:

Gambar 4.1 Blok Diagram Rangakaian

4.2 Rangkaian Catu Daya

Rangkaian catu daya yang digunakan memperoleh catu atau sumber tegangan

dari jala – jala listrik PLN. Tegangan 220 V harus diturunkan terlebih dahulu melalui

trafo. Tegangan tersebut kemudian disearahkan oleh penyearah jembatan sehingga

menghasilkan tegangan arus searah.

4.3 Osilator Pembangkit Gelombang

16

CATU DAYAOSILATOR

PEMBANGKIT GELOMBANG

PENGUAT SPEAKER

Saklar Pengatur Frekuensi Output

Setelah mendapat tegangan keluaran dari Catu Daya melalui trafo dan

Jembatan Wedgestone, selanjutnya masuk ke rangkaian osilator yang berfungsi untuk

mengubah tegangan keluaran tersebut menjadi gelombang. Gelombang keluaran

diatur agar sehingga didapatkan keluaran gelombang suara ultrasonik yang

diinginkan.

4.4 Saklar Pengatur Frekuensi

Rangkaian ini berguna sebagai saklar yang dapat digunakan untuk

menentukan keluaran frekuensi gelombang ultrasonik. Rangkaian ini bertujuan untuk

menyesuaikan jenis binatang yang akan dijadikan target untuk diganggu

4.5 Rangkaian Penguat

Setelah gelombang ultrasonic yang dikeluarkan dari rangkaian osilator

kemudian, gelombang ultrasonic tersebut melewati rangkaian penguat yang berfungsi

untuk memperkuat gelombang.

4.6 Speaker

Speaker digunakan sebagai keluaran hasil penguatan yang akan di arahkan ke

daerah yang rawan gangguan binatang.

17

LAMPIRAN

1. RAB (Rencana Anggaran Biaya) Pembuatan Alat.

2. RAB (Rencana Anggaran Biaya) Alat Pendukung.

3. Rekap Realisasi Laporan Gangguan 2011 – 2013 per bulan per kategori

gangguan.

18

DAFTAR PUSTAKA

Rusmaidi, Dedi. 2001. Elektronika 2. Bandung : Pioner Jaya.

Ackerman Erguene. 1979. Ilmu Biofisika. Surabaya : Universitas Airlangga.

Sudarminto. 1993. Rangkaian Popular Elektronika. Jakarta : Carya Remadja.

Sutrisno. 1984. Fisika Dasar Seri Gelombang dan Optik. Bandung : Institut

Teknologi Bandung.

Zemansky, Sears. 1991. Fisika Untuk Universitas 1 Mekanika, Panas, Bunyi.

Jakarta : Bina Cipta.

Conroy, James. 1987. Frequency and Hearing Capability (University of Smitfield-

USA).

Roger L. Tokheim.1996. Prinsip – Prinsip Digital. Penerbit Erlangga.

19