Pengantar Studi Perlindungan Kejut Listrik
Studi proteksi atau perlindungan terhadap sengatan atau kejut aliran listrik adalah studi yang dilakukan untuk menghitung dan mengevaluasi tegangan sentuh (touch voltage), sistem pentanahan yang tepat, desain kemampuan hantar arus dan ukuran kabel pembumian (PE), impedansi loop, arus loop, rating dan waktu pemutusan peralatan proteksi kejut seperti Ground Fault Current Interrupter (GFCI) atau Residual Current Circuit Breaker (RCCB) atau Residual Current Detector (RCD). Terkadang, analisis proteksi kejut termasuk dalam studi analisis aliran daya, hubung singkat, koordinasi proteksi dan erat hubungannya studi arc flash. Studi ini merupakan langkah rekayasa engineering dalam hirarki pengendalian bahaya pada manajemen keselamatan kerja — Omazaki Consulant adalah konsultan yang menyediakan jasa konsultasi studi analisis desain perlindungan sengatan listrik. Hubungi kami jika Anda sedang mencari konsultan penyedia layanan konsultasi proteksi tersengat listrik untuk sistem kelistrikan Anda dengan mengirimkan email ke cs@omazaki.co.id atau dengan mengisi formulir di kontak. Konsultasi studi analisis perlindungan dan pencegahan terhadap tersengat atau kejut listrik kami lakukan menggunakan software ETAP.
Artikel ini menyajikan gambaran umum pengatahuan dasar tentang kejut listrik, sistem perlindungan kejut listrik, dan studi desain proteksi sengatan listrik. Kami hanya akan fokus pada aspek desain teknik sistem kelistrikan untuk mencegah dampak tersengat listrik yang parah.
———————————————
Pengetahuan Dasar
Apa itu Kejut Listrik?
Sengatan listrik adalah rangsangan fisik yang terjadi ketika arus listrik mengalir melalui tubuh manusia. Arus yang mengalir melalui tubuh membawa energi dalam bentuk panas. Jumlah energi dapat diperkirakan dengan:
Sengatan listrik terjadi ketika seseorang menyentuh benda bermuatan listrik sekaligus menyentuh permukaan lain yang dapat menghantarkan listrik ke tanah. Sumber sengatan listrik yang umum adalah kabel, mesin dan peralatan yang telanjang dan rusak, serta kabel ekstensi. Perangkat grounding dan pengaman kelistrikan yang benar dapat membantu mencegah sengatan listrik.
Efek Sengatan Listrik pada Tubuh Manusia
Listrik adalah silent killer karena tidak dapat dilihat atau didengar. Berdasarkan studi internasional, 95% orang dewasa dianggap memiliki impedansi tubuh dalam kisaran 1000 hingga 2000 ohm. Jika terjadi suplai 230 volt yang digabungkan dengan resistansi bodi 1000 ohm, arus hingga 230 miliamp dapat mengalir melalui bodi. Ini menghadirkan risiko kejutan yang serius dan berpotensi fatal.
Lima faktor penting yang mempengaruhi risiko sengatan listrik:
- Besarnya arus
- Durasi arus
- Jalur yang dilalui dalam tubuh manusia
- Resistensi tubuh
- Frekuensi suplai listrik
Sentuhan Langsung dan Tidak Langsung
Standar IEC 61140 membedakan dua jenis kontak atau sentuhan berbahaya, yakni kontak langsung dan kontak tidak langsung.
- Kontak atau sentuhan langsung mengacu pada seseorang yang melakukan kontak dengan konduktor yang hidup dalam keadaan normal.
- Kontak tidak langsung mengacu pada orang yang bersentuhan dengan bagian mana pun dari rangkaian listrik yang biasanya tidak hidup, tetapi telah menjadi hidup karena kegagalan isolasi yang tidak disengaja atau beberapa kesalahan lainnya.
Tegangan Sentuh
Tegangan sentuh adalah perbedaan potensial antara kenaikan potensial tanah (ground potential rise – GPR) pada tanah tampat jaringan atau sistem berada dan potensial permukaan di mana seseorang berdiri sambil menyentuh struktur yang terhubung ke tanah.
Persamaan matematika tegangan sentuh sebagai berikut:
IEC menetapkan tegangan sentuh yang aman adalah di bawah 50V untuk sistem arus bolak-balik (AC). dan maksimum 120V untuk sistem tegangan searah (DC).
———————————————
Dasar Proteksi Sengatan Listrik
Aturan dasar perlindungan terhadap sengatan listrik adalah bagian bertegangan harus tidak dapat diakses dan bagian-bagian konduktif yang dapat diakses maka tegangannya tidak boleh melebihi batas aman. Hal itu berlaku baik dalam kondisi normal maupun dalam kondisi gangguan tunggal.
Dalam Kondisi Normal (Proteksi Dasar)
Perlindungan dalam kondisi normal disediakan oleh proteksi dasar (basic protection). Proteksi dasar mencegah kontak atau sentuhan dengan bagian bertegangan, seperti perlindungan dengan isolasi bagian bertegangan dan perlindungan melalui penghalang (barrier) atau selungkup (enclosure).
Dalam Kondisi Terjadi Gangguan
Perlindungan saat terjadi gangguan tunggal disediakan oleh proteksi gangguan (fault protection). Proteksi gangguan dapat dicapai dengan pemutusan suplai secara otomatis di mana bagian konduktif pada peralatan harus dibumikan dengan benar.
Proteksi yang Ditingkatkan (Enhanced Protection)
Proteksi terhadap sengatan listrik disediakan oleh penyediaan perlindungan yang ditingkatkan, yang memberikan proteksi dalam kondisi normal dan ketika terjadi gangguan tunggal.
Tindakan Rekayasa Engineering untuk Mencegah Tersengat Listrik
Berdasarkan IEC 60364-4-41, tindakan perlindungan berikut umumnya diizinkan :
- Pemutusan suplai secara otomatis (Clause 411),
- Double or reinforced insulation (Clause 412),
- Electrical separation for the supply of one item of current-using equipment (Clause 413),
- Tegangan ekstra-rendah (SELV and PELV) (Clause 414).
Sistem Pentanahan (Pembumian)
Jantung dari semua sistem perlindungan sengatan atau kejut listrik adalah sistem pembumian. Untuk pemahaman penuh tentang proteksi sengatan listrik, perlu untuk mempertimbangkan berbagai jenis sistem pembumian yang digunakan. Untuk menyediakan pembumian untuk suatu instalasi, diperlukan terminal pembumian. Ini dicapai dengan menggunakan salah satu dari lima metode berbeda:
- Sistem TN-C: Di mana terminal netral dan bumi digabungkan.
- Sistem TN-S: Di mana terminal netral dan terminal bumi benar-benar terpisah.
- Sistem TN-C-S: Di mana terminal netral dan bumi dan digabungkan, tetapi dipisahkan tepat di luar pemasangan konsumen.
- Sistem TT: Di mana tidak ada terminal bumi yang disediakan, tetapi titik bintang suplai terhubung ke massa bumi, dan instalasi konsumen juga terhubung ke massa bumi. Tanah di instalasi konsumen biasanya disediakan dengan memasang sistem pembumian lokal (misalnya, batang atau tikar).
- Sistem TI: Ini mirip dengan sistem TT, dengan perbedaan bahwa resistor dimasukkan antara titik bintang suplai dan bumi.
Studi dan evaluasi proteksi atau perlindungan kejut listrik akan difokuskan pada subjek-subjek di atas.
———————————————
Mengapa Perlu Melakukan Analisis Perlindungan Kejut Listrik?
Listrik adalah silent killer karena tidak dapat dilihat atau didengar.
Secara statistik terbukti bahwa sengatan listrik merupakan salah satu penyebab utama kematian di tempat kerja dan rumah. Untuk memastikan risiko sengatan listrik yang sangat kecil di lingkungan binaan, perancang dan pemasang menerapkan praktik perkabelan yang baik dan mematuhi aturan perkabelan nasional dan internasional yang relevan, mis. SNI PUIL dan IEC 60364, agar dapat menghasilkan instalasi listrik yang aman.
Perangkat listrik sering ditangani dengan arus dan tegangan yang secara inheren berbahaya bagi hewan, manusia, dan bangunan. Bahaya tersebut dapat disebabkan oleh interaksi fisik, beban berlebih, korsleting, dan hilangnya komponen, atau dampak panas atau kelembapan.
———————————————
Analisis Proteksi Terhadap Sengatan Listrik Menggunakan ETAP
Metodologi
Metodologi kami dalam menjalankan layanan konsultasi studi proteksi sengatan listrik sebagai tindakan rekayasa engineering dalam manajemen keselamatan kesehatan kerja (K3) adalah sebagai berikut:
- Pengumpulan dan verifikasi data
- Pemodelan kejut listrik
- Verifikasi dan validasi model
- Simulasi
- Dalam kondisi normal
- Dalam kondisi gangguan
- Analisis dan rekomendasi
- Pelaporan
Deliverables
Sebuah laporan terperinci yang memuat:
- Deskripsi dasar, tujuan dan ruang lingkup studi
- Deskripsi sistem dan pembumian
- Tabulasi data yang digunakan untuk memodelkan komponen sistem dan SLD yang sesuai
- Perhitungan dan evaluasi:
- Tegangan sentuh
- Kapasitas hantar arus dan ukuran kabel pembumian (PE)
- Loop impedance
- Loop current
- Rating dan setting waktu pemutusan peralatan proteksi terhadap tersengat listrik
- Tegangan sentuh
- Analisis dan rekomendasi
———————————————
Hubungi Omazaki Consultant jika Anda sedang mencari konsultan studi dan analisis perlindungan (proteksi) sengatan atau kejut listrik yang melayani layanan konsultasi menggunakan software ETAP untuk membantu proyek Anda atau untuk keperluan lain yang berkaitan dengan sistem kelistrikan Anda di Indonesia dan Asia Tenggara.
———————————————
Artikel Terkait
- Studi & Analisis Sistem Tenaga Listrik
- Studi & Analisis Hubung Singkat
- Studi Koordinasi Proteksi
- Studi & Asesmen Arc Flash
- Arc Flash: Definisi, Bahaya dan Resikonya
- Metode Perhitungan Arc Flash
- Batas Arc Flash dan Persyaratan Alat Pelindung Diri (APD)
Referensi
- IEC 60364-4-41Low voltage electrical installations – Protection Against Electric Shock
- IEC 60479-1 Effects of current on human beings and livestock –Part 1: General aspects
- IEC61140 Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment
- NFPA 70EStandard for Electrical Safety in the Workplace
- The essentials of electric shock protection, earthing systems and RCDs, EEP.
- Electric Shock Protection – https://www.westernautomation.com/solution-centre/electrical-safety-applications/shock-protection/?doing_wp_cron=1618714149.9945919513702392578125
- Protection against electric shock, Electrical Installation Wiki
- Legrand – Power Guide 2009: Electrical Hazards and Protecting Persons
———————————————