WIRELESS ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE (WATM)

Komunikasi tanpa kabel/nirkabel atau sering disebut Wireless telah menjadi kebutuhan dasar atau gaya hidup baru masyarakat informasi.Asynchronuous Transfer Mode (ATM) merupakan model transfer yang digunakan dalam implementasi B-ISDN yang telah distandardisasikan melalui CCITT (ITU) series I. Transfer adalah istilah yang digunakan oleh ITU-T untuk menjelaskan suatu teknik yang digunakan dalam suatu network telekomunikasi yang meliputi aspek-aspek yang terkait dengan konfigurasi jaringan dan analisis dari Wireless Asynchronous Transfer Mode (WATM)

Keywords : konfigurasi jaringan, free Space Loss, Eb/No, dan bit error rate

1. Dasar teori
Asynchronous Taransfer Mode (WATM) sebagai suatu mode transfer dimana dalam mode tersebut informasi diorganisasikan dalam bentuk paket-paket kecil dengan ukuran tetap yang di sebut dengan sel.
WATM disebut juga dengan cell relay dimana memiliki kelebihan dalam hal keandalan dan ketepatan fasilitas digital modernya dalam menyediakan packet-packet switching, WATM pada mulanya dikembangkan sebagai bagian dari cara kerja broadband ISDN, namun aplikasinya juga ditemukkan di lingkungan non ISDN yang tidak memerlukan data rate yang tinggi. Penggunaan ukuran dan format tertentu itu menghasilkan skema yang efisien untuk pentransmisian pada jaringan kecepatan tinggi.
WATM merupakan teknologi transport, switching, network management dan customer service yang mengatur informasi ke dalam bentuk sel dengan ukuran tetap. Jaringan WATM mempunyai karakteristik :

1. Pada WATM, proteksi error dapat diabaikan berdasarkan asumsi bahwa pada saat ini jalur-jalur jaringan ATM memiliki kualitas tinggi dengan bit error rate yang sangat kecil (bit error rate antara 10-8 sampai dengan 10-12)
2. WATM bekerja pada mode connection oriented, yang artinya bahwa sebelum melakukan pentransmisian data, dilakukan pembentukan hubungan pada jaringan untuk menyediakan jalur-jalur yang sesuai dengan tingkat kebutuhan dari terminal pengirim ke penerima WATM mentransmisikan sel melalui suatu hubungan yang disebut dengan virtual atau virtual channel (VC).
3. Pengurangan fungsi header , yaitu menjamin pemrosesan yang cepat dalam jaringan, maka fungsi header pada WATM dibatasi fungsi utama header WATM untuk mengidentifikasikan hubungan virtual.
4. Lebar bagian informasi yang realtif kecil, hal ini ditunjukkan untuk mengurangi panjang buffer pada switching dapat dikurangi sehingga delay yang terjadi akan kecil.

ENERGI PLTN

PLTN:
Faktor Pencemaran Lingkungan dan Gangguan Kesehatan

Pada setiap bulan Agustus, kita selalu diingatkan pada peristiwa jatuhnya bom atom (nuklir) di Hirosima dan Nagasaki. Hampir diperkirakan 100.000 orang menderita cirera. Tulisan ini dimaksudkan untuk membuka mata masyarakat luas akan kemungkinan terjadinya kecelakaan PLTN serta bahaya lingkungan dan kesehatan yang timbul ternyata cukup serius daripada yang diperkirakan sebelumnya. Terbukti bahwa secara rata-rata untuk seorang yang tinggal sampai 1 km dari sebuah reaktor nuklir, dosis radiasi yang diterimanya dari bahan-bahan yang dipakai di reaktor tersebut adalah kurang dari 10% dari dosis radiasi alam (dari batuan radioaktif alami, sinar kosmis, sinar-sinar radioaktif untuk maksud-maksud medis) .

Kalau untuk tambang-tambang batubara dikenal istilah "black lung", di mana partikel batubara yang terhirup oleh para pekerja tambang mengendap di paru-paru dan menimbulkan berbagai macam gangguan kesehatan, para pekerja di tambang Uranium (bahan utama untuk bahan bakar PLTN) terutama terkena radiasi dari Carbon 14 (C-14) dan gas Radon yang terpancar dari Uranium alam. Dari data statistik didapat bahwa kedua jenis radiasi ini menelan korban jiwa kurang lebih 1 orang tiap 20 juta MWH listrik yang dihasilkan PLTN per tahun.

Prinsip Kerja PLTN

Dalam reaktor nuklir terjadi proses pemecahan inti atom atau yang lebih dikenal dengan proses fussion, yaitu bahan bakar dipecah dengan penembakan neutron. Pemecahan ini menghasilkan energi dan partikel-partikel. Energi yang dihasilkan sangat besar, yaitu sekitar 200 MeV, dan partikel dasar yaitu photon, elektron, dan neutron. Neutron yang baru terbentuk ini akan menembak atom disampingnya. Demikian seterusnya sehingga reaksi ini dinamakan reaksi berantai (chain reaction).

Tipe reaktor nuklir di dunia kebanyakan adalah tipe LWR (Light Water Reactor), tipe ini menggunakan air biasa sebagai moderator (pengontrol kecepatan neutron) sekaligus menghasilkan uap air yang kemudian digunakan untuk menggerakan turbin. Di Amerika, BWR (Boiling Water Reactor) dan PWR (Pessurized Water Reactor) adalah jenis LWR yang banyak digunakan.

Sistem Pengamanan

Agar keamanan dapat terjamin sebuah reaktor harus dilengkapi dengan sarana pengontrol reaksi berantai dan sarana pendingin serta sarana pengolahan bahan bakar. Berbeda dengan reaksi kimia biasa, reaksi nuklir terjadi secara terus menerus/berrantai. Energi yang dihasilkan ditentukan dari kecepatan terjadinya pemecahan inti atom. Dalam mengontrol terjadinya reaksi ini, neutron yang mempunyai kecepatan tinggi harus diperlambat, hal ini dapat dilakukan dengan bahan yang disebut moderator. Beberapa contoh moderator adalah H2O (light water), D2O (heavy water, graphite dan lain-lain. Selain itu ada pula yang dinamakan absorber yang berfungsi untuk menyerap neutron seperti Baron, Xenon dan senagainya. Dengan cara mengontrol kadar moderator kita dapat mengontrol reaksi nuklir.

Sarana lain yang tidak kalah pentingnya adalah pengontrol panas dari reaktor. Sebuah reaktor nuklir akan bekerja normal apabila berada dalam keseimbangan panas (thermal equilibrium). Biasanya masalah ini dapat ditanggulangi oleh bentuk dan struktur reaktor itu sendiri yang memungkinkan panas dapat dialirkan dan dihilangkan secara alamiah. Perubahan beban kerja akan mempengaruhi reaksi sehingga akan mempengaruhi panas yang terjadi. Tetapi selama perubahan ini terjadi secara perlahan-lahan keseimbangan panas reaktor akan tetap terjaga. Dalam desain permulaan harus diperhitungkan perubahan panas yang terjadi pada saat-saat darurat, dalam hal ini mungkin diperlukan tambahan alat pendingin.

Tabel 1. Perbandingan biaya produksi PLTN dan PLTU (sen US$/kWH)

PLTN					PLTU
.	O&M	BAHAN BAKAR	KAPITAL	TOTAL	O&M	BAHAN BAKAR	KAPITAL	TOTAL
1986	1.25	0.75	3.34	5.34	0.44	1.85	0.99	3.27
1987	1.37	0.76	3.25	5.38	0.45	1.69	1.03	3.17
1988	1.46	0.79	3.35	5.60	0.36	1.65	1.06	3.07
1989	1.62	0.75	3.73	6.10	0.39	1.75	0.79	2.93
1990	1.55	0.72	3.70	5.97	0.39	1.77	0.91	3.04

Sumber : Energy Information Administration, US Departement of Energy.

Bagian penting lainnya adalah sungkup reaktor. Bagian luar reaktor harus dibangun lapisan yang kuat, lapisan ini berfungsi untuk menjaga reaktor dari gangguan luar dan sekaligus untuk menjaga agar radiasi dapat dikurung di dalam sungkup reaktor saja apabila terjadi kebocoran dalam reaktor.

Dalam desain seluruh sistim pengaman ini ada beberapa kriteria penting yang harus dipenuhi, misalnyae single falure criteria, dimana kegagalan satu bagian tidak boleh mengakibatkan kegagalan bagian lain, dan multi barrier concept atau sistem pengaman berlapis. Perkembangan teknologi modern yang pesat belakangan ini, terutama dalam bidang komputer adalah sangat besar artinya dalam menjamin terpenuhinya kriteria-kriteria ini. Kegagalan dapat saja terjadi, namun dengan bantuan komputer tiap kesalahan dapat dideteksi dengan cepat dan langkah-langkah yang perlu dapat diambil sedini mungkin untuk menghindari kegagalan total.

Pengalaman Buruk

Kekhawatiran masyarakat terhadap PLTN bukanlah tanpa alasan, telah terjadi beberapa kecelakaan dalam sekala kecil maupun besar. Pada tanggal 28 Maret 1979, telah terjadi kecelakaan yang relatif kecil di TMI (Three Mile Island)-AS, operator tidak menyadari bahwa mereka telah melakukan prosedur yang salah sehingga mengakibatkan reaktor terlalu panas dan akhirnya meleleh. Meskipun pada kecelakaan ini tidak terdapat korban jiwa, namun mempunyai arti yang sangat penting bagi industri nuklir. Sebelum kecelakaan itu, para ahli nuklir sangat yakin betul akan keamanan sebuah reaktor nuklir. Terjadinya kecelakaan ini telah membuka mata masyarakat luas dan para ahli bahwa kemungkinan terjadinya kecelakaan ternyata lebih besar daripada yang diperkirakan.

Kecelakaan terakhir dan terbesar terjadi pada tanggal 25-26 April 1986 di Chernobil, Uni Sovyet dahulu. Kecelakaan ini telah melibatkan secara langsung 135 ribu orang, 24.403 diantaranya dinyatakan terkena radiasi yang cukup berat, dan 29 orang menderita akibat yang fatal. Kecelakaan ini bermula dari rencana untuk mengadakan percobaan untuk mengetahui kemampuan reaktor dalam keadaan darurat. Kurangnya perencanaan matang dan belum mendapat ijin dari yang berwenang serta operator yang bertanggung jawab bukanlah seorang ahli dalam bidang nuklir, mengakibatkan reaktor tidak dapat dikontrol dengan baik.

Industri nuklir adalah industri yang paling banyak mencurahkan tenaga dan pikiran untuk masalah keamanan. Dari penelitian ahli, ditemukan satu titik persamaan bahwa salah satu penyebab utama dalam hampir semua kecelakaan adalah akibat faktor manusia. Hal ini mempunyai arti penting karena secara teori sebetulnya kecelakaan ini tidak semestinya terjasi. Dengan manajemen yang baik dan staf yang kompeten. Faktor ini dapat ditekan seminimal mungkin.

Terjadinya kecelakaan telah membawa pengaruh yang besar terutama mencakup tiga kategori yaitu: perubahan datam perusahaan (institusi), peralatan (equipment), dan cara kerja (operasional). Termasuk dalam kategori yang ketiga ini adalah faktor manusia, operator training, dan kesiap-siagaan dalam keadaan darurat (emergency preparedness).

Di samping faktor manusia, ditemukan pula bahwa terdapat kekurangan-kekurangan dalam desain yang dalam operasi normal tidak terlihat secara nyata, tapi dalam keadaan darurat menyebabkan situasi menjadi sukar diatasi. Setelah menyadari hal ini industri nuklir terus meningkatkan kesempurnaan desain. Selain itu dibentuk badan yang khusus bertugas mengontrol keamanan reaktor. Secara luas kecelakaan ini telah mengubah seluruh struktur, manajemen, dan operasi dari industri nuklir.

Sebagai contoh adalah Commonwealth Edison Company - perusahaan listrik ketiga yang terbesar di Amerika Serikat - yang 41% dari produksi listriknya dihasilkan dari reaktor nuklir telah memisahkan bagian yang bertanggung-jawab akan reaktor dengan bagian dari perusahaan lainnya. Dengan tindakan ini diharapkan bahwa perusahaan dapat mengambil keputusan yang lebih cepat dan efektif. Selain itu, dalam ruang pengontrol telah ditambah dengan teknologi komputer yang dilengkapi dengan layar pengontrol yang lebih canggih. Dengan demikian setiap keadaan yang tidak normal dapat diketahui dan dianalisa dengan cepat dan cermat agar dapat diambil tindakan yang diperlukan dengan segera.

Perubahan yang sangat penting adalah dalam program latihan (training program). Untuk menjadi operator dari sebuah reaktor nuklir kini dibutuhkan pendidikan khusus. Dalam program yang memakan waktu 3-10 tahun ini, seorang operator dilatih secara intensif di dalam maupun di luar kelas. Dengan peningkatan mutu latihan, diharapkan seorang operator dapat mengambil keputusan yang bijaksana dalam segala macam situasi darurat.

Masa Depan Nuklir

Setelah terjadinya kecelakaan ini, ada sebagian mengatakan bahwa kecelakaan ini merupakan akhir dari industri nuklir. Pendapat ini mendapat dukungan dari sebagian masyarakat yang merasa terancam dengan adanya reaktor nuklir. Dalam penyelidikan ditemukan bahwa pihak oposisi telah meningkat dari 26 % menjadi 42 %, dan pihak pendukung telah menurun dari 57% menjadi 49%.

Pendapat senagian lagi ada yang menyatakan bahwa perkembangan industri nuklir itu sendiri tidak terlalu terpengaruh oleh adanya kecelakaan ini. Terdapat faktor-faktor lain yang menyebabkan adanya perubahan dalam perkembangan nuklir, seperti pertimbangan ekonomis. Beberapa negara tetap menggantungkan sebagian besar produksi listrik dari reaktor nuklir seperti, Uni Sovyet dan Jepang. Pendapat ini lebih condong kepada pengaruh positif yang didapat dari kecelakaan ini, dan menyatakan bahwa kecelakaan ini justru menandai akan permulaan industri nuklir yang baru dan lebih aman.

Dalam kenyataan tenaga nuklir tidak mungkin dihapuskan dari dunia ini. Sampai suatu saat dunia mempunyai alternatif baru yang lebih ekonomis dan lebih aman, nuklir tetap memegang peranan yang penting. Adanya kecelakaan ini telah menunda perkembangan industri nuklir, tetapi dalam waktu yang bersamaan telah meningkatkan kesadaran untuk lebih menjaga segi keamanan. Dalam jangka panjang dapat dikatakan bahwa kecelakaan ini telah menbawa pengaruh positif terhadap keseluruhan industri nuklir.

PLTN dan PLTU Batubara dalam Perbandingan

Agaknya telah jelas bahwa Indonesia memerlukan pembangkit-pembangkit listrik baru untuk memenuhi kenaikan kebutuhan listrik di masa yang akan datang. Di AS, untuk tahun 1990, Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) dan Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara (PLTU) diproyeksikan akan memegang masing-masing 12,5% dan 55% dari total pembangkitan listrik, suatu angka yang lebih besar dari kontribusi jenis-jenis sumber energi lain .

Dalam memperbandingkan kedua pilihan ini, perlu diingat bahwa masing-masing berasal dari teknologi yang berbeda, meskipun demikian keduanya menggunakan energi yang dihasilkannya untuk menguapkan air. Selanjutnya uap tersebut digunakan untuk memutar turbin. PLTN merupakan bidang yang cukup baru dibandingkan dengan PLTU. Hal ini perlu ditekankan mengingat Indonesia adalah negara yang sedang berkembang. Selain itu, karena pemakaian bahan-bahan radioaktif untuk PLTN, masalah-masalah yang dihadapi dan faktor-faktor pembentuk hambatan tersebut adalah dua lingkup yang berbeda yang kadang-kadang tidak dapat diperbandingkan secara langsung. Segi-segi polusi, biaya konstruksi, pemeliharaan, bahan bakar dan operasi serta keamanan dan keandalan sistem diambil sebagai pokok- pokok perbandingan dengan harapan masingmasing akan terwakili secara jelas dan menyeluruh.

Faktor Ekonomi

Secara umum, PLTN dapat digolongkan sebagai investasi dengan modal tinggi dan biaya tahunan yang rendah ( untuk bahan bakar, operasi dan pemeliharaan) atau disebut "high capital low annuities investment" sementara PLTU sebaliknya adalah sebuah investasi dengan " low capital high annuities ". Ini sedikit banyak dapat dihubungkan dengan perbedaan waktu konstruksi : 5-6 tahun untuk PLTU dan 7-10 tahun untuk PLTN. Oleh karenanya, biaya pembangunan PLTN lebih sensitif terhadap perubahan desain dan teknologi reaktor, perubahan standar keamanan, harga bahan baku reaktor dan suku bunga pinjaman dari kapital yang dipakai. Menurut statistik, pembangunan PLTN cenderung untuk "overbudget", dari hanya beberapa persen sampai sekitar dua kali lipat perkiraan biaya semula. Di lain pihak, PLTU lebih sensitif terhadap harga bahan bakar yang berubah-ubah sesuai dengan pasar yang ada meskipun biaya pembangunan tidak akan banyak beranjak dari yang semula diperkirakan. Untuk Indonesia, dimana penyediaan batubara untuk PLTU akan berasal dari perusahaan negara, faktor perubahan harga ini tidak akan sedrastis yang terjadi di pasar bebas.

Dari beberapa sumber yang dipakai untuk makalah ini diperoleh angka yang berbeda-beda untuk biaya rata-rata untuk kedua jenis pembangkit listrik ini, sehingga hanya dapat disimpulkan bahwa pada umumnya, terutama untuk negara-negara maju di Amerika Utara, Eropa Barat dan Asia, PLTN tergolong lebih murah dari PLTU untuk kapasitas listrik yang sama. Untuk negara-negara sedang berkembang yang masih harus mengimpor sebagian besar dari teknologi pembuatan reaktor tersebut, mungkin didapat angka yang berbeda untuk biaya pembuatan sebuah reaktor nuklir, tetapi sulit didapat data yang akurat untuk itu. Maka penulis hanya akan memberikan gambaran tentang angka-angka yang beriaku di negara-negara maju yang telah kami sebut di atas.

Maksud dari istilah biaya disini adalah rata-rata pertahun dari seturuh investasi yang dikeluarkan selama masa laik operasinya. Hanya saja untuk masa-masa mendatang harga sebuah PLTN akan mengalami tingkat kenaikan yang lebih tinggi daripada PLTU, terutama karena terdapatnya biaya de-commissioning (penutupan sebuah lokasi PLTN) yang tinggi. Oleh karena itu pada permulaan abad ke 21 nanti keduanya tidak akan berbeda jauh. Walaupun demikian harga PLTN tetap di bawah PLTU. Satu referensi mengungkapkan bahwa rendahnya harga PLTN tersebut dimungkinkan oleh adanya subsidi dari pemerintah setempat untuk memacu penggunaan teknologi baru ini. Tanpa subsidi tersebut, biaya sebuah PLTN mencapai 30-100% lebih mahal daripada PLTU. Tetapi teknologi maju yang didapat bisa dijadikan justifikasi untuk memilih teknologi tersebut meskipun dengan biaya yang lebih mahal.

Tabel perbandingan biaya pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir dan batubara untuk beberapa negara maju

Faktor Pencemaran Lingkungan dan Kesehatan

Faktor pokok kedua dari perbandingan ini adalah tentang polusi yang dihasilkan oleh masing-masing pembangkit listrik. Dari data yang ada, pencemaran udara dari batubara adalah jauh lebih besar daripada bahan bakar nuklir, terutama asap dari hasil pembakaran batubara dalam tungku PLTU. Meskipun berdasarka Undang-Undang No. 23/1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup setiap PLTU baru diwajibkan untuk memakai "scrubbers" (flue-gas desulphurizer) untuk mengurangi kadar polutan yang dikeluarkannya, PLTU tetap memegang peranan penting datam pencemaran udara secara keseluruhan. Adapun beberapa polutan utama yang dihasilkan dari PLTU adalah sebagai berikut:

• gas SOx yang dikenal sebagai sumber gangguan paru-paru dan berbagai penyakit pernafasan.
• gas NOx, yang bersama dengan gas SOx adalah penyebab dari fenomena "hujan asam" yang terjadi di banyak negara maju dan berkembang, terutama yang menggantungkan produksi listriknya dari PLTB. Fenomena ini diperkirakan membawa dampak buruk bagi industri peternakan dan pertanian.
• gas COx yang membentuk lapisan yang menyelubungi permukaan bumi dan menimbulkan efek rumah kaca ("green-house effect") yang pada akhirnya menyebabkan pergeseran cuaca yang telah terbukti di beberapa bagian dunia.
• partikel-partikel debu selain mengadung unsur-unsur radioaktif juga berbahaya bagi kesehatan jika sampai terhirup masuk ke dalam paru-paru.
• logam-logam berat seperti Pb,Hg,Ar,Ni,Se dan lain-lain, yang terbukti terdapat dengan kadar jauh di atas normal di sekitar PLTU.
Sebagai kondensator dari sikius uap air primer, kedua jenis pembangkit listrik di atas memanfaatkan air dari sumber yang berdekatan dengan lokasinya. Oleh karena itu polusi air yang disebabkan oleh masing-masing kurang lebih berimbang untuk ukuran generator yang sama. Sebuah PLTN rata-rata beroperasi dengan efisiensi panas 33% (40% untuk PLTU). Jadi kurang lebih dua pertiga dari panas yang dihasilkan oleh bahan bakar terpaksa dilepas ke lingkungan meialui sikius pendingin. Untuk sebuah PLT (nuktir atau batubara) dengan ukuran 1.000 MWe yang beroperasi dengan efesiensi 35%, dihasilkan sekitar 1.860 MW sisa panas. Jika air diambil dengan debit 100 m3/s, maka air yang keluar dari sikius sekunder ini akan mengalami kenaikan suhu sekitar 4,5oC, suatu angka yang cukup untuk menggangu kesetimbangan ekosistim dari organisms yang hidup di sumber air tersebut. Dampak ini akan bertambah lagi dengan adanya bahan-bahan kimia pemurni air yang dicampurkan sebelum air tersebut masuk ke sikius pendingin.

Bertentangan dengan anggapan umum, radiasi sinar-sinar radioaktif (selanjutnya akan disebut radiasi) bukanlah sumber utama polusi pada PLTN. Malah terbukti bahwa secara rata-rata untuk seorang yang tinggal sampai 1 km dari sebuah reaktor nuklir, dosis radiasi yang diterimanya dari bahan-bahan yang dipakai di reaktor tersebut adalah kurang dari 10% dari dosis radiasi alam (dari batuan radioaktif alami, sinar kosmis, sinar-sinar radioaktif untuk maksud-maksud medis) .

Kalau untuk tambang-tambang batubara dikenal istilah "black lung", dimana partikel batubara yang terh-irup oleh para pekerja tambang mengendap di paru-paru dan menimbulkan berbagai macam gangguan kesehatan, para pekerja di tambang Uranium (bahan utama untuk bahan bakar PLTN) terutama terkena radiasi dari Carbon 14 (C-14) dan gas Radon yang terpancar dari Uranium alam. Dari data statistik didapat bahwa kedua jenis radiasi ini menelan korban jiwa kurang lebih 1 orang tiap 20 juta MWH listrik yang dihasilkan PLTN per tahun. Tetapi karena kedua unsur tersebut mempunyai waktu paruh yang sangat besar, dampaknya akan terus terasa untuk masa-masa yang akan datang. Salah satu pencegahan adalah dengan menempatkan sisa-sisa Uranium tambang di bawah permukaan tanah dimana radiasinya akan ditahan oleh dinding lapisan penyekat khusus, tetapi karena praktek ini juga dilakukan untuk sisa Uranium yang telah tidak mengandung C-14 dan Radon, pada dasarnya belum ada tindakan khusus yang dicanangkan untuk penangangan bahaya dari kedua unsur ini.

Perlu disimak bahwa masalah radiasi bukan semata-mata berlaku untuk PLTN. Misainya untuk kapasitas 1.000MWe, PLTN menghasilkan 50kCi radiasi yang sebagian besar berasal dari gas Xenon dan Krypton sementara PLTU akan mengeluarkan 2Ci radiasi yang keluar dari cerobong asapnya. Meskipun jumlahnya jauh lebih kecil, radiasi dari PLTU mempunyai dampak kesehatan yang lebih besar karena kalau abu tersebut terhisap akan menetap di paru-paru, sumsum tulang atau jaringan yang lain dan merupakan ancaman yang kontinyu sementara radiasi PLTN lebih berupa sinar yang menembus tubuh dan tidak menetap. Pada kedua kasus ini, radiasi yang dihasilkannya masih berada jauh dibawah limit masing-masing.

Faktor Keamanan

Salah satu sumber ketidakpastian masyarakat tentang PLTN disebabkan oleh adanya kemungkinan kegagalan sistim yang mengakibatkan bencana pada PLTN, seperti yang terjadi di TMI dan Chernobyl. Karakterisitik bencana pada PLTN dapat didefinisikan sebagai insiden dengan "low probability, high consequences'. Suatu bencana disebut katastrofi jika mengakibatkan sedikitnya 3.000 korban jiwa atau 45.000 orang cedera; maka probabilitas terjadinya katastrofi adalah sangat kecil, yaitu 1 tiap 107 tahun. Di samping katastrofi, insiden-insiden dalam skala lebih kecil yang terjadi di PLTN diperkirakan mengakibatkan kurang lebih 2 korban jiwa tiap 20 juta MWh per tahun listrik dari kanker, tumor, penyakit genetik dan lain-lainnya. Karena pada PLTU angka korban insiden ini sedemikian kecilnya sehingga dapat diabaikan, faktor ini dapat dijadikan satu pertimbangan dalam memilih jenis Pembangkit Tenaga Listrik untuk sumber listrik kita di masa depan. Menjajagi segi keamanan (safety) dari kedua pilihan ini terhadap kemungkinan kecelakaan, terlihat bahwa sebagian besar risiko ditemui pada saat penambangan bahan bakar tersebut. Di AS, sejauh ini teknologi PLTU telah menelan 1.300 korban jiwa dan 40.000 orang cedera sementara untuk PLTN 5.000 orang cedera dan kurang dari 100 korban jiwa

Limbah nuklir sampai saat ini tetap menjadi sumber utama kecemasan masyarakat banyak tentang PLTN. Sebuah PLTN dengan kapasitas 1.000 MWe membutuhkan sekitar 1 metrik ton bahan bakar dan menghalkan limbah sebanyak kira-kira 70 liter per hari. Sampai tahun 1980, AS telah menghasilkan 36 juta ton limbah dengan radiasi rendah dan 8.300 ton limbah dengan radiasi tinggi. Jumlah ini sebenarnya menghasilkan dampak radiologis yang setingkat dengan ratusan juta ton sampah yang dihasilkan oleh PLTU. Hanya karena konsentrasi radiasi yang tinggi, limbah PLTN membutuhkan suatu penanganan yang khusus. Selama ini, sisa bahan bakar dengan radiasi tinggi disimpan sementara di kolam-kolam penampungan sehingga efek radiasi yang ditimbulkannya dapat diabaikan, tetapi dengan semakin meningkatnya pemakain PLTN dalam produksi listrik, kebutuhan akan suatu metode penyimpanan permanen yang tepercaya terasa semakin mendesak. Meskipun sejauh ini belum ada satu cara yang dapat diterima secara meluas, beberapa metode yang diusulkan meliputi penyimpanan di tambang garam, lapisan granit, dibawah lapisan air tanah atau di dasar laut. Satu syarat mutlak yang telah dipenuhi oleh lokasi-lokasi ini terjaminnya kestabilan geologis untuk masa-masa yang akan datang.

Untuk PLTN, satu tambahan pertimbangan adalah adanya ancaman terorisme, meskipun sampai sekarang belum ada realisasinya. Meskipun menurut para ahli penggelapan Plutonium untuk pembuatan bom nuklir sederhana lebih merupakan fiksi daripada kenyataan, hendaknya hal ini diperhitungkan juga dalam pemilihan jenis Pembangkit Tenaga Listrik dan lokasinya di masa mendatang. Tetapi dengan sikap waspada dan hati-hati yang selama ini dianut dalam lingkup penggunaan bahan nuklir dan fakta bahwa untuk Indonesia risiko ini adalah lebih kecil daripada di negara-negara lain yang lebih maju dan liberal, agaknya untuk saat ini hal tersebut hanya akan merupakan pertimbangan minor saja. q

(Sumber: Andang Nugroho dan Hindro Mujianto - Permias)
Ir. Nanan Tribuana, Subdirektorat Pengawasan Lingkungan Ketenagalistrikan Ditjen LPE

Rasionalisasi Tarif Listrik

Rasionalisasi Tarif Listrik

Dihadapkan pada kendala fiskal dan kesepakatan bulan Januari dengan IMF, hampir seluruh pendanaan di sektor ketenagalistrikan harus diperoleh konsumen. Rasionalisasi tarif pada mulanya terlihat sebagai langkah esensial untuk melaksanakan restrukturisasi sektor ketenagalistrikan Indonesia dan berbagai bentuk privatisasi PLN. Di masa lalu, penyesuaian tarif hanya merupakan reaksi khusus terhadap penurunan drastis kinerja PLN dan sekarang ini rasionalisasi tarif dimaksudkan karena investor swasta membutuhkan prediksi aliran pendapatan PLN yang lebih baik. Lebih jauh lagi, maksud dari restrukturisasi tarif tenaga listrik adalah agar mampu menghasilkan penurunan biaya dan peningkatan pelayanan jika suatu sistem yang transparan memberikan insentif yang jelas secara konsisten kepada para produsen dan konsumen untuk terciptanya operasi dan investasi yang efisien.

Rasionalisasi tarif listrik dapat didefinisikan secara luas sebagai rancangan dan implementasi dari rezim penetapan tarif eceran dan mekanisme transfer keuangan lainnya untuk menyeimbangkan kelayakan keuangan para pemasok listrik dan kesejahteraan konsumen.

Akhir-akhir ini, jatuhnya nilai rupiah telah mengakibatkan rasionalisasi tarif menjadi hal kritis bagi kelangsungan operasional PLN dan beban keuangan Pemerintah serta keresahan sosial yang ditimbulkannya, karena sejumlah beban biaya ketenagalistrikan dinyatakan dalam mata uang US dolar, sedangkan pendapatannya dinyatakan dalam mata uang rupiah. Selama beberapa bulan terakhir ini, telah ada peningkatan sebanyak 4 kali terhadap biaya pembelian tenaga listrik dan komposisi biaya seperti BBM dan minyak pelumas di mana biaya ini dipengaruhi oleh perdagangan internasional, namun tarif listrik belum pernah disesuaikan secara signifikan sejak tahun 1994. Tanpa rasionalisasi tarif yang teratur, PLN tidak dapat memperoleh dana yang diperlukan untuk terus beroperasi. Hal ini akan dapat memaksa Pemerintah untuk menghadapi kemungkinan kebangkrutan PLN.

Pemerintah menyadari kebutuhan baru yang sangat mendesak akan restrukturisasi dan reformasi peraturan sektor ketenagalistrikan. Menaruh harapan bahwa akan dapat diperoleh tingkat efisiensi sebagai hasil dari tahapan pengenalan suatu struktur industri listrik berorientasi pasar yang lebih kompetitif, namun tanpa adanya tambahan suntikan dana dari Pemerintah ataupun konsumen, akan tetap terdapat kesulitan untuk memastikan adanya pendanaan yang memadai bagi sektor ketenaga-listrikan ini. Rasionalisasi tarif merupakan langkah awal dan paling mendasar untuk menuju terciptanya sektor ketenagalistrikan yang sehat, efisien, dan mampu memacu perkembangan sosial-ekonomi yang lebih lanjut.

Kerangka rasionalisasi tarif ini mensyaratkan bahwa aliran keuangan antara konsumen dan Pemerintah dan PLN tersebut mengikuti persamaan berikut ini:

C + G = REV REQ

Dana untuk membiayai pasokan listrik dapat berasal dari berbagai sumber. Dana ini dapat berasal dari konsumen atau Pemerintah. Oleh karena itu, dana yang berasal dari penjualan kepada konsumen (C) ditambah dana yang ditransfer dari Pemerintah (G) harus sama dengan tingkat pendapatan yang diperlukan oleh pemasok (REV REQ). Rasionalisasi tarif akan menentukan bagaimana parameter-parameter ini harus diseimbangkan agar tercapai hubungan sebagaimana terlihat pada persamaan di atas.

Analisis ini dimulai dengan suatu telaahan pengukuran kinerja keuangan. Target keuangan dan parameter biaya PLN yang lain akan menentukan tingkat pendapatan yang diperlukan (revenue requirement) oleh PLN. Dalam hal tidak terdapat kontribusi Pemerintah, tingkat pendapatan yang diperlukan menentukan tingkat tarif yang harus dibayar konsumen. Sebuah struktur tarif yang diperoleh dari hasil analisis biaya marjinal jangka panjang (Long-Run Marginal Cost/LRMC) untuk pasokan tenaga listrik kemudian diskalakan dengan tingkat pendapatan yang diperlukan. Hal ini akan menghasilkan tarif yang efisien secara ekonomis, dan tingkat pendapatan yang netral. Tarif yang seperti ini memenuhi dua kriteria rasionalisasi tarif, yaitu mampu memastikan kelayakan keuangan pemasok, dan menghilangkan distorsi ekonomi. Untuk memenuhi kriteria ketiga dari rasionalisasi tarif, perlu dilakukan pengukuran atas dampak dari tindakan penyesuaian tarif yang sekarang berlaku, dan pembentukkan suatu mekanisme pendanaan Pemerintah yang baru untuk memastikan tidak terdapatnya lagi subsidi seperti yang melekat pada tarif yang sekarang berlaku.

Kinerja Keuangan PLN

Pendapatan yang diperlukan (revenue requirement) bagi PLN adalah tingkat pendapatan yang diperlukan agar PLN mampu mencapai tingkat kinerja keuangan yang ditetapkan. Sebagai hasil dari perjanjian pinjamam dengan lembaga keuangan internasional, PLN menetapkan tingkat keuntungan (rate of return) konsolidasi sebesar 8% untuk nilai total aktiva yang telah dinilai ulang (net revaluated assets) sebagai target kinerja keuangannya. Namun demikian, target tersebut belum pernah tercapai dalam periode sepuluh tahun terakhir ini dan terutama sekali tidak realistis untuk diterapkan pada kondisi krisis sekarang ini.

Dalam pengukuran kinerja keuangan terdapat tiga sudut pandang utama yang berbeda kepentingan, yaitu: manajemen, yang terutama mempunyai perhatian terhadap tingkat efisiensi operasi dan penggunaan modal; pemilik, yang terutama mempunyai perhatian terhadap tingkat keuntungan sekarang dan di masa mendatang; dan pihak penyandang dana, yang terutama mempunyai perhatian terhadap kelancaran angsuran dana yang mereka berikan.

Tiga cara pengukuran tingkat keuntungan yang umum digunakan dalam bidang keuangan infrastruktur adalah ROA (Return on Assets), ROR (Return on Rate Base), dan ROE (Return on Equity). ROA adalah ukuran tingkat efisiensi penggunaan total investasi sistem ketenagalistrikan. ROR, mempunyai lingkup lebih kecil, yaitu ukuran laba operasional relatif terhadap aktiva tetap bersih yang digunakan dalam operasional. ROE adalah ukuran laba dalam hubungannya dengan nilai investasi para pemilik.

Ukuran tingkat kelancaran angsuran hutang juga penting antara lain meliputi DSC (Debt Service Coverage) dan SFR (Self-Financing Ratio). DSC menghitung pendapatan operasional relatif terhadap pembayaran angsuran hutang, sedangkan SFR merefleksikan kapasitas untuk mendukung investasi modal melalui upaya pembiyaan internal. Tingkat SFR yang rendah merefleksikan bahwa suatu infrastruktur tidak mampu mendukung pertumbuhannya sendiri secara substansial dan akan harus bergantung pada pendanaan dengan menggunakan hutang yamg besar. Tingkat keuntungan PLN dalam semua ukuran terlihat rendah baik dalam standar regional maupun standar dunia. PLN memperlihatkan angka yang relatif lebih baik untuk tingkat angsuran hutang, namun kinerja ini terlihat menunjukkan penurunan yang serius selama beberapa tahun terakhir (lihat Tabel-1).

Tabel 1. Kinerja keuangan PLN beberapa tahu terakhir

	1994	1995	1996	1997E	Pasifik	Dunia
Profitability
ROR (revalued) (%) ROR (unrevalued) (%) ROE (%) ROA (%)	4.2 5.8 3.0 2.8	6.1 8.3 4.3 4.0	4.7 7.6 4.0 4.0	3.2 5.3 1.8 3.0	6.3 - - -	10 to 15 - 16 to 20 4 to 5
Dedt service ability:
DSC (%) Interes coverage (%) SFR (annual) (%) Current ratio (%)	5.7 9.6 31.5 0.8	6.7 7.7 24.7 0.6	2.6 4.6 38.5 1.1	1.6 3.6 4.6 1.0	2.2 - 28.5 -	- 3.0 30.0 1.0

Pemerintah lewat peraturan-peraturannya tidak memberikan petunjuk jelas tentang target kinerja PLN yang tepat. Sebaliknya, sejumlah peraturan menyinggung tujuan komersial operasional PLN sedangkan di peraturan lain menyinggung kewajiban sosial yang harus dijalankan PLN tanpa mengindikasikan menyeimbangkan kedua tujuan yang seringkali bertentangan tersebut. Sebagai alternatif, suatu target keuangan yang realistik harus ditetapkan di mana target tersebut harus mampu merefleksikan tujuan-tujuan pemilik (Pemerintah Indonesia) maupun pihak penyandang dana PLN (Multilateral Development Banks/MDBS, bank-bank komersial dan pemegang obligasi).

Pemerintah sebagai pemilik harus menyeimbangkan keinginan untuk menswastanisasikan PLN dengan keinginan untuk meminimumkan setiap kenaikan tarif dan ketidakmampuannya dalam membiayai subsidi. Privatisasi dalam segala bentuk dapat berjalan lancar jika bagian PLN yang diswastanisasi akan memberikan tingkat keuntungan yang kompetitif secara internasional serta jika terdapat tingkat pertumbuhan yang memadai untuk menciptakan lingkungan investasi yang stabil, seperti misalnya adanya suatu kerangka pengaturan yang transparan yang mengikatkan biaya di masa mendatang dan aliran pendapatan kepada kekuatan pasar daripada kepada kekuatan politik tertentu.

Mengingat bahwa kemampuan Pemerintah untuk mendanai subsidi dan kemampuan konsumen untuk membayar tarif yang lebih tinggi banyak dipengaruhi oleh kondisi ekonomi yang sedang krisis pada saat ini, kinerja keuangan PLN jangka pendek harus diarahkan untuk tetap bertahannya operasional PLN daripada untuk mencapai tingkat laba berstandar internasional untuk menarik para investor. Kemampuan untuk tetap beroperasi (survival), di mata para penyandang dana, merupakan kemampuan untuk membayar hutang. MDBs bersedia membantu Pemerintah Indonesia dalam restrukturisasi sektor ketenagalistrikan jika ROR sebesar 8% dalam perjanjian pinjaman ditetapkan untuk mendukung proses ini. Untuk meyakinkan MDBs bahwa perubahan yang esensial sedang dijalankan, suatu bentuk perjanjian pinjaman yang khusus berdasarkan kerangka restrukturisasi harus ditetapkan jika terdapat penurunan target kinerja.

Oleh karena itu, sebagai ganti adanya penetapan target kinerja jangka pendek yang hanya menjanjikan tidak lebih dari kemampuan PLN untuk terus beroperasi maka para pemilik dan kreditur dapat mengharapkan adanya kemajuan dalam pembentukan suatu lingkungan dengan sejumlah bentuk privatisasi.

Tingkat Pendapatan yang Diperlukan

Tingkat pendapatan yang diperlukan (revenue requirment) adalah tingkat pendapatan yang harus diperoleh PLN untuk mencapai target kinerja keuangan yang ditetapkan. Sebagian dari proses ini mengukur sejauh mana kinerja keuangan PLN yang buruk merupakan hasil dari ketidakefisienannya sendiri. Diperlukan adanya penelitian dampak skenario-skenario operasional alternatif baik di dalam maupun di luar kewenangan dan kendali PLN. Secara khusus penelitian ini akan mengikutsertakan sejumlah faktor, yaitu: Tingkat efisiensi operasi PLN, Jadwal pengoperasian perusahaan listrik swasta (IPPs), Target kinerja keuangan PLN, Peningkatan biaya bahan bakar, Pertumbuhan angka penjualan, dan Nilai tukar mata uang.

Perencanaan rasionalisasi tarif dilakukan melalui analisis sensitivitas model keuangan PLN. Analisis sensitivitas akan mengindikasikan hal-hal sebagai berikut:

• Jika hanya mengacu pada peningkatan efisiensi operasi PLN, meskipun sangat bermanfaat, tetap secara signifikan tidak mengurangi kebutuhan akan besarnya tingkat pendapatan yang diperlukan.
• Peningkatan manajemen aktiva dan pengambilan keputusan investasi PLN, meskipun penting untuk jangka panjang, tidak secara signifikan mengurangi tingkat pendapatan yang diperlukan bagi PLN dalam waktu dekat ini.
• Jika hanya mengacu pada modifikasi implementasi IPPs yang berpengaruh secara nyata terhadap tingkat pendapatan yang diperlukan bagi PLN mulai tahun 2000, hal ini tidak mengurangi tingkat pendapatan yang diperlukan bagi PLN pada tingkat yang dapat dipenuhi oleh tarif yang sekarang berlaku, terutama dalam jangka waktu pendek.
• Penurunan target kinerja keuangan PLN memang mengurangi tingkat pendapatan yang diperlukan secara signifikan, namun tidak sampai pada tingkat yang dapat dipenuhi dengan tarif yang sekarang berlaku.
• Peningkatan biaya bahan bakar dan penurunan pertumbuhan penjualan meningkatkan tingkat pendapatan yang diperlukan bagi PLN dalam jumlah yang nyata.
• Nilai tukar rupiah-dolar sebagai parameter yang bersifat paling tidak menentu, mempunyai dampak paling besar terhadap tingkat pendapatan yang diperlukan bagi PLN. Tingkat pendapatan yang diperlukan ini meskipun hanya dalam kurs Rp. 5.000 per dolar, meningkat jauh pada tingkat yang tidak dapat dipenuhi oleh tarif yang sekarang berlaku.

Suatu perencanaan dengan mempertimbangkan sejumlah hasil di atas telah diformulasikan sebagai berikut:

• Implementasi program efisiensi PLN - pengurangan biaya SDM sebesar 50% (dengan kata lain tidak ada pertumbuhan riil), pengurangan pengeluaran modal di luar Jawa sebesar 20%, peningkatan efisiensi sebesar 2,3%, serta penurunan biaya perbaikan dan pemeliharaan sebesar 16,67%.
• Modifikasi implementasi IPPs - di Jawa, hanya perusahaan listrik swasta yang telah mencapai tahap financial closure yang akan mulai beroperasi dalam lima tahun mendatang dan akan diumumkan berdasarkan catatan prestasi kerja masing-masing selama ini (merit order).
• Meningkatkan biaya-biaya bahan bakar sampai pada tingkat kelas dunia.
• Menurunkan pertumbuhan penjualan, kira-kira sebesar 6%, 7%, 9%, 10%, 11% dari tingkat pertumbuhan per tahun di Jawa dalam lima tahun mendatang. Angka ini telah termasuk sejumlah pembangkit tenaga listrik untuk kepentingan sendiri (captive power).
• Target keuangan jangka pendek PLN dengan laba sebelum pajak (EBT) sebesar nol. Hal ini memperlihatkan tujuan para pemilik dan pihak penyandang dana PLN untuk mempertahankan kelangsungan operasi PLN seperti telah dibahas di atas.
• Kisaran nilai tukar mulai Rp 5.000 (skenario perencanaan rendah) sampai Rp 10.000 (skenario perencanaan tinggi) per dolar, merupakan kajian terhadap adanya ketidakpastian nilai tukar mata uang di pasar internasional.

Tabel 2. Mekanisme subsidi yang dapat diterapkan

Potensial of the mechanismto facilitate
Subsidy mechanism	Transparancy	targeting	Comprehensive reform 1/	Quick implementation
CUSTOMER FUNDED	.	.	.	.
Cross Subsidies	.	.	.	.
inter class geographic levies lifeline 2/	* #	* #	#	#
GOVERMENT/TAXPAYER FUNDED	.	.	.	.
Direct benefits to consumers	.	.	.	.
cash payments vouchers	# #	# #	.	* *
Benefits to entreprises	.	.	.	.
primari input subsidy direct	* #	*	* #	.
Rate of return	.	.	.	.
reduced targets undervalued assets	*	* *	# *	#

# indicates mechanism well-suited to objectives of tariff rationalization
* indicates mechanism poorly-suited to objectives of tariff rationalization
1/ i.e., moves toward the ultimate goal of eliminating distrortions and increased economic effeciency across all sectors
2/ lifetime tariffs can be funded by the goverment, althought customer cross-subsidies are more common

Kesimpulan secara keseluruhan adalah bahwa PLN membutuhkan peningkatan yang besar pada pendapatannya untuk tetap layak secara keuangan meskipun dalam kondisi yang paling baik. Meskipun Pemerintah Indonesia memilih menunda privatisasi PLN untuk meminimumkan kenaikan tarif, tingkat pendapatan yang diperlukan tetap meningkat sekitar 40 - 120% hanya untuk tahun 1998 saja tergantung pada nilai tukar mata uang. Pertanyaan yang timbul di sini adalah apakah kenaikan tersebut akan berasal dari konsumen atau Pemerintah dan bagaimana pengaturannya.

Subsidi Tenaga Listrik yang Ada Saat Ini

Biaya marjinal jangka panjang (Long-run Marginal Cost/LRMC) merupakan biaya ekonomis dari kapasitas dan energi yang dikaitkan dengan kenaikan permintaan. Teori ekonomi klasik menyatakan bahwa penetapan harga biaya marginal secara ekonomis akan menghasilkan alokasi yang optimal dari suatu sumber daya. Menggunakan karakteristik beban pelanggan pada LRMC dari sisi penawaran dan kemudian menskalakannya berdasarkan tingkat pendapatan yang diperlukan (revenue requirment), akan dapat dipergunakan untuk menentukan tarif berdasarkan revenue neutral LRMC. Tingkat tarif ini layak secara keuangan bagi pemosok dan efisien secara ekonomis, tetapi tidak membahas hal kesejahteraan masyarakat. Dengan membandingkan tingkat tarif ini dengan tariff yield yang ada saat ini, kami dapat menetapkan suatu gambaran tingkat subsidi pada setiap kelas pelangga.

Secara umum, diestimasikan bahwa total subsidi untuk pelanggan di tahun 1998 adalah sebesar US$ 1 hingga 1,5 miliar pada rentang perencanaan. Subsidi dari Jawa kepada Luar Jawa berada pada kisaran US$ 100 hingga 200 juta. hal kritis yang saat ini dihadapi oleh Pemerintah dan PLN bukanlah jumlah angka subsidinya yang besar, tetapi kenyataan bahwa saat ini tidak terdapat cukup dana untuk mendanai tingkat subsidi tersebut. Kebutuhan keuangan yang besar ini memunculkan kemungkinan bahwa tanpa adanya suntikan dana yang besar dari Pemerintah atau dengan melalui kenaikan tarif pada tingkat yang tinggi, maka PLN tidak akan mampu meneruskan kegiatan operasionalnya. Pertanyaannya kemudian adalah kemampuan dana yang ditransfer Pemerintah (G) dan berbagai kelas pelanggan yang ada pada dana dari konsumen (C) untuk menyediakan kebutuhan tambahan dana ini.

Mekanisme penyesuaian tarif listrik (electricity tariff adjusment mechanism / ETAM) yang ada saat ini tidak terbukti efektif untuk mampu mengatasi kelabilan kinerja keuangan PLN. Tujuan yang dinyatakan dalam ETAM adalah untuk mempertahankan tingkat tarif dasar "pada term nilai riil yang tetap" dengan menyesuaikannya terhadap perubahan harga minyak, harga pembelian listrik swasta, inflasi, dan biaya nilai mata uang. Sekalipun pengertiannya sangat layak, tujuan ini tidak pernah tercapai dikarenakan adanya masalah dalam pembobotan koefisien dan harga dasar dalam formulasinya. Pada saat inflasi telah naik 29%, akumulasi kenaikan ETAM tidak lebih dari 7%.

Pengalaman Subsidi Global

Secara jelas, penetapan tarif yang tergesa-gesa berdasarkan revenue-neutral LRMC akan tidak layak dari sudut pandang sosial-politik. Subsidi akan dilakukan dengan mengurangi hambatan pada kenaikan tarif pada beberapa kelas pelanggan yang dipilih. Bagaimanapun, yang namanya subsidi haruslah diambil dari dana Pemerintah ataupun dana yang berasal dari konsumen. Pengalaman dari bagian lain dunia ini bisa dimanfaatkan untuk mengembangkan suatu strategi rasionalisasi tarif yang mengoptimalkan penerapan subsidi.

Subsidi dinyatakan hanya ketika manfaat sosial yang diakui oleh subsidi lebih besar daripada biaya langsung administrasi subsidi ditambah biaya-biaya tak langsung yang terkait dengan gangguan ekonomis yang diakibatkan oleh subsidi. Ada beberapa contoh subsidi di dunia yang secara jelas menunjukkan hal ini. Secara umum, jika subsidi harus diterapkan, subsidi haruslah mempunyai beberapa karakteristik sebagai berikut:

• Transparansi. Biaya dan manfaat dari suatu subsidi dapat dievaluasi dan dinilai hanya jika diterapkan secara transparan.
• Ditargetkan. Lebih baik suatu subsidi ditargetkan kepada penerima tertentu, semakin sedikit jumlah dari "penumpang gratis"(konsumen yang menerima manfaat dari suatu subsidi sekalipun mereka bukanlah kelompok penerima yang ditargetkan), maka akan semakin besar efisiensi dari subsidi tersebut.
• Dapat diperbandingkan dengan reformasi keseluruhan. Subsidi haruslah dibuat untuk meminimumkan gangguan-gangguan ekonomi. Subsidi yang secara langsung menciptakan gangguan-gangguan di sektor lain, secara khusus adalah bertentangan.
• Dapat dengan segera diterapkan. Jika sustu subsidi tidak dapat diterapkan secara cepat maka akan menyebabkan ketidaksesuaian pada pentargetan yang efektif. Lebih jauh, penetapan waktu daripada pengenalan subsidi merupakan suatu hal penting; waktu awalan yang lama akan mengurangi fleksibilitasnya. Tabel-2 mengindikasikan kemampusesuaian dari mekanisme subsidi yang paling dikenal untuk sektor ketenagalistrikan di Indonesia. Subsidi silang mungkin dapat memenuhi kriteria di atas dan salah satu jenis subsidi silang, tarif "garis hidup", secara khusus dapat diterapkan dengan baik di Indonesia dimana konsumen pemakai circuit breaker 450 VA digunakan untuk mendefinisikan kelas tarif R-1. Ini merupakan suatu segmentasi pasar yang secara otomatis terpilih dengan sendirinya, yang dapat digunakan secara efektif kepada tarif "garis hidup" yang ditargetkan pada konsumen-konsumen kelas bawah.

Manfaat langsung kepada konsumen, disisi lain, sangat menarik karena hal itu dapat ditargetkan; masalahnya adalah bahwa di Indonesia suatu sistem penargetan haruslah dibangun dari "serpihan"; yang akan mengurangi jangka waktu dari penerapannya yang masih mungkin diterima. Subsidi masukan utama, sebagaimana subsidi bahan bakar minyak, tidaklah dapat diterapsesuaikan karena akan menyebabkan tambahan gangguan pada sektor-sektor lain. Penilaian aktiva yang di bawah nilai sesungguhnya juga tidak dapat digunakan karena hal itu tidak transparan. Mengurangi tingkat pengembalian (seperti target keuangan EBT = 0) dan pendanaan langsung dari Pemerintah kepada perusahaan, boleh jadi merupakan mekanisme yang dapat diterapsesuaikan.

Kemampuan Pendanaan Konsumen dan Pemerintah

Subsidi silang akan didanai oleh konsumen, sementara dana langsung perusahaan disediakan oleh Pemerintah. Penurunan tingkat pembelian juga akan didanai oleh Pemerintah, dalam bentuk proses berlanjut dari privatisasi. Pertanyaan yang tertinggal adalah seberapa besar masing-masing dapat menyumbang kepada nilai subsidi yang saat ini tak terdanai.

Pemakaian listrik merupakan sekitar 5% dari total pembelanjaan kalangan rumah tangga di Indonesia. Analisa ini didasarkan seri waktu data SUSENAS dari sekitar 600.000 rumah tangga di Indonesia, sebagaimana juga sekitar 1.500 data rumah tangga dalam survei karakteristik beban konsumen di Luar Jawa, menunjukkan bahwa permintaan listrik adalah tidak elastis. Dengan kata lain, suatu kenaikan tarif untuk sektor rumah tangga akan mengakibatkan tambahan bagi PLN.

Efek kenaikan listrik terhadap kemakmuran adalah relatif kecil. 30% kenaikan tarif akan menyebabkan penurunan kemakmuran (penurunan terhadap surplus konsumen) sebesar 0,3% dari belanja bulanan rumah tangga. Kalangan rumah tangga yang paling miskin tidaklah mempunyai kemampuan untuk menikmati listrik; suatu rumah tangga haruslah cukup makmur untuk dapat membayar biaya penyambungan sebesar Rp 200.000 pada tahap awal. Jika pada kenyataanya, Pemerintah berniat melindungi standar hidup dari kalangan rumah tangga yang paling miskin, mensubsidi listrik bukanlah cara yang paling tepat untuk dilakukan.

Betapapun Pemerintah bisa mencari setidaknya suatu tingkat minimal dari konsumsi listrik pada kalangan rumah tangga untuk tujuan pembangunan ekonomi-sosial. Analisa kami menyarankan pemilihan pemakaian bulanan sebesar 30 kWh sebagai "garis hidup" adalah pilihan yang layak.

Analisis mengenai akibat dari penyesuian tarif terhadap konsumen komersial/industri dilakukan dengan menggunakan model general equilibrium berdasarkan data input-output BPS (Biro Pusat Stistik). Analisis ini mengindikasikan bahwa kelistrikan merupakan 0,6% dari total biaya input. 10% kenaikan tarif riil akan tidak terlalu berpengaruh terhadap GDP dan kesempatan kerja. Demikian untuk kurun waktu lama, akibat yang ditimbulkannya relatif kecil, berpengaruh kurang dari 1% terhadap perubahan kesempatan kerja dan persentase pertumbuhan GDP. Sebagaimana pada sektor rumah tangga, permintaan listrik adalah tidak elastis oleh karena itu kenaikan tarif listrik akan menaikkan pendapatan PLN.

Karena konsumen nampaknya dapat menerima kenaikkan tarif yang subtansial, pemerintah akan dihadapkan pada tekanan dalam kondisi sekarang ini untuk memberikan tambahan dana melalui tingkat pendapatan yang diperlukan (revenue requirement) bagi PLN. Pada saat ini tingkat subsidi yang tak terdanai ini bernilai sekitar 5% dari anggaran tahun 1998/99 dan mendekati 2/3 nilai subsidi minyak pada tahun 1999/00. Dihadapkan pada kendala fiskal dan kesepakatan bulan Januari dengan IMF, hampir seluruh pendanaan disektor ketenagalistrikan harus diperoleh konsumen.

Dasar Formulasi Strategi

Berdasarkan hal-hal yang telah dikemukakan di atas, suatu rasionalisasi tarif listrik telah disusun dengan menggunakan asumsi-asumsi sebagai berikut:

• PLN memerlukan tingkat kenaikan pendapatan yang cukup besar untuk terus dapat beroperasi. Tidak ada ukuran (misalnya peningkatan efisiensi atau pembatalan pembelian listrik swasta) yang dapat mengurangi pendapatan yang diperlukan yang dapat dipengaruhi dengan menggunakan tingkat tarif yang diperlukan sekarang.
• ETAM tidak berfungsi sebagai mana diharapkan dan tidak dapat memenuhi tingkat pendapatan yang disyaratkan bagi PLN pada kerangka waktu yang diperlukan.
• Pemerintah tidak dapat menyediakan dana yang cukup bagi sektor ketenagalistrikan, sebagian besar sumber dana haruslah berasal dari konsumen.
• Dukungan Pemerintah haruslah dinyatakan secara jelas dan terbatas pada pendanaan langsung pada aktivitas-aktivitas yang secara komersial tidak menguntungkan, misalnya kegiatan pengembangan listrik pedesaan yang spesifik. Pendanaan ini dapat disediakan dengan menggunakan mekanisme kewajiban pelayanan masyarakat (community service obligation).
• Pemegang saham PLN, dalam hal ini Pemerintah, lebih cenderung meminimalkan kenaikan tarif daripada melakukan privatisasi PLN, setidaknya dalam jangka pendek.
• Pemberi pinjaman dana khususnya pihak bank multilateral akan bersedia menerima kinerja keuangan yang lebih rendah sebagai ganti dilakukannya reformasi regulasi dan restrukturisasi industri.
• Pemerintah lebih cenderung untuk membuat tarif di Jawa lebih tinggi dari revenue-neutral LRMC daripada menetapkan tarif nasional yang seragam setidaknya dalam jangka pendek.
• Setiap penyesuaian pada tingkat tarif atau proses penetapan tarif haruslah diikuti dengan restrukturisasi internal PLN dan pemberian insentif untuk meningkatkan efisiensi operasional sebagai mana pengoptimalan manajemen aktiva dan pengambilan keputusan investasi dalam jangka yang lebih panjang.
• Setiap revisi tarif harus menyediakan tingkat pelayanan "garis hidup" untuk kalangan konsumen rumah tangga kecil untuk melindungi tingkat minimal konsumsi listrik.

Konsep dasar ini sesuai dengan UU No. 15/1985, PP No 10/1989, PP No. 23/1994 dan UUD 1945. Sebagai contoh tidak satupun dari peraturan-peraturan ini menyebutkan bahwa konsumen harus membayar lebih rendah dari biaya penyediaan (dengan kata lain subsidi oleh Pemerintah). Arahan ini tidak secara jelas menjabarkan bagaimana sektor ketenagalistrikan harus didanai, tetapi lebih pada mengemukakan kebutuhan akan pengarahan dan petunjuk Pemerintah. Dengan kata lain, suatu pihak haruslah membayar untuk pembangunan dan kegiatan ketenagalistrikan.

Sementara banyak hal dari strategi yang diusulkan dapat diupayakan tanpa merubah undang-undang dan peraturan yang saat ini berlaku, rasionalisasi yang menyeluruh memerlukan perubahan perundangan dikarenakan tingkat persetujuan yang harus diperlukan untuk merubah tarif. Dalam kondisi perekonomian saat ini, penyesuaian tarif yang diperlukan dalam rasionalisasi tarif haruslah dilakukan seringkali dan pada waktunya. Perlunya persetujuan untuk setiap penyesuaian oleh kepala negara akan menyebabkan penundaan dan menyulitkan usaha-usaha rasionalisasi tarif.

Lebih jauh pejabat Pemerintah yang memberikan persetujuan tarif harus lebih paham secara detil mengenai PLN dan industri ketenagalistrikan dan harus lebih tanggap pada perubahan cepat yang terjadi. Pejabat-pejabat ini harus secara cepat membangun kemampuan untuk menilai perekonomian, komersian dan implikasi sosial dari berbagai pilihan pendanaan bagi sektor ketenagalistrikan termasuk mengenai kenaikan tarif. Kepala negara nampaknya tidak memiliki cukup waktu untuk hal-hal detil. Stategi kami adalah mengusulkan bagaimana mendanai sektor ketenagalistrikan sebagaimana usulan pembentukan satu institusi baru yang memproses penerapan perencanaan keuangan.

Strategi Rasionalisasi Tarif

Elemen strategi terhadap rasionalisasi tarif adalah: Tujuan mengacu kepada sasaran utama dari setiap tahapan. Jangka waktu mengindikasikan estimasi waktu setiap tahapan untuk diterapkan. Target keuangan mengacu kepada kinerja keuangan PLN yang akan diterapkan untuk setiap tahapan.

Suatu strategi rasionalisasi tarif haruslah diterapkan pada tiga pilar dukungan: Pemerintah, DPR dan masyarakat.

Strategi yang diusulkan terutama tergantung pada peningkatan kontribusi konsumen (misalnya kenaikan tarif) untuk mendanai PLN. Pada saat yang sama usulan tentang sebuah harga tarif "cap" yang dimodifikasi akan menekan PLN untuk meningkatkan efisiensinya. Untuk mengurangi pengaruh yang mungkin timbul pada konsumen akibat kenaikan tarif yang tinggi, kami mengusulkan pemakaian fokus terbatas (misalnya ditargetkan dan transparan) dari subsidi silang, termasuk tarif "garis hidup", retribusi geografi (geographic levies) dan subsidi silang antar kelas. Beberapa pendanaan Pemerintah juga akan diajukan terutama melalui pendanaan langsung bagi kegiatan investasi yang tidak layak secara komersial (misalnya kegiatan listrik pedesaan) dan melalui penurunan target tingkat pengembalian pada awal-awal tahun. Elemen-elemen ini dijadwalkan untuk mendukung dan menjadi terintegrasi dengan restrukturisasi lain yang telah mulai dilakukan.

Kunci provisi yang lain dari strategi ini adalah adanya review Pemerintah yang terregulasi dan tranparan terhadap keuangan PLN dalam rangka penetapan tarif. Ini menyangkut revisi periodik dari tarif dasar dan pemakaian ETAM yang direvisi (RETAM). Pada tahapan selanjutnya kami mendiskusikan struktur yang mungkin bagi penyesuaian tarif dasar dan formulasi dari RETAM. Dua elemen ini digunakan pada setiap tahapan dari strategi yang diusulkan. q

Oleh : Ir. Nanan Tribuana
Sumber: Ditjen Listrik dan Pengembangan Energi, Departemen Pertambangan dan Energi.

Radiotext

Radiotext

Pada sistem penyiaran FM stereo di pita frekuensi 88~108 MHz, tersedia fasilitas pengiriman data untuk siaran teledata yang menempati sebagian kecil pita bagian atas dari seluruh pita siaran. Di Indonesia, fasilitas ini belum dimanfaatkan karena adanya beberapa kendala : belum tersedianya perangkat keras dan perangkat lunak, baik pada pemancar maupun pada penerima. Untuk melihat kemungkinan aplikasi sistem siaran teledata di Indonesia, telah dilakukan studi kelayakan di Lab. Teknik Elektro U.K. Satya Wacana Salatiga. Sistem yang dilipih adalah sistem SCA (subsidiary communications authorization), dan telah dilakukan perancangan pada semua sub-sistem yang mendukung siaran teledata, yakni perangkat keras pemancar, perangkat lunak pengirim data, perangkat keras penerima, dan perangkat lunak pemayar data. Dari studi ini diperoleh hasil bahwa sistem penyiaran teledata dapat dibuat dengan mudah, dan hasil perancangan telah bekerja dengan baik. Laju pengiriman data yang berhasil dilakukan adalah sebesar 1.200 bps. Sistem ini dengan mudah akan bisa diaplikasikan pada sistem siaran FM stereo konvensioal yang saat ini digunakan di Indonesia karena pada umumnya sistem pemancarnya telah menyediakan terminal masukan untuk sinyal SCA. Hasil studi juga menunjukkan bahwa perancangan pemayar (display) pada sistem penerima bisa dilakukan dengan melakukan modifikasi pada penerima FM stereo konvensional. Karena karakteristiknya yang khas maka sistem teledata ini disebut dengan sistem radiotext.

Latar Belakang

Siaran FM stereo di Indonesia sudah cukup luas diselenggarakan, bahkan hingga ke kota-kota kecil di seluruh pelosok tanah air. Sayangnya, siaran ini belum dimanfaatkan secara maksimal karena masih ada fasilitas yang tidak dimanfaatkan, yakni fasilitas pengiriman teledata. Di negara-negara maju, fasilitas ini sudah sejak lama dimanfaatkan untuk mengirimkan data-data teks secara digital. Data/informasi yang dikirimkan bisa dari berbagai jenis, mulai dari informasi teks lagu yang sedang diputar saat itu, pengumuman, cuaca, iklan bioskop, hingga ke pasar uang dan informasi-informasi yang berubah dengan cepat lainnya. Karakteristik sistem teledata ini persis sama dengan sistem teletext yang sekarang sudah lazim digunakan oleh sistem televisi. Karena dikirim dengan sistem broadcast FM stereo dan diterima dengan penerima FM stereo khusus (yang memiliki pemayar) maka informasi teledata ini sangat praktis dan berguna bagi pelanggan yang mobilitasnya tinggi. Seorang pebisnis misalnya, bisa memonitor pergerakan harga saham dari menit ke menit hanya dengan mengantongi pesawat penerima saku yang dilengkapi dengan teledata. Hal inilah yang membedakannya dari sistem teletext televisi, yang (hampir) tidak memiliki mobilitas sama sekali karena untuk menerima siarannya harus menggunakan layar televisi. Pesawat televisi yang portable saat ini belum bisa digunakan dengan maksimal akibat lemahnya sinyal dari pemancar dan terlebih lagi karena sangat boros energi. Batere pesawat televisi mini yang beredar di pasar saat ini, hanya sanggup bertahan selama 2-3 jam saja. Dengan demikian, sistem teledata dengan radio akan lebih unggul dalam banyak hal dibanding dengan sistem teletext televisi.

Studi ini dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana sistem teledata bisa diwujudkan (dengan menggunakan komponen yang tersedia di pasaran) dan kemungkinan aplikasinya di Indonesia. Karena karakteristiknya yang khas, maka pada makalah ini sistem teledata dengan radio disebut juga dengan sistem radiotext.

Sistem Radiotext dengan SCA

Fasilitas penyiaran teledata disediakan oleh setiap perangkat pemancar FM stereo yang standar. Ada dua jenis sistem pengiriman teledata yang saat ini digunakan : sistem RDS (radio data system) yang berasal dari Inggris (tepatnya dari European Broadcasting Union, EBU), dan sistem telerate yang menggunakan SCA (subsidiary communications authorization) yang berasal dari Amerika Serikat (lihat Gambar 1). RDS menggunakan sub-frekuensi pembawa sejauh 57 kHz dari frekuensi pusat dengan sistem modulasi amplitudo jenis DSBSC (double sideband suppressed carrier) dan lebar pita sebesar + 2 kHz setelah terlebih dulu dimodulasikan secara BPSK (bi-phase shift keying). SCA menggunakan sub-frekuensi pembawa sejauh 67 kHz dari frekuensi pusat dengan sistem modulasi frekuensi (FM) setelah terlebih dulu dimodulasikan secara FSK (frequency shift keying) dan deviasi maksimum sebesar 7,5 kHz. Karena menggunakan modulasi frekuensi, maka jelaslah bahwa sistem SCA lebih kebal terhadap derau dibanding sistem RDS. Keunggulan lainnya adalah laju pengiriman data yang lebih tinggi (karena lebar pitanya lebih besar) dan untai penerima yang lebih sederhana. Karena keunggulan-keunggulan itulah maka sistem SCA dipilih sebagai obyek studi untuk meneliti kemungkinan penerapannya di Indonesia.

Keterangan :

L+R = jumlah informasi suara kanal kiri dan kanan
L-R = selisih informasi suara kanal kiri dan kanan
pilot = sinyal pandu penanda siaran stereo
RDS = radio data system
SCA = subsidiary communications authorization

Seperti tampak di Gambar 1, pengiriman data teks dilakukan di luar spektrum frekuensi suara stereo (L+R dan L-R yang menempati spektrum dari 0 hingga 53 kHz), sehingga tidak timbul interferensi di antara keduanya. Pengiriman dilakukan dengan sistem modulasi bertingkat : FSK dan FM. Modulasi FSK dilakukan pada tahap awal, yakni memodulasikan data-data digital (berupa informasi "1" dan "0" dari data digital teks informasi) menjadi sinyal audio DTMF (dual tone multiple frequency). Sinyal ini kemudian dimodulasikan kembali secara FM pada frekuensi pembawa 67 kHz dengan lebar deviasi maksimum sebesar 7,5 kHz. Sinyal SCA-FM ini pada akhirnya dijumlahkan dengan sinyal multipleks FM stereo konvensional. Bagan kotak sistem FM stereo dengan fasilitas radiotext ditunjukkan di Gambar 2. Secara teoritis, kecepatan pengiriman data maksimum yang bisa dilakukan dengan sistem ini adalah sebesar 4.800 bps.

Perangkat keras yang ditambahkan pada pemancar FM stereo konvensional adalah untai antar-muka ke komputer, modulator FSK, dan modulator SCA-FM. Antar-muka komputer berfungsi untuk menjembatani jalur komunikasi serial (RS232) komputer dengan sistem SCA, karena kedua sistem ini memiliki aras tegangan logika yang berbeda (RS232 menggunakan aras -15V dan +15V untuk mewakili logika 1 dan 0, sedangkan sistem SCA menggunakan aras tegangan TTL +5V dan 0V). Untai ini menggunakan untai terintegrasi (IC) jenis MAX232, yang memang berfungsi untuk mengubah aras tegangan TTL menjadi aras tegangan RS232, dan sebaliknya. Modulator FSK berfungsi untuk memodulasikan data dari komputer (berupa aras tegangan TTL) menjadi sinyal audio DTMF (dual tone multiple frequency). Untainya menggunakan IC jenis TCM 3105 yang merupakan modem FSK chip tunggal, sehingga sangat sederhana. Modulator SCA-FM berfungsi untuk memodulasikan sinyal DTMF (dari modulator FSK) menjadi sinyal termodulasi frekuensi, dengan sub-pembawa sebesar 67 kHz. Untainya menggunakan NE565 yang merupakan untai PLL yang difungsikan sebagai modulator FM. Keluaran dari modulator SCA-FM ini akhirnya dijumlahkan dengan sinyal multipleks FM stereo konvensional dan dipancarkan.

Pada penerima, modifikasi dilakukan dengan menambahkan beberapa buah untai : band pass filter 59,5~74,5 kHz yang akan mencuplik sinyal SCA dari penguat berpita lebar yang tersedia pada penerima konvensional, untai demodulator SCA-FM, untai demodulator FSK, dan untai pemayar (display circuit). Untai BPF berfungsi untuk menapis sinyal-sinyal di luar sinyal SCA yang akan diproses. Untai demodulator SCA-FM berfungsi untuk mendapatkan kembali sinyal DTMF. Seperti halnya modulator SCA, maka demodulator SCA menggunakan IC jenis NE565 sebagai komponen utamanya. Sinyal DTMF yang dihasilkan akan didemodulasikan sekali lagi oleh untai demodulator FSK sehingga didapatkan keluaran data digital yang tepat sama dengan data digital yang dikirimkan dari pemancar. Data digital ini akan diumpankan pada sistem pemayar LCD, atau bisa juga dihubungkan dengan sebuah komputer untuk memayarkannya. Untai pemayar LCD yang dirancang di sini menggunakan empat baris matriks dan menggunakan pengendali mikro (micro controller) sebagai pengendali perangkat lunak.

Data informasi teks yang dikirimkan dari komputer memiliki format yang sangat mirip dengan format data teletext pada televisi. Pada penerima, tampilan datanya adalah dalam bentuk halaman-halaman tertulis, mirip seperti majalah yang berisi baris-baris kalimat/kata dengan resolusi rendah. Dengan demikian tersedia ruang-ruang yang bisa diisi dengan informasi yang dikehendaki : berita, syair lagu, info cuaca, iklan, atau informasi lainnya. Data informasi ini terus-menerus dikirimkan halaman demi halaman sehingga setiap ada perubahan akan langsung tertampil pada penerima dalam hitungan detik. Jika misalnya dalam satu sistem terdapat 300 halaman teks, maka setelah pengiriman halaman No. 300 akan diteruskan dengan pengiriman halaman No. 1 kembali dan seterusnya (dilakukan proses data refreshing). Jadi persis seperti sebuah pita yang ujung dan pangkalnya disambungkan. Format pengiriman datanya ditunjukkan di Gambar 3. Komputer yang digunakan untuk memasukkan data-data teks ini sekaligus juga berfungsi untuk melakukan refresh data secara otomatis. Pendengar, atau tepatnya "pemirsa" radiotext, dengan mudah akan bisa memilih halaman-halaman yang diingini dengan memanfaatkan tombol pemilih halaman.

Data digital dikirimkan dengan menggunakan metoda pengiriman asynchronous untuk tiap-tiap karakter. Start bit yang dipakai adalah satu bit tanpa parity dengan jumlah data 8 bit dan sebuah stop bit. Pengiriman blok-blok data dilakukan terus-menerus secara berantai, dan jika terjadi pembaruan data maka akan langsung dikirimkan pada putaran berikutnya.

Hasil Pengujian

Perangkat keras sistem radiotext yang dirancang ditunjukkan di Gambar 4. Dari hasil pengujian, semua untai yang dirancang (baik pada pemancar maupun penerima) telah berfungsi dengan baik. Pemancar, yang menggunakan sebuah stereo FM exciter, dikerjakan di frekuensi 97,25 MHz. Masukan data SCA diperoleh dari sebuah personal computer yang diisi dengan simulasi program-program tayangan radiotext. Penerima menggunakan sebuah penerima FM stereo konvensional yang telah dimodifikasi sehingga memiliki terminal keluaran untuk memproses sinyal SCA yang dihasilkan. Untai pemayar LCD digunakan untuk memayarkan program radiotext yang diterima. Dari pengujian perangkat keras diperoleh hasil seperti ditunjukkan di Tabel 1, sedangkan hasil pengukuran spektrum frekuensi sinyal SCA ditunjukkan di Gambar 5. Tabel 1. Hasil pengujian perangkat keras.

Laju data maksimum	1200 bps
Deviasi maksimum sinyal SCA	7.5 kHz
Cakap silang (cross talk) sinyal SCA maksimum dengan sinyal terdekat (sinyal pita sisi atas L-R)	< -31,24 dB
Cakap silang sinyal audio frekuensi tinggi maksimum dengan sinyal SCA	< - 43,60 dB

Pengujian perangkat lunak dilakukan dengan mengirim dan menerima karakter dengan berbagai variasi (berupa teks). Contoh informasi teks yang dikirim berjumlah delapan halaman dengan ragam chained transmission, dan semuanya berhasil diterima dengan tepat oleh penerima. Contoh hasil pengiriman data radiotext yang berhasil dipayarkan ditunjukkan di Gambar 6.

Sistem masukan data dari komputer yang dioperasikan oleh seorang operator juga bisa ditingkatkan dengan menghubungkannya ke jaringan internet atau jaringan komersial lainnya untuk mendapatkan informasi bisnis (atau apapun) yang terbaru secara kontinyu. Data dari lantai bursa/efek misalnya, bisa langsung ditampilkan di layar radiotext. Operator tidak perlu terus-menerus mengetik informasi yang selalu berubah itu. Teknologi jaringan semacam ini sudah tidak asing lagi karena telah banyak dimanfaatkan oleh perusahaan dan instansi di Indonesia.

Analisis

Dari hasil penelitian dapat diambil kesimpulan bahwa perancangan sistem radiotext telah berhasil diwujudkan dengan hasil yang cukup baik. Kecepatan pengiriman data yang relatif masih rendah (1.200 bps) diperkirakan sebagai akibat dari kualitas penerima yang tidak terlalu baik (memiliki kepekaan >100 mV), dan adanya derau lingkungan yang relatif tinggi. Apabila kualitas penerima yang digunakan ditingkatkan, maka diperkirakan bahwa laju pengiriman data bisa ditingkatkan. Sistem radiotext sangat mungkin untuk diterapkan di Indonesia dalam waktu dekat, karena teknologi perangkat keras (hardware) maupun perangkat lunak (software)-nya dapat dibuat dengan mudah. Terlebih lagi, dari hasil survei didapat keterangan bahwa hampir semua stasiun pemancar FM stereo adalah buatan luar negeri yang telah dilengkapi dengan fasilitas masukan untuk SCA (atau teledata), sehingga sangat memungkinkan untuk segera melakukan siaran radiotext. Perangkat komputer (PC) telah digunakan secara luas di stasiun-stasiun tersebut, sehingga pada dasarnya sistem radiotext sudah bisa diterapkan. Dari segi materi siarannya sendiri, radiotext akan bisa menjadi lahan alternatif baru bagi pemasukan iklan, karena sifatnya yang khas : bisa terbaca kapan saja (tidak seperti iklan spot siaran audio yang terdengar sesaar dan setelah itu hilang).

Penutup

Sistem radiotext telah bisa diwujudkan, dan aplikasinya di Indonesia dengan mudah bisa segera dilakukan karena pada umumnya pemancar FM stereo yang digunakan telah menyediakan terminal masukan untuk sinyal SCA. Namun, justru yang menjadi kendala utama adalah belum tersedianya penerima FM stereo yang dilengkapi dengan radiotext di Indonesia. Diperkirakan hal ini hanyalah masalah waktu saja, karena teknologi yang cukup murah ini diperkirakan akan segera memasuki Indonesia. Bahkan, apabila para produsen radio di Indonesia jeli dan bisa menangkap serta menyiasati kesempatan ini dengan baik mereka bisa mendahuluinya dengan membuatnya di dalam negeri dengan harga yang murah. Mereka bisa bekerja sama dengan dunia pendidikan untuk mewujudkannya.

Daftar Pustaka

1. George Kennedy and Bernard Davis, "Electronic Communication System", Glencoe Macmillan/McGraw-Hill, Australia, 4th ed., 1992.
2. Howard M. Berlin, "Design of Phase-Locked Loop Circuit With Experiment", Howard W. Sams & Co., Inc., Indiana, 1982.
3. I. Scott Mackenzie, "The 8051 Microcontroller", Prentice-Hall Inc., Indiana, 2nd ed., 1995.
4. Xavier Pacheco and Steve Teixeria, "Delphi 2 Developers Guide", Borland Press, Indiana, New Jersey, 2nd ed., 1996.q

Oleh : Yuliman Purwanto
Staf Pengajar Fakultas Teknik U. K. Satya Wacana Salatiga

DTMF (Dual Tone Multi Frequency)

DTMF (Dual Tone Multi Frequency)

2.1 DTMF (Dual Tone Multi Frequency)
DTMF (Dual Tone Multi Frequency) adalah teknik penyandian angka-angka yang disandikan dengan 2 (dua) buah frekuensi yang berbeda dari 8 frekuensi yang tersedia. Dua buah frekuensi yang berbeda tersebut ditentukan dalam 2 kelompok, yakni kelompok frekuensi tinggi yang tergabung dalam 4 kolom vertikal dan kelompok frekuensi rendah yang tergabung dalam 4 baris horisontal [1]. Sedangkan delapan frekuensi yang tersedia adalah 697 Hz, 770 Hz, 852 Hz, 941 Hz, 1209 Hz, 1336 Hz, 1477 Hz dan 1633 Hz.
Kombinasi tiap angka ditunjukkan dalam Tabel 2.1. Dari tabel dapat dilihat bahwa untuk angka 1 disandikan dengan frekuensi 697 Hz pada baris pertama dan 1209 Hz pada kolom pertama, angka 9 disandikan dengan frekuensi 852 Hz pada baris ketiga dan 1447 Hz pada kolom ketiga. Kombinasi dari 8 frekuensi tersebut dapat menyandikan 16 tanda. Selain sandi angka nol (0) sampai 9, DTMF juga mempunyai sandi *, #, A, B, C, D.
Tabel 2.1 Kombinasi Frekuensi DTMF [2]
Frekuensi (Hz) 1209 1336 1477 1633
697 1 2 3 A
770 4 5 6 B
852 7 8 9 C
941 * 0 # D

Komponen DTMF dibedakan menjadi dua macam yaitu penyandi DTMF (DTMF Encoder) dan pengawasandi DTMF (DTMF Decoder).

2.1.1 Penyandi DTMF (DTMF Encoder)
Penyandi DTMF dalam remote control ini menggunakan IC keluaran Texas Instruments seri TCM5089 [3]. IC TCM5089 merupakan rangkaian terpadu (Integrated Circuit/IC) CMOS yang didesain secara khusus untuk membangkitkan nada (tone) DTMF yang dipakai pada sistem dial pesawat telepon. IC ini membutuhkan sebuah sinyal masukan gelombang sinus yang dihasilkan dari kristal 3,579545 MHz untuk membangkitkan delapan frekuensi sinyal sinusoidal yang berbeda. Dengan masukan dari kristal 3,579545 MHz, penyandi membangkitkan tone dial dengan distorsi yang sangat kecil dan mengikuti spesifikasi standar DTMF tanpa dilakukan penalaan frekuensi.
Ketika membangkitkan sinyal dual tone, penyandi membangkitkan satu frekuensi kolom dan satu frekuensi baris kemudian menjumlahkannya sebagai keluaran. Tabel 2.2 menunjukkan frekuensi yang dihasilkan oleh IC penyandi DTMF TCM5089.
Tabel 2.2 Keluaran IC TCM5089 [3]
Tone DTMF Standard (Hz) Encoder Output (Hz) Error (%)
Row1 697 701.3 +0.62
Row2 770 771.4 +0.18
Row3 852 857.2 +0.61
Row4 941 935.1 -0.63
Column1 1209 1215.9 -0.57
Column2 1336 1331.7 -0.32
Column3 1477 1471.9 -0.35
Column4 1633 1645 +0.73

Dari Tabel 2.2 dapat dilihat bahwa keluaran IC TCM5089 tidak persis sesuai dengan frekuensi standar DTMF, melainkan memiliki galat (error) pada setiap keluaran frekuensi baris maupun kolomnya. Namun demikian, galat yang dihasilkan tidaklah besar dan tidak terlalu bermasalah dalam penggunaanya.
Rangkaian pembangkit tone dengan IC TCM5089 memakai pin 3, 4, 5, dan 9 sebagai kolom dan pin 11, 12, 13, dan 14 sebagai baris yang disambungkan ke keluaran kolom dan baris keypad. Pada rangkaian ini huruf setiap kolom dan baris diberi tanda garis diatasnya yang menandakan bahwa semua pin aktif rendah (low). Gambar 2.1 memperlihatkan bentuk fisik IC TCM5089.

Gambar 2.1 Pin IC TCM5089 [3]
Fungsi dari masing-masing pin IC TCM5089 adalah :
1. Pin 1, VDD
Pin tempat pemberian catu daya positif.
2. Pin 2, Tone Enable Input
Pada saat tone enable dalam kondisi rendah maka akan menonaktifkan tone keluaran penyandi.
3. Pin 3, 4, 5, 9, 11, 12, 13 dan 14, Row & Column Input
Pin yang berfungsi sebagai masukan dari baris dan kolom keypad.
4. Pin 6, VSS
Pin tempat pemberian catu daya negatif. Digunakan sebagai acuan semua tegangan.

5. Pin 7 dan 8, OSC IN & OSC OUT
Kedua pin ini dihubungkan dengan kristal 3,579545 MHz.
6. Pin 10, Keyboard active output
Keluaran keyboard active output akan rendah pada saat satu atau lebih masukan kolom aktif dan akan tinggi pada saat semua masukan kolom tidak aktif.
7. Pin 15, Single Tone Enable Input
Jika pin ini dalam kondisi rendah atau tidak dihubungkan, maka tidak akan dibangkitkan tone tunggal. Tone tunggal berarti salah satu dari frekuensi baris ataupun kolom. Tetapi apabila masukan pin ini tinggi, maka operasi tone tunggal akan aktif.
9. Pin 16, Tone Output
Tone keluaran pin ini merupakan hasil penjumlahan dari sinyal sinus kelompok frekuensi rendah (baris) dan frekuensi tinggi (kolom).

Set Instruksi Mikrokontroler ATMEL AT89S51

Semua anggota keluarga Mikrokontroler ATMEL 89S51 mengeksekusi set instruksi yang sama. Set instruksi ini telah dioptimasi untuk aplikasi kontrol 8 bit, serta menyediakan berbagai macam mode pengalamatan yang cepat untuk mengakses RAM internal dan RAM external.

a. Mode-mode Pengalamatan

Mode-mode pengalamatan dapat dikelompokkan menjadi seperti berikut ini:

1.) Pengalamatan langsung (direct Addressing)
Dalam pengalamatan langsung operan-operan ditentukan berdasarkan alamat 8 bit (1 byte) dalam suatu instruksi. Hanya RAM internal dan SFR yang dapat diakses secara langsung.

2.) Pengalamatan Tak Langsung (Indirect Addressing)
Dalam pengalamatan tak langsung instruksi menentukan suatu register yang digunakan untuk menyimpan alamat operan. Baik RAM Internal maupun external dapat diakses secara tidak langsung.
Register alamat untuk alamat-alamat 8 bit bisa menggunakan stack pointer R1 atau R0 dari bank yang dipilih, sedangkan untuk alamat 16 bit dapat menggunakan DPTR.

3.) Instruksi-Instruksi Register
Bank-bank register yang masing-masing berisi R0-R7 dapat diakses dengan menggunakan instruksi yang memiliki kode operasi 3 bit. Pengaksesan dengan cara demikian dapat menghemat penggunaan kode instruksi, karena tidak menggunakan sebuah byte untuk alamat. Pada saat instruksi tersebut dijalankan maka salah satu bank register yang telah dipilih yang akan diakses.

4.) Instruksi-instruksi register khusus
Beberapa instruksi hanya dikhususkan untuk suatu register tertentu. Misalnya suatu instruksi yang hanya bekerja pada akumulator saja, sehingga tidak memerlukan satu byte untuk menunjukkan alamat akumulator tersebut. Instruksi mengacu akumulator sebagai A akan dikodekan dengan op-code spesifikasi akumulator.

5.) Konstanta segera (Immediate constant)
Nilai dari suatu konstanta dapat segera menyatu dengan op-code dalam memori program. Misalnya, instruksi : MOV A,#50, yang akan menyimpan konstanta 50 (desimal) ke dalam akumulator.

6.) Pengalamatan Terindeks (Indexed Addressing)
Memori program hanya dapat diakses melalui pengalamatan terindeks. Mode pengalamatan ini ditunjukkan untuk membaca tabel tengok (Look up table) yang tersimpan dalam memori program. Sebuah register 16 bit menunjuk ke awal atau dasar tabel dan akumulator diset dengan angka indeks tabel yang akan diakses. Alamat dari entri tabel memori program dibentuk dengan menjumlahkan data akumulator dengan petunjuk ke tabel. Tipe lain dari pengalamatan terindeks digunakan dalam instruksi-instruksi “lompat bersyarat”. Dalam hal ini, alamat tujuan dari instruksi lompat (jump) dihitung sebagai jumlah dari petunjuk dasar dengan data ke akumulator.

b. Instruksi Aritmatika

Tabel 2.1 memuat daftar instruksi-instruksi aritmatika dan waktu instruksi. Jika sistem mengguakan frekuensi clock 12 MHz, terlihat semua instruksi dilakukan selama 1 ?s kecuali INC DPTR, perintah ini beroperasi pada petunjuk data pointer 16 bit, sedangkan hasilnya adalah 16 bit alamat untuk memori external. Instruksi MUL AB digunakan untuk melakukan perkalian antara akumulator dengan register B dan hasilnya disimpan di register B dan di akumulator.
Tabel 2.1 Daftar Instruksi Aritmetika ATMEL AT89S51
Mnemonis Operasi Waktu Eksekusi (µd)
ADD A, A=A+ 1
ADDC A, A=A++C 1
SUBB A, A=A--C 1
INC A A=A+1 1
INC =+1 1
INC DPTR DPTR=DPTR+1 2
DEC A A=A-1 1
DEC =-1 1
MUL AB B:A=BxA 4
DIV AB A=int[A/B] 4
B=mod[A/B] 4
DA A Decimal adjust 1

c. Instruksi Logika
Instruksi logika digunakan untuk melakukan operasi boolean (AND, OR, XOR dan NOT) pada suatu byte dan beroperasi pada masing-masing bit. Jika suatu operasi ditunda karena interupsi, dengan tidak menggunakan akumulator akan menghemat waktu yang dibutuhkan untuk menyimpan isi akumulator ke dalam stack didalam rutin pelayanan interupsi yang bersangkutan.
Instruksi putar atau rotate (RL A, RLC A dan lainnya) akan menggeser isi akumulator 1 bit kekanan atau kekiri. Untuk putar kekiri, bit MSB akan berputar ke kiri dan menggantikan posisi bit LSB, dan bila berputar kekanan maka bit LSB akan menempati posisi bit MSB.
Tabel 2.2 Daftar Instruksi Logika Atmel AT89S51
Mnemonic Operasi Waktu Eksekusi
ANL A, A=A.and. 1
ANL ,A =.and.A 1
ANL ,#data =.and.#data 2
ORL A, A=A.or. 1
ORL ,A =.or.A 1
ORL ,#data =.or.#data 2
XRL A, A=A.xor. 1
XRL ,A =.xor.A 1
XRL ,#data =.xor.#data 2
CLR A A=00 H 1
CPL A A=.not.A 1
RL A Putar ACC kekiri 1 bit 1
RLC A Putar ACC kiri melalui carry 1
RR A Putar kanan ACC 1
RRC A Putar kanan ACC melalui carry 1

d. Instruksi Transfer Data
Instruksi trasfer data dapat dibagi menjadi 2 macam yaitu instruksi transfer data yang mengakses ruang memori internal dan transfer data yang mengakases ruang memori external. Pengaksesan ruang memori external menggunakan data pointer (DPTR) sebesar 16 bit. Pengeksekusian perintah trasnfer data tidak mempengaruhi Program Status Word.
Tabel 2.3 Instruksi Transfer Data AT89S51
Mnemonic Operasi Waktu eks. (µd)
MOV A, A= 1
MOV ,A =A 1
MOV , = 2
MOV DPTR,#data16bit DPTR=konstanta 16 bit 2
PUSH INC SP MOV “@SP”, 2
POP MOV ,”@SP”DEC SP 2
XCH A, Tukar data byte antara ACC & byte 2

e. Instruksi Boolean
Mikrokontroler ATMEL AT89S51 memiliki sebuah prosesor boolean yang cukup lengkap. Tabel 2.4 memperlihatkan instruksi boolean pada Mikrokontroler ATMEL AT89S51. Semua jalur port merupakan bit yang dapat dialamati dan dapat dilakukan sebagai port yang terpisah.
Tabel 2.4 Instruksi-Instruksi Boolean

Instruksi Fungsi Waktu eksekusi (µd)
ANL C,bit C=C.and.bit 2
ANL C,/bit C=C.and. .not. bit 2
ORL C,bit C=C .or. bit 2
ORL C,/bit C=C .or. not. bit 2
MOV C,bit C=bit 1
MOV bit,C Bit=C 2
CLR bit Bit=0 1
CLR C C=0 1

f. Instruksi Lompat (jump)
Instruksi lompatan (jump) merupakan perintah yang digunakan pada Mikrokontroler ATMEL AT89S51 untuk melakukan perpindahan alamat perintah yang akan dieksekusi oleh CPU. Instruksi lompatan ini dapat dibagi menjadi dua macam yaitu instruksi lompatan tak bersyarat dan instruksi lompatan bersyarat. Tabel 2.5 menunjukkan instruksi lompatan tak bersyarat pada Mikrokontroler ATMEL AT89S51 dan pada tabel 2.6 menunjukkan instruksi lompatan bersyarat.
Tabel 2.5 Instruksi Lompatan Tak Bersyarat
Instruksi Fungsi Waktu Eksekusi
JMP alamat Lompat ke alamat 2
JMP @A+DPTR Lompat ke A+DPTR 2
CALL alamat Panggil subrutin alamat 2
RET Kembali ke subrutin 2
RETI Kembali dari interupsi 2

Tabel 2.6 Instruksi Lompatan Bersyarat
Instruksi Fungsi Waktu Eksekusi (µd)
JZ rel Lompat jika A=0 2
JNZ rel Lompat jika A tidak 0 2
DJNZ ,rel Lompat jika tidak 0 2
CJNE A,,rel Lompat jika A’ 2
CJNE ,#data,rel Lompat jika ”#data 2

Semua instruksi bersyarat tersebut menentukan alamat tujuan menggunakan metode offset relatif dan terbatas pada jarak lompatan antara -128 hingga +127 dari istruksi lompatan tersebut.

Penerapan Sistem Grid Tak Simetri pada Pentanahan Gardu Induk Bulukumba

Penerapan Sistem Grid Tak Simetri pada Pentanahan Gardu Induk Bulukumba

Tulisan ini merupakan hasil penelitian, dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui besarnya tegangan sentuh yang timbul pada permukaan tanah bila terjadi pengaliran arus gangguan ke tanah. Tegangan sentuh dihitung untuk sistem grid tak simetri dan dibandingkan dengan sistem grid simetri. Dengan menggunakan dua jenis sistem grid ini diketahui perbandingan panjang konduktor pentanahan untuk masing-masing tegangan sentuh yang masih memenuhi syarat keamanan. Pada penelitian ini, tahanan jenis tanah diperoleh sebesar 15 ohm-m, dan tahanan jenis lapisan permukaan tanah (crushed-rock) sebesar 3000 ohm-m. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa dengan sistem grid tak simetri diperoleh tegangan sentuh yang masih memenuhi syarat keamanan sebesar 585,30 volt dengan panjang elektroda pentanahan 1260 meter. Untuk sistem grid simerti diperoleh tegangan sentuh sebesar 588,17 volt dengan panjang elektroda pentanahan 1755 meter. Dari kedua sistem pentanahan ini, maka untuk sistem grid tak simetri diperoleh penghematan konduktor pentanahan sebesar 28,05 %.
1. Pendahuluan
Gardu induk Bulukumba merupakan salah satu gardu induk yang sementara dalam tahap pembangunan. Gardu induk ini menggunakan tegangan kerja 150 kV. Sejalan dengan rencana pembangunan gardu induk, maka hal penting yang juga perlu diperhatikan adalah perencanaan sistem pentanahannya. Sistem pentanahan inilah yang akan turut menentukan keamanan peralatan dan orang yang berada disekitar gardu induk pada saat terjadi gannguan ke tanah.
Gardu induk bertujuan untuk menaikkan/menurunkan tegangan. Pada gardu induk ini terdapat beberapa peralatan antara lain transformator daya, pemutus tenaga, arrester, pemisah dan lain-lain. Frame dari peralatan-peralatan ini umumnya terbuat dari metal. Apabila isolasi peralatan tidak berfungsi dengan baik maka bagian-bagian peralatan yang seharusnya tidak bertegangan akan menjadi bertegangan. Akibat lain bila isolasi peralatan tidak berfungsi dengan baik adalah adanya arus gangguan (arus bocor) yang mengalir pada bagian-bagian peralatan yang terbuat dari metal dan juga mengalir dalam tanah di sekitar gardu induk.
Arus gangguan ini menimbulkan gradien tegangan di antara peralatan dengan peralatan, peralatan dengan tanah dan juga gradien tegangan pada permukaan tanah itu sendiri. Gradien tegangan di permukaan tanah ini dapat mengakibatkan terjadinya tegangan sentuh dan tegangan langkah yang bila melampaui batas keamanan akan berbahaya baik terhadap orang maupun terhadap peralatan itu sendiri. Besarnya gradien tegangan pada permukaan tanah ini tergantung pada tahanan jenis tanah. Untuk mencegah atau memperkecil gradien tegangan pada permukaan tanah tersebut dalam suatu gardu induk, maka rangka dari peralatan harus selalu ditanahkan yaitu dengan cara menambahkan elektroda pentanahan yang ditanam ke dalam tanah. Selama ini sistem pentanahan gardu induk yang banyak digunakan adalah sistem grid, dan sistem gabungan grid-rod. Kedua sistem ini jarak antara konduktor paralelnya sama (sistem grid simetri). Kelemahan dengan sistem tersebut adalah bahwa untuk memperoleh tegangan permukaan yang masih memenuhi syarat keamanan, dibutuhkan konduktor pentanahan yang lebih panjang. Berdasarkan hal ini maka untuk mendapatkan sistem pentanahan yang baik sesuai dengan struktur tanah, dalam penelitian ini digunakan sistem grid tak simetri dan dibandingkan dengan sistem grid simetri untuk masing-masing tegangan sentuh yang masih memenuhi syarat keamanan.

Media Pengaliran Arus Gangguan ke Tanah

Bila pada saat terjadi gangguan seseorang berjalan di atas switch yard sambil memegang atau menyentuh suatu peralatan yang diketanahkan, maka akan ada arus mengalir melalui tubuh orang tersebut. Arus listrik ini akan mengalir dari tangan ke kedua kaki dan terus ke tanah, bila orang tersebut menyentuh suatu peralatan, atau dari kaki yang satu ke kaki yang lain, bila ia berjalan di dalam switch yard tanpa menyentuh peralatan. Berat ringannya bahaya yang dialami seseorang tergantung pada besarnya arus yang mengalir melalui tubuh, lamanya arus tersebut mengalir dan frekuensinya. Berdasarkan hasil penyelidikan tentang tahanan tubuh manusia oleh beberapa orang ahli, sepakat bahwa sebagai pendekatan diambil tahanan tubuh manusia rata-rata sebesar 1000 Ohm.

Struktur dan Karakteristik Tanah

Struktur dan karakteristik tanah merupakan salah satu faktor yang mutlak diketahui karena mempunyai kaitan erat dengan perencanaan sistem pentanahan yang akan digunakan. Nilai tahanan jenis tanah harganya bermacam-macam, tergantung pada komposisi tanahnya. Batasan atau pengelompokan tahanan jenis dari berbagai macam jenis tanah pada kedalaman tertentu tergantung pada beberapa hal antara lain pengaruh temperatur, pengaruh kelembaban, dan pengaruh kandungan kimia. • Pengukuran Tahanan Jenis Tanah Pengukuran tahanan jenis tanah biasanya dilakukan dengan metode empat elektroda (metode Wenner) atau dengan metode menggunakan metode tiga elektroda. Pengukuran dengan metode Wenner menggunakan empat buah elektroda (dua elektroda arus dan dua elektroda tegangan), batere, sebuah amperemeter dan sebuah voltmeter yang sensitif sebagaimana terlihat dalam Gambar 1. Dari Gambar 1 terlihat bahwa arus I masuk ke tanah melalui salah satu elektroda dan kembali ke elektroda yang lain yang cukup jauh sehingga pengaruh diameter konduktor dapat diabaikan. Arus yang masuk ke tanah mengalir secara radial dari elektroda. Misalkan arah arus dari elektroda (1) ke elektroda (2) yang berbentuk permukaan bola dengan jari-jari r, maka tahanan jenis tanah adalah ................, dengan R adalah tanan tanah.

Konduktor Pentanahan

Konduktor yang digunakan untuk pentanahan harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain: Memiliki daya hantar jenis yang cukup besar sehingga tidak akan memperbesar beda potensial lokal yang berbahaya, memiliki kekuatan mekanis, tahan terhadap peleburan dari keburukan sambungan listrik, dan tahan terhadap korosi. Pada umumnya tembaga digunakan sebagai bahan untuk konduktor pentanahan karena tembaga dapat dikatakan mempunyai sifat yang memenuhi syarat di atas.

Metode Sistem Pentanahan

Sistem pentanahan peralatan pada gardu induk biasanya menggunakan konduktor yang terbuat dari tembaga dan memiliki konduktivitas yang tinggi. Pentanahan peralatan gardu induk mula-mula dilakukan dengan metode driven-rod, yakni menanamkan batang konduktor tegak lurus permukaan tanah, kemudian menggunakan sistem pentanahan dengan menanamkan batang-batang konduktor sejajar permukaan tanah dan pada kedalaman beberapa cm di bawah permukaan tanah (counterpoise). Penelitian selanjutnya dengan sistem penanaman elektroda secara horisontal dengan bentuk kisi-kisi (grid) dan gabungan sistem grid dengan rod. Sistem pentanahan dengan gabungan ini cukup efektif untuk meratakan tegangan di permukaan tanah saat terjadi gangguan tanah dan dapat menghasilkan tahanan pentanahan yang rendah. Hasil penelitian terakhir menunjukkan bahwa pentanahan dengan sistem grid tak simetri memiliki beberapa keuntungan bila dibandingkan dengan sistem sebelumnya. Pentanahan dengan sistem ini yang akan dicoba diterapkan dan akan dibandingkan dengan pentanahan sistem grid simetri serta pentanahan yang akan diuraikan lebih lanjut.
A. Pentanahan Sistem Grid Simetri
Pentanahan dengan sistem grid ini dilakukan dengan menanamkan batang-batang elektroda pentanahan dalam tanah pada kedalaman beberapa cm, sejajar dengan permukaan tanah dan elektroda tersebut dihubungkan satu dengan lainnya sehingga membentuk beberapa jaringan. Makin banyak konduktor yang ditanam dengan sistem ini, maka tegangan yang timbul pada permukaan tanah pada saat terjadi gangguan ke tanah akan terdistribusi merata. Adapun bentuk elektroda dengan sistem grid (kisi-kisi) ini dapat dilihat pada Gambar 2.
Pada pentanahan sistem grid simetri ini apabila jumlah elektroda pentanahan yang membentuk grid (kisi-kisi) menjadi banyak, maka akan menyerupai bentuk pelat dan yang optimum untuk memperoleh nilai tahanan pentanahan yang kecil.
B. Pentanahan Sistem Grid Tak Simetri
Pentanahan dengan sistem grid tak simetri ini pada perinsipnya sama dengan pentanahan sistem grid simetri. Perbedaannya hanya pada distribusi konduktor kisi-kisi (konduktor paralel yang membentuk grid ) tidak sama jaraknya untuk satu sisi. Penetapan konduktor paralel yang pertama selalu dimulai pada pertengahan daerah pentanahan. Dengan sistem grid tak simetri ini akan menyebabkan arus terdistribusi dengan baik sehingga tegangan permukaan yang timbul pada saat terjadi gangguan ke tanah menjadi lebih rendah. Gambar 3 memperlihatkan sistem grid tak simetri.
Gradien Tegangan Pada Permukaan Tanah
Pada umumnya sebagai pengamanan, gradien tegangan antara titik sentuh pada peralatan dengan titik pada permukaan tanah tempat berdiri, atau gradien tegangan pada permukaan tanah yang bersentuhan dengan kedua kaki, dianggap menimbulkan bahaya bagi seseorang. Secara umum gradien tegangan yang timbul pada permuaan tanah selama mengalir arus gangguan tanah meliputi : tegangan sentuh, tegangan langkah dan tegangan pindah.

Tegangan Sentuh

Tegangan sentuh adalah beda potensial antara kenaikan potensial tanah dengan potensial pada suatu titik berjarak 1 meter pada permukaan tanah. Pada permukaan tanah ini seseorang berdiri sambil menyentuh suatu peralatan yang diketanahkan pada saat terjadi gangguan. Besarnya arus gangguan dibatasi oleh tahanan tubuh orang dan tahanan kontak ke tanah dari kaki orang tersebut. Gambar 4 menunjukkan salah satu kejadian yang menyebabkan timbulnya tegangan sentuh pada saat terjadi gangguan beserta rangkaian penggantinya.
Gambar 4 memperlihatkan seseorang yang berdiri dalam suatu switch yard sambil menyentuh peralatan yang ditanahkan. Jika Rb adalah tahanan tubuh orang, Rf adalah tahanan tanah tepat di bawah setiap kaki maka rangkaian ekivalen dari kejadian di atas dapat dinyatakan pada Gambar 5. Dengan beberapa asumsi dan perhitungan, diketahui besar tegangan sentuh yang terjadi seperti dalam Tabel 1.
Tegangan Langkah
Tegangan langkah adalah beda potensial pada permukaan tanah dari dua titik yang berjarak satu langkah (1 meter) yang dialami seseorang yang menghubungkan ke dua titik tersebut dengan kedua kakinya tanpa menyentuh suatu peralatan apapun. Adapun rangkaian kejadian dari tegangan langkah beserta rangkaian ekivalennya dapat dilihat pada Gambar 6.
Tegangan Pindah (transfered voltage)
Tegangan pindah (tegangan peralihan) merupakan hal khusus dari tegangan sentuh, yang terjadi bila pada saat terjadi gangguan seseorang berada dalam suatu switch yard dan menyentuh suatu peralatan yang ditanahkan pada tempat/titik yang jauh, dan alat tersebut dialiri arus gangguan ke tanah. Tegangan pindah ini akan sama dengan tegangan pada tahanan kontak pengetanahan total. Untuk waktu tertentu dari arus gangguan, tegangan pindah yang diizinkan adalah sama dengan tegangan sentuh.
II. Bahan/peralatan dan Metodologi Penelitian
Pada penelitian ini pengukuran tahanan jenis tanah dilakukan pada lokasi pembangunan gardu induk yaitu di Kabupaten Bulukumba. Untuk menunjang terlaksananya pengukuran tahanan jenis tanah diperlukan sejumlah bahan dan peralatan yaitu Elektroda, Voltmeter, Ampermeter, dan Aki 12 volt sebagai sumber tegangan.
ari hasil pembacaan kedua alat ukur, dihitung tahanan jenis tanah untuk tiap titik pengamatan. Cara lain untuk mengetahui tahanan jenis tanah yaitu dengan mengambil sampel tanah pada lokasi pentanahan gardu induk. Sampel tanah ini diuji di Laboratorium mekanika tanah untuk menentukan klasifikasi tanah berdasarkan ukuran butirannya.
III. Hasil dan Pembahasan
A. Data Penelitian
Data tahanan jenis tanah diperoleh dengan melakukan pengukuran pada lokasi gardu induk Bulukumba, dan data-data lainnya diperoleh pada Kantor PIKITRING Wilayah Sulawesi. Data-data tersebut adalah sebagai berikut :
Beda potensial tanah = 11,9 volt
Arus = 10 ampere
sehingga tahanan tanah R = 1,19 Ohm
Selanjutnya tahanan jenis tanah dihitung dengan menggunakan persamaan r = 2 p a R.
Besarnya tahanan jenis tanah di tempat itu adalah r = 15 Ohm.m.
Data selengkapnya seperti pada Tabel 2.
B. Perhitungan
Dengan menggunakan data-data di atas, maka tegangan sentuh dan panjang elektroda pentanahan sistem grid tak simerti dapat dihitung. Jarak antara konduktor paralel hasil perhitungan untuk sistem grid tak simetri dapat digambarkan Gambar 7.
Dengan menggunakan data-data seperti pada Tabel 2 maka tegangan sentuh untuk sistem grid simetri dan tak simetri adalah seperti Tabel 3.
Pembahasan
Hasil perhitungan menunjukkan bahwa jika panjang total konduktor pentanahan untuk sistem grid simetri semakin besar yang diikuti dengan perubahan jarak antara konduktor paralel yang semakin kecil, maka diperoleh tegangan sentuh yang semakin kecil. Hal ini juga terjadi bila digunakan sistem grid tak simetri yakni tegangan sentuh akan semakin kecil bila panjang total konduktor pentanahan yang digunakan menjadi semakin besar. Perbandingan antara kedua jenis pentanahan ini adalah sebagai berikut:
Dengan menggunakan sistem grid simetri, tegangan sentuh sebenarnya yaitu sebesar 588,17 volt telah memenuhi syarat, karena lebih kecil dari tegangan sentuh yang diizinkan yaitu 624 volt dengan panjang konduktor pentanahan yang digunakan sebesar 1755 meter. Untuk sistem grid tak simetri tegangan sentuh sebenarnya yang memenuhi syarat yaitu 585,3 volt bila digunakan elektroda pentanahan dengan panjang 1260 meter.
Dari kedua nilai tegangan sentuh yang memenuhi syarat maka dengan sistem grid tak simetri terjadi penghematan pengggunaan konduktor pentanahan. Oleh karena nilai tahanan jenis tanah pada suatu lokasi dan kedalaman tertentu adalah konstan, maka untuk memperbaiki karakteristik pentanahan yang harus disesuaikan adalah penggunaan elektroda pentanahan.

Kesimpulan dan Saran
Dengan menggunakan pentanahan sistem grid tak simetri tegangan sentuh yang memenuhi syarat, diperoleh sebesar 585,3 volt, bila panjang elektroda pentanahan yang digunakan sebesar 1260 meter. Untuk pentanahan sistem grid yang simetri, tegangan sentuh yang memenuhi syarat dicapai bila panjang konduktor pentanahan 1755 meter dengan tegangan sebesar 588,17 volt. Nilai tegangan sentuh ini akan semakin kecil bila konduktor pentanahan yang digunakan semakin besar. Dengan menggunakan sistem grid tak simetri diperoleh penghematan konduktor pentanahan dalam mereduksi tegangan sentuh sampai pada batas-batas yang masih memenuhi syarat keamanan sebesar 28,05 %.
Untuk penelitian selanjutnya disarankan agar dilakukan analisis dengan kedalaman penanaman dan ukuran elektroda pentanahan yang bervariasi.