menetapkan jarak lampu

~ITH VolA No.2 Juli 2008: 367 - 377

PROGRAM BANTU PENATAAN LAMPU

PENERANGAN JALAN UMUM

Oleh : Agung Nugroho

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro

JI. Prof. Sudarto, SH Tembalang Semarang 50275

Abstrak

Perkembangan dan perbaikan lampu penerangan jalan umum menuntut perlengkapan-perlengkapan jalan seiring dengan kepadatan aktivitas pemakai jalan. Salah satu perlengkapan jalan yang sangat dibutuhkan adalah Penerangan Jalan Umum (LP JU). Kondisi LP JU sebagian besar daerah belum sesuai dengan standar dan belum menggunakan alat pencatat pembatas listrik. Lampu-lampu yang dipakai masih banyak yang menggunakan lampu dengan daya watt tinggi tetapi lumen rendah, dan juga semakin banyaknya lampu penerangan jalan liar yang dipasang sendiri oleh masyarakat sehingga akan memberatkan pemerintah daerah atau kota. Dalam tulisan ini dibahas program bantu menggunakan Microsoft Visual Basic 6.0 untuk penataan dan perencanaan penerangan jalan umum. Diharapkan dari program ini dapat diketahui besarnya tagihan rekening listrik, data jenis lampu dan kapasitas alat pembatas dan pencatat (APP) kWh. Sehingga dalam perkembangan LPJU masa mendatang dapat dengan cepat terkoordinasi.

Kata kunci:

. ~

1. Pendahuluan

Lampu penerangan j alan umum (LPJU) yang merupakan salah satu kebutuhan masyarakat, menjadi kewajiban dan tanggungjawab Pemerintah DaerahlKota sebagai bentuk pelayanan kepada masyarakat. Dengan adanya LPm diharapkan meningkatkan rasa aman masyarakat secara umum, meningkatkan keamanan pengguna j alan maupun penerangan lingkungan. Dengan demikian di lokasi LPm akan timbul rasa damai, ceria, nyaman dan tentram bagi kehidupan masyarakat. Disisi lain juga akan timbul keindahan, semarak, prestise dan terang.

Masyarakat merasa perlu dan punya hak mendapatkan dan menikmati LP m sebagai bentuk kompensasi membayar iuran LPJU melalui tagihan rekening listrik. Minat masyarakat berswadaya memasang LPJU sangat tinggi, sehingga menimbulkan pertumbuhan LPJU yang sangat pesat dan tidak terbendung, dan sebagian besar tidak berijin, dan pada umunmya tidak menggunakan lampu yang hemat energl dengan tingkat penerangan yang tinggi.

Sehingga LPJU liar perlu ditata dengan cara penggantian lampu dengan lampu hemat energi dan meterisasi. Dalam melaklsanakan penataan diperlukan perencanaan jenis, daya lampu dan konfigurasi tiang lampu yang sesuai dengan kelas jalan. Sementara beban Pemerintah KabupatenIKota atas tagihan LPJU per bulan selalu meningkat. Perhitungan tagihan rekening listrik untuk LPJU ada dua cara, pertama, yang menggunakan kWhmeter (APP), dihitung sesuai dengan watthour yang tercatat di APP. Kedua, dengan sistem abonemen, sesuai Keppres No. 89 tahun 2002 tanggal 21 Desember 2002, yang ditunjukkan dalam Tabel 1. Keuntungan dan kerugian sistem abonemen adalah apabila lampu menyala terns selama 24 jam, tagihan per bulan tetap. Tetapi apabila lampu tidak pemah menyala, tetap ditagih sesuai plafon.

Tabel 1. Keppres 8912002 tentang abodemen LPJU

No Jenis Lampu KlpVA Rp/kWh 1 lOW - 50W 100 23.815 2 51 W - 100W 200 45.625 3 101W-250W 500 119.065 4 251 W - 500W 1000 238.125

367

Program Bantu Penataan Lampu Penerangan Jalan Umum ........................................ Agung Nugroho

Perhitungan tagihan rekening listrik yang menggunakan APP, untuk lampu 250 dan 500 watt yang menyala 12 jam sehari dalam 30 hari, dengan TDL Rp 635,-IkWh, adalah sebagai berikut : 250 W x Rp 635,- x12x30 = Rp 57.150,

1000

500 W x Rp 635,- x 12 x 30 = Rp 114.300,1000

Dari perhitungan menunjukkan bahwa dengan menggunakan APP, tagihan rekening listrik menjadi lebih rendah dibandingkan dengan abonemen.

2. Penataan Lampu Penerangan Jalan Umum

Berbagai alternatif yang dapat digunakan untuk menata lampu penerangan jalan umum adalah : a. Penertiban LPJU yang tidak berijin. b. Memberi ijin LPJU secara selektif. c. Menekan pertumbuhan LPJU tidak

berijin. d. Meterisasi LPJU dengan pemasangan

APP. e. Penjarangan lampu yang hidup

menggunakan switch control atau timer. Peredupan lampu dengan menurunkan

tegangan kerja menggunakan dimmer. g. Penggantian lampu dengan lampu hemat

energl. h. Menggunakan teknologi komunikasi

dengan kontrol terpusat, yang dapat melakukan on-off LPJU dari satu tempat, melalui 8M8.

1. Pemasangan LPJU secara merata dan seimbang diseluruh wilayah kabupaten/kota.

J. Pembuatan program perencanaan dan penataan LPJU menggunakan Microsoft Visual Basic 6.0.

3. Kelas jalan dan standar penerangan

a. Arteri Primer Merupakan jalur jalan penampung kegiatan lokal dan regional, lalu-lintas sangat padat.

Menurut 8NI 2000, diperIukan penerangan lebih dari 50 lux.

b. Arteri Sekunder

Merupakan arteri penampung kegiatan lokal

dan regional sebagai pendukung jalan arteri

primer, dengan padat. Menurut 8NI 2000,

diperIukan lux penerangan sekitar 50 lux.

c. Kolektor Primer

Merupakan jalur pengumpul dari jalan-jalan

lingkungan di sekitarnya yang akan bermuar~

pada jalan arteri primer maupun arten

sekunder. Menurut 8NI 2000, penerangan

sekitar 30 lux.

d. Kolektor Sekunder

Merupakan jalur pengumpul dari jalan-jalan

lingkungan di sekitarnya yang akan bermuara

pada jalur jalan kolektor prime~, jal~ art~~

primer maupun sekunder pada Jaur Jalan 1m

diperIukan lampu setingkat dibawah lampu

untuk kolektor primer. Menurut 8NI 2000,

penerangan sekitar 30 lux.

e. Jalan Lingkungan

Merupakan jalur jalan di lingkungan

perumahan, pedesaan atau perkampungan.

Jalur jalan ini membutuhkan penerangan,

yang menurut 8NI 2000 adalah 15 lux.

4. Tata letak lampu penerangan jalan umum

Pertimbangan dalam perencanaan penataan LPJU perIu memperhatikan faktor-falktor sebagai berikut : a. Keadaan dua sisi j alan b. Volume arus lalu lintas c. Kejadian/tabrakan di malam hari. d. Kej adian kej ahatan di malam hari e. Banyak tikungan f. Konstruksi j alan

Berdasarkan kelas jalan dan faktor-faktor diatas, tata letak LPJU diatur sebagai berikut:

368

~ITH Vol.4 No.2 Juli 2008: 367 - 377

a. Jalur lampu LPm satu sisi, keseluruhan luminer diletakkan pada satu sisi jalan, Gambar 1.

b. Jalur lampu selang-seling, dipergunakan mh untuk jalan dengan lebar sanla, Gambar 2. a

c. Berhadapan, digunakan untuk jalan dengan lebar sama, Gambar 3.

Ld. J alan Dua J alur Konfigurasi sentral, Gambar 4. Kombinasi konfigurasi sentral dan

berhadapan, Gambar 5.

e. Pemasangan APP dapat dilakukan { ~ pdengan metoda seperti Gambar 6, dengan 3 1 2

jumlah lampu maksimum 12 lampu. b ~ ~

s 0.5 s 0.5 s s

Gambar 2. Penataan peneranganjalan metode selang-seling

mh a

mh

a

L P

3 1 2 4 ~ ~ ~ ~ b 3 58 4

~ ~ ~ ~ P 61 2{ 7 ~ ~ ~ b ~ ~ s 0.5 s 0.5 s s ~

5 0.55 0.55 5

Gambar 1. Konfigurasi peneranganjalan Gambar 3. Penataan peneranganjalan metode satu sisi. metode berhadapan

369


mh a

L

w{ i b i3 ~ 2

v .I' V S S

Gambar 4. Penataan peneranganjalan metode sentral

mh a

3 2w{ 0 0 1 p ~

s ""s b 0

0

Gambar 5. Penataan peneranganjalan kombinasi metode sentral dan berhadapan

(a) 12lampu SON T 150 W

T.. . ,

(b) 12lampu TL 40 W

Gambar 6. Metoda pemasangan APP

5. Teknik Penerangan

Dalam teknik penerangan dikenal beberapa istilah, lambang dan metode perhitungan yang memberikan gambaran tentang teknik penerangan. Besaran dan satuan yang dipakai dalam penghitungan dalam teknik penerangan adalah sebagai berikut :

Finks Cahaya Fluks cahaya adalah kecepatan aliran cahaya atau jumlah energl cahaya per satuan waktu yang dapat ditulis dalam persamaan :

;=fl t

(1)

dimana: r/J = fluks cahaya dalam lumen (lm) Q = Energi cahaya dalam lumen/jam t = waktu dalam jam atau detik

370

~ITH Vol.4 No.2 Juli 2008: 367 - 377

Fluks cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya ialah seluruh jumlah cahaya yang dipancarkan selarna satu detik. Kalau sumber cahayanya ditempatkan dalarn suatu refiektor, maka cahayanya akan diarahkan, tetapi jumlah fiuks cahayanya tetap.

Intensitas Cahaya Intensitas cahaya adalah fiuks cahaya per

satuan sudut ruang dalarn arah pancaran cahaya yang dapat ditulis dengan persamaan :

I=tP/ m (2) tP=Ixm (3)

dimana: tP = fiuks cahaya dalarn lumen I = intensits cahaya dalarn candela (cd) m = sudut ruang dalarn steridian (sr)

Iluminasi lluminasi atau intensitas penerangan adalah kerapatan fiuks cahaya yang mengenai suatu permukaaan, secara matematis dapat ditulis :

E=tP/ A (4) dimana: E = illuminasi dalarn lux (lx) = lmIm2 A = luas bidang (m2)

Intensitas penerangan Ep pada suatu titik P umumnya tidak sarna untuk setiap titik pada bidang tersebut. Intensitas penerangan suatu bidang karena suatu sumber cahaya dengan intensitas I, berkurang dengan kuadrat dari jarak antara sumber cahaya dan bidang itu (inverse square law). Dapat ditulis dalam persarnaan sebagai berikut :

I Ep =21ux (5)

r Pada umumnya bidang yang diterangi bukan permukaan bola. Sehingga persamaan (5) hanya berlaku untuk satu titik tertentu dari bidang yang diterangi.

Luminasi Luminansi adalah fiuks cahaya per satuan

sudut ruang per satuan luas terproyeksi dari

arah yang diberikan, atau intensitas cahaya dari suatu permukaan persatuan luas hasil proyeksi dari arah yang diberikan. Luminasi ialah suatu ukuran terang suatu benda, luminasi yang terlalu besar akan menyilaukan mata. Besaran ini mempunyai persarnaan sebagai berikut :

L = tP/ w(AxcosO) (6) L = I/(AxcosO) (7)

dimana: L = luminasi dalarn cd/m2

o = sudut antara penglihatan dengan bidang normal permukaan dalarn derajat

Efikasi Cahaya Efikasi cahaya adalah perbandingan antar fiuks cahaya yang dihasilkan larnpu dengan daya listrik yang dipakainya, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

K =tP/ P (8) dimana:

K = efikasi cahaya dalarn lumen /watt

P = daya listrik dalarn watt (w)

Efisiensi Cahaya Efisiensi cahaya adalah perbandingan antaran fiuks cahaya terpakai dengan fiuks cahaya maksimum yang dihasilkan oleh larnpu, dapat ditulis secara matematis :

17 = tP / tPmaks (9)

5.1. Metode Lumen

Metode lumen sesuai untuk perhitungan sistem penerangan dengan pola penempatan luminair seragam. Untuk menghitung nilai fiuks total yang dibutuhkan pada suatu tempat dipakai persamaan sebagai berikut :

N=tP(/tPL (10) dimana: N : jumlah luminair

tP( : fluks total yang diperlukan (lm)

tP L : fluks per luminair (lm)

371


Besaran lumen dari beberapa jenis lampu ditunjukkan dalam Tabel 2. Lumen lampu Mercuri dan SON ditunjukkan dalam Tabel 3.

Tbl2 J . da e . enlS, aya dan Iumen Iampu NO LAMPU DAYA LUMEN

1 LampuPijar 75W 900 2 Lampu 36W 2.500

Fluoresen 3 Lampu 250W 12.700

Mercuri 4 LampuSON 250W 27.000 5 LampuSOX 150W 14.500

Tabel 3 Lumen lampu Mercuri dan SON LAMPU MERCURI LAMPUSON

DAYA LUMEN DAYA LUMEN 80W 3.700 70W 5.600 125W 6.300 150W 14.500 250W 12.700 250W 27.000 400W 22.000 400W 48.000

5.2. Metode Titik

Perhitungan metode titik digunakan untuk memastikan bahwa iluminasi di seluruh bagian bidang mencapai syarat minimal yang hams dipenuhi. Perhitungan dilakukan pada titik-titik yang diperkirakan memiliki iluminasi paling rendah. Untuk jumlah luminair dan titik pengamatan yang banyak, perhitungan menggunakan bantuan komputer.

Untuk mencari nilai iluminasi pada suatu titik tertentu tersebut dapat digunakan dua cara yaitu dengan data kurva isolux atau dengan data kurva intensitas cahaya. Diagram isolux merupakan bentuk grafis dari titik-titik diatas suatu bidang yang mempunyai nilai illuminasi yang sarna yang dihubungkan dengan dengan sebuah garis kurva. Gambar ini dilukis untuk suatu luminair tertentu dengan tinggi pemasangan

yang tertentu dengan sudut pengarahan yang tertentu pula.

Diagram intensitas cahaya merupakan bentuk grafik intensitas cahaya yang keluar dari suatu luminair dalam arah sudut tertentu, sehingga grafik ini digambar dalam bentuk diagram sudut, seperti pada Gambar 7.

.. .. Gambar 7 Diagram polar intensitas cahaya

Untuk memberikan data yang lebih lengkap, data diberikan untuk sudut putaran vertikal dan horisontal (relatif terhadap garis normal luminair). Sudut putaran vertikal tersebut disebut sebagai sudut a, dan sudut putaran horisontal disebut sebagai sudut fJ. Pada putaran vertikal, grafik intensitas cahaya digambar dari sudut 0 sampai 180. Sudut antara 180 sampai 360 tidak digambar karena luminair memberikan intensitas cahaya yang simetri terhadap gans normalnya.

Pada putaran horisontal terdapat berbagai macam cara menggambamya. Ada diagram polaritas yang memberikan kurva untuk beberapa sudut beta antara 0 dan 90, ada yang memberikan kurva untuk sudut beta antara 0 dan 180. Setiap daerah sudut yang tidak digambar diartikan bahwa intensitas cahaya yang dihasilkan simetri terhadap sudut terbesar yang digambar. Maka bila

372

~ITH Vol.4 No.2 Juli 2008: 367 - 377

sudut beta tidak digambar diartikan luminair memancarkan cahaya dengan intensitas yang sama untuk semua putaran horisontal (sudut beta 0 sampai 360).

Dengan menggunakan diagram intensitas cahaya, maka perhitungan illuminasi dengan metode titik dari persamaan (5), menjadi sebagai berikut:

laPE =-2cosO (11)

r dimana: lap = intensitas cahaya pada sudut a, {3 ex = sudut yang dibentuk dari garis normal

luminer dengan garis lurus antara luminer dengan titik yang dituju (perubahan ex membentuk putaran vertikal secara relatif terhadap luminer)

{3 sudut yang dibentuk oleh sisi depan luminer dengan garis lurns antara luminer dengan titik yang dituju (perubahan (3 membentuk putaran horisontal secara relatif terhadap luminer)

r jarak antara luminer denga titik objek 8 sudut antara sinar datang dengan garis

nomlal titik objek

Model perhitungan ditunjukkan dalam Gambar 8. Dari Gambar 8 terlihat, bahwa garis normallampu adalah sama dengan titik P, sehingga besamya iluminasi pada suatu titik dapat dihitung dengan persamaan :

a=O h

casa = coso =r

maka h (12) f=

cosa

karena lall (13)E=-2cosa r

maka E = Iali cos a (h / cos a)2

I (14)E=~cos3a h2

~

\ \

\

a \ \ \ N

h \ \ r \

\ \

Gambar 8 Perhitungan iluminasi metode titik

6. Perancangan Program

Untuk melakukan perancangan program, dibuat suatu flowchart, seperti ditunjukkan dalam Gambar 9. Data-data yang dibutuhkan : a. Kelas j alan. b. Panjangjalan c. Lebar jalan. d. Tinggi tiang dan panjang stang. e. Ada tidaknya bahujalan. f. Jenis lampu, spesifikasi daya (W), lumen.

Contoh hasil perancangan dengan menggunakan lampu SON 250 W pada kelas jalan kolektor primer, ditunjukkan dalam Gambar 10 sampai dengan Gambar 16.

Gambar 10. Jnputan data

373


Mulai

Masukkan: (datajalan)

bahu tengah,kelas jalan, panjang,

lebar, Tinggi tiang, overhang

Masukkan: (data lampu) tipe, daya, lumen keluaran, tipe

luminair, kel. Lampu !kwh

T

Hitung iluminasi ratarata dengan m etode

titik

E = [all cose r'

Hitng Jumlah titik

Jmltitik = Pjalan I Jrktiang

Hitung Jumlah Kwh Jmlkwh = Jmltitiklkelompok

Tentukan Besar Kwh BKwh= kelompok x daya lampu

Tampilkan hasil perhitungan: lIIuminasi Rata-rata,lIluminasi maks,

IIluminasi Minjarak antar tiang, Jmlkwh, Bkwh, Daya Lampu, Tipe

Luminair

Selesai

T

Gambar 9. Aliran program

Perhitungan yang dilakukan program Sebaran intensitas penerangan pada kelas diperoleh hasil yang ditampilkan dalam jalan ini dapat dilihat pada Gambar 12. Gambar 11.

Gambar 12. Daerah sebaran intensitas Gambar 11. Hasil perhitungan penerangan

374

~ITH Vol.4 No.2 Juli 2008: 367 - 377

Untuk mengetahui kebutuhan penerangan dalam satu wilayah dapat dilakukan perhitungan secara sekaligus, perhitungan wilayah ini hanya didasarkan pada daerah yang mempunyai kelas jalan seperti yang sudah tersedia pada program. Contoh perhitungan kebutuhan penerangan pada suatu wilayah, ditunjukkan dalam Gambar 13.

Gambar 13. Data masukkan untuk perhitungan suatu wilayah

Dari data masukkan ini akan diperoleh hasil perhitungan untuk satu wilayah sekaligus, seperti ditunjukkan pada Gambar 14.

Gambar 14. Hasil perhitungan kebutuhan penerangan j alan pada suatu wilayah

Besamya tagihan yang dibebankan kepada pemerintah daerah j ika penerangan j alan tersebut menggunakan APP dapat dilihat

pada Gambar 15, sedangkan jika tanpa menggunakan APP maka besamya tagihan listrik ditunjukkan dalam Gambar 16. Dari gambar 15 dan gambar 16 diketahui bahwa tagihan listrik yang jauh lebih besar jika tidak menggunakan APP, hal ini disebabkan karena adanya metode penghitungan tagihan secara abonemen sesuai Keppres 89 tahun 2002, tentang tarif dasar LPJU abonemen.

Gambar 15. J umlah tagihan listrik, pengaturan penerangan dengan APP

Gambar 16. Jumlah tagihan listrik, pengaturan penerangan tanpa APP

Berdasarkan beberapa contoh jalan, terlihat bahwa penggunaan KWh meter pada lampu penerangan j alan umum akan meningkatkan efisiensi biaya energi listrik yang hams dikeluarkan Pemerintah KabupatenIKota

375


untuk penerangan jalan. Dengan menggunakan metode pengaturan penerangan jalan dan penggunaan lampu dengan fiuks cahaya (lumen) keluaran yang lebih besar akan diperoleh LPJU dengan kualitas penerangan yang lebih baik dengan biaya yang lebih murah.

7. Kesimpulan

a. Perencanaan dan penataan LPJU dapat dilakukan melalui program komputer.

b. Program dapat digunakan untuk menyimpan data eksisting dari LPJU.

c. Penggunaan program untuk perencanaan dan penataan LPJU memungkinkan untuk pendataan yang lengkap mengenai data lampu, konfigurasi tiang, kelas jalan dan besamya rekening listrik.

d. Dengan pemrograman, dimungkinkan untuk pemrosesan data lampu, konfigurasi tiang dan rekening listrik secara lebih cepat, apabila akan dilakukan rekonfigurasi, penataan maupun pengembangan LPJU.

8. Saran a. Program ini tidak dirancang untuk

mencover LPJU di daerah pedesaan, yang pada umumnya banyak LPJU yang terlalu jauh jaraknya, karena melalui daerah kosong, untuk dapat dikelompokkan dalam 1 (satu) APP. Disarankan program ini dapat dikembangkan untuk maksud tersebut.

b. Program ini juga tidak dilengkapi dengan program analisa kelayakan ekonomi, yang memungkinkan perhitungan pengeluaran dari pemerintah kabupaten/kota untuk pemeliharaan. Disarankan untuk mengembangkan progranl ini untuk maksud tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Boast B. Warren. 1953. Illumination Engineering. :rd Ed. Mc Graw-Hill Book Company, New York

Christian D., Lestari P. 1991. Teknik Pencahayaan dan Tata Letak Lampu. Artolite-Grasindo.

Fischer, D. 1975. Lighting Manual. :rd Ed. N.V. Gloeilampenfabrikien. Netherlands.

Kusumo, A.S. 2002. Buku Latihan Pemrograman dengan Visual Basic 6. Gramedia, Jakarta.

McGuinness, William J. 1981. Mechanical and Electrical Equipment for Buildings. 6th Ed. John Wiley and Sons.

Murdoch B. Joseph. 1985. Illumination Engineering from Edison Lamp to the Laser. Macmillan Publishing Company, New York.

NN. Compact Lighting Catalogue. Philips, Indonesia.

NN. 1983. Desain Kriteria Jaringan Distribusi Jawa Tengah. PLN Distribusi Jawa Tengah.

NN. 2003. Efficient Street Lighting Design Guide. Connecticut Light and Power Company. Connecticut, North America.

NN. 2004. Special Specifications For The Construction Of Street Lighting Systems. Department Of Public Works. Los Angeles.

P. Van Harten. 1991. Instalasi Arus Kuat 2. Bina Cipta, Bandung.

376

~ITH Vol.4 No.2 Juli 2008: 367 - 377

Steffy R. Gary. 1990. Architectural Lighting Design. Van Nostrand Reinhold Company, New York.

Tim Penyusun. 2000. Standar Listrik Nasional Indonesia. Jakarta.

Tim Penyusun. 2002. Tarif Dasar Lampu Penerangan Jalan Umum Berlangganan. Keppres Nomer 89 Tahun 2002. Jakarta, Indonesia.

Tim Penyusun. 2004. Acuan Hukum Pemberlakukan Tarif Dasar Listrik. PT PLN (Persero)

Turan T. 1986. Electrical on Power Distribution System Engineering. Me Graw Hill Book Company, New York.

377

menetapkan jarak lampu

Documents

Transcript of menetapkan jarak lampu