02 Pembumian Sistem

09/06/2012

1

PEMBUMIAN SISTEM

OLEH:

SUPRIYANTO, MT.

LABORATORIUM INSTALASI DAN DISTRIBUSI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2009

PEMBUMIAN PENGAMAN

• PEMBUMIAN PENGAMAN (PEMBUMIAN PERALATAN )

ADALAH MENGHUBUNGKAN KE BUMI BKT (BAGIAN

KONDUKTIF TERBUKA) ATAU BAGIAN DARI PERALATAN

KONDUKTIF (LOGAM) YANG PADA KERJA NORMAL TIDAK

DILALUI ARUS.

• PEMBUMIAN PENGAMAN BERBEDA DENGAN PEMBUMIAN

SISTEM.

09/06/2012

2

TUJUAN PEMBUMIAN

– Melindungi manusia dari tegangan sentuh yang

membahayakan

– Melindungi sistem / peralatan dengan mentrip pengaman

melalui arus balik dari arus lingkar gangguan

– Untuk memperbaiki penampilan dari system

FUNGSI PEMBUMIAN PENGAMAN

• Membatasi beda tegangan antara bagian-bagian

peralatan yang tidak dilalui arus dan antara

bagian-bagian ini dengan tanah sampai pada suatu

harga yang aman (tidak membahayakan ). Untuk

semua kondisi operasi normal atau tidak normal.

09/06/2012

3

PEMBUMIAN SISTEM

• Sistem pembumian yang diterapkan di Indonesia adalah model

TN, dalam implementasi ada yang menggunakan sitem dengan

tahanan pada pentanahan system dan ada yang tidak

menggunakan tahanan pentanahan sistem.

PEMBUMIAN PADA KONSUMEN

09/06/2012

4

PEMBUMIAN PADA APP DAN INSTALASI RUMAH 1 FASA

SISTEM TT

• Pembumian Sistem TT disebut juga sistem PP (Pembumian

pengaman), menurut Puil 2000 : 3.5.5 Sistem tenaga listrik TT

mempunyai satu titik yang dibumikan langsung. BKT instalasi

dihubungkan ke elektroda bumi yang secara listrik terpisah dari

elektroda bumi sistem tenaga listrik.

09/06/2012

5

SISTEM TN

• Sistem TN dibedakan atas dasar susunan penghantar netral dan

penghantar pengaman. Pada Sistem TN-S mempunyai

penghantar netral (N) dan penghantar pengaman (PE) terpisah

diseluruh sistem. Sedangkan pada sistem TN-C semua bagian

konduktif terbuka dihubungkan ke sistem netral melaui

gabungan konduktor netral dan pengaman (PEN). Sementara

sistem TN-C-S merupakan gabungan sistem TN-C dan TN-S.

SISTEM TN-S

• Menurut puil 2000: 3.5.4 a). Sistem TN-S menggunakan penghantarproteksi terpisah di seluruh sistem.

• Dibawah ini gambar sistem TN-S dimana:

Gambar :saluran netral dan tanah dipisah (TN-S)

09/06/2012

6

SISTEM TN-C-S

• Pembumian sistem TN-C-S dilakukan dengan cara

menggabungkan , fungsi netral dan fungsi proteksi dalam

penghantar tunggal disebagian system (PUIL 2000: 354)

TN-C

.

09/06/2012

7

Grounding and bonding

• Grounding – Koneksi BKT ( Bagian KonduktifTerbuka) ke langsung bumi (elektrodapentanahan) atau melalui hantaran proteksi (PE).

• Bonding - Koneksi antar BKT ( Bagian KonduktifTerbuka) untuk membentuk jalur konduktif secaraelektrik untuk tujuan pengamanan, denganmenjadikan impedansi lingkar gangguan menjadirendah.

09/06/2012

8

Bagaimana skema kerja bonding pada rangkaian arus

gangguan tipikal ?

LOAD

Arus Mengalir ke Beban dan Kembali

Setelah Melalui Beban

Dan Kembali Ke Transformator

09/06/2012

9

LOAD

Total resistansi atau impedansi

pada sirkit akan menentukan jumlah

arus yang mengalir pada sisrkit

Proteksi Arus Lebih Memproteksi Sirkit

dari Hubung Pendek dan Beban Lebih

15A Circuit Breaker

LOAD

Kondisi Hubung Pendek dan Beban Lebih

09/06/2012

10

Kondisi Gangguan Tanah

Bagaimana Grounding mengembangkan skema proteksi terhadap manusia dan peralatan.


Apa yang terjadi ketika hubung pendek antara hantaran

aktif dengan BKT (Bagian Konduktif Terbuka)?

LOAD


09/06/2012

11

Apa yang terjadi ketika hubung pendek antara hantaran

aktif dengan BKT (Bagian Konduktif Terbuka)?

LOAD


LOAD


Tidak Ada Grounding

Pada Transformator

Aman karena tidak ada jalur

arus lingkar gangguan

09/06/2012

12

• No circuit – No current

• Arus tidak akan mengalir bila tidak ada loop tertutup.

• Arus tidak akan mengalir ke bumi untuk kembali ke

transformator apabila tidak dilakukan pembumian pada

transformator.

LOAD


Aman karena tidak ada jalur

arus lingkar gangguan

09/06/2012

13

Pembumian Sistem Kita di Ground sehingga

menjadi Bahaya

LOAD


Karena Transformator Daya di Ground maka perlu

perlindungan terhadap terhadap manusia dan peralatan.

LOAD


09/06/2012

14

Maka kita membutuhkan grounding pada BKT kita.

LOAD


Grounding pada peralatan

mengembangkan jalur kedua pada

arus lingkar gangguan.

LOAD


09/06/2012

15

LOAD

Jalur gangguan pertama melalui tubuh

ke tanah dan balik ke transformator.

Ground Fault Condition

LOAD

Jalur baru kedua melalui BKT Peralatan ke tanah

dan kembali ke transformator.


09/06/2012

16

Arus Lingkar Gangguan

• Untuk membuka Circuit Breaker 25A secara cepat, kita membutuhkan arus 100A to 125A

(4 sampai 5 kali rating dari breaker)

Pada Tegangan Sistem 220V. Untuk menghitung besar arus kita

membutuhkan nilai resistansi.

LOAD


09/06/2012

17


• Dengan asumsi tahanan elektroda 5 ohmuntuk resistansi masing-masing grounding elektrode, Kita dapatkan setidaknya/ minimal 10 ohm resistansi lingkar gangguan yang terdapat pada grounding dan peralatan.


– I = E / R

– I = 220 / 10 = 22A

09/06/2012

18


Hanya 22 Amp …

• Apakah arus 22 Amp akan membuat trip circuit breaker 25A ?

Absolutely not!

LOAD

Overcurrent Device (GPAL) Tidak akan mengamankan/ membuka dan membahayakan.

Dengan Grounding BKT ?

09/06/2012

19

Kesimpulan

• Grounding semata tidak mampu memberikan

perlindungan terhadap manusia dan peralatan dari

gangguan tanah.

Koneksi vital bonding antara BKT

dengan hantaran netral saluran masuk.

LOAD

Koneksi Bonding

09/06/2012

20

Koneksi Bonding

• Setiap BKT Peralatan adalah bagian dari sistem yang akan dienergise.

• Setiap BKT Peralatan harus terkoneksi satu dengan lainnya mengMust be connected together by an electrically continuous metal-to-metal contact or by an equiunakan hantaran proteksi (PE).

Koneksi Bonding

• Koneksi yang terbentuk secara konduktif ini akan menghasilkan resistansi/impedansi lingkar gangguan yang rendah.

• Pada sambungan masuk saluran disambung pada terminal busbar dengan hantaran netral. Yang akan menghasilkan : “Effective Ground Fault Current Path”

09/06/2012

21

Koneksi bonding juga menggunakan netral

untuk jalur balik arus gangguan.

LOAD

Koneksi Bonding

Bonding mengembangkan jalur ketiga arus

balik gangguan ke catu daya.

LOAD

Koneksi Bonding

09/06/2012

22


• Untuk membuka Circuit Breaker 25A secara cepat, kita membutuhkan arus 100A to 125A

(4 sampai 5 kali rating dari breaker)


Resistansi masing

• AL OH Distribution .032

• AL Service Drop .013

• CU Service Entrance .005

• CU Branch Circuit .307

Resistansi sampai ke Titik Gangguan .357 ohms

09/06/2012

23

LOAD

.357 ohms

The resistance from the point of fault through our metal equipment

back to the neutral is assumed to be the same as the branch circuit

wiring and 100’ of #14 cu has a resistance of .3 ohms.

.3 ohms

Koneksi Bonding

LOAD

.357 ohms

.3 ohms

.57 ohms

The total resistance in this path

created by bonding is .714 ohms.

Koneksi Bonding

09/06/2012

24

Fault Current Path

• I = E / R

• I = 220 / .714 = 308 A

Arus lingkar gangguan menjadi efektif karena arus yang

mengalir akan menjadi 308 A yang akan membuka CB

secara cepat.

LOAD

The Bonding Connection

09/06/2012

25

Koneksi Bonding

02 Pembumian Sistem

Documents

Transcript of 02 Pembumian Sistem