4.1 Pengumpulan Data - repository.upi.edurepository.upi.edu/6087/7/D3_TE_1002386_Chapter4.pdf ·...

Budi Sanusi Abdurachman, 2013 Perencanaan Dan Pembuatan Sistem Pentanahan Laboratarium Tegangan Tinggi Universitas Pendidikan Indonesia | Repository.Upi.Edu | Perpustakaan.Upi.Edu

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengumpulan Data

Dari hasil data yang di peroleh saat melakukan penelitian di dapat

seperti pada table berikut ini.

Tabel 4.1 Hasil penelitian

Tahanan

(ohm)

Titik A Titik B Titik C Titik D Titik E Titik F Paralel

34 Ω 20 Ω 54 Ω 65 Ω 40 Ω 30 Ω 6,1 Ω

Dari hasil pengukuran pentanahan di atas dapat di peroleh data yang

di tunjukan pada tabel 4.1, sedangkan untuk kedalaman tanah pada saat

membuat pentanahan adalah 6 meter dengan 6 titik yang berbeda kemudian di

paralelkan dan menggunakan elektroda batang. Selanjutnya hasil perhitungan

pentanahan di tiap-tiap titiknya adalah sebagai berikut:

a. Hasil pengukuran di titik A

RP ≤ 50

IA

𝐼𝐴 = 50

𝑅𝑃

IA = 50

34

= 1,47 Ampere

b. Hasil pengukuran di titik B

RP ≤ 50

IA

𝐼𝐴 = 50

𝑅𝑃

IA = 50

20

44


= 2,5 Ampere

c. Hasil pengukuran di titik C

RP ≤ 50

IA

𝐼𝐴 = 50

𝑅𝑃

IA = 50

54

= 0,93 Ampere

d. Hasil pengukuran di titik D

RP ≤ 50

IA

𝐼𝐴 = 50

𝑅𝑃

IA = 50

65

= 0,77 Ampere

e. Hasil Pengukuran di titik E

RP ≤ 50

IA

𝐼𝐴 = 50

𝑅𝑃

IA = 50

40

= 1,25 Ampere

f. Hasil pengukuran di titik F

RP ≤ 50

IA

45


𝐼𝐴 = 50

𝑅𝑃

IA = 50

30

= 1,67 Ampere

g. Hasil Grounding yang baru setelah di paralelkan

Hasil tahanannya adalah 6,1 ohm dengan menggunakan earth tester.

Titik F Titik C Titik B

Titik ATitik E Titik D

Rp 30 Ω Rp 54 Ω Rp 20 Ω

Rp 40 Ω Rp 65 Ω Rp 34 Ω

Rangkaian Grounding baru

Gambar 4.1 Rangkaian grounding baru

Dengan perhitungan sebagai berikut:

1

RP=

1

RA+

1

RB+

1

RC+

1

RD+

1

RE+

1

RF+

1

RG

=1

34+

1

20+

1

54+

1

65+

1

40+

1

30

= 0,029 + 0,05 + 0,018 + 0,015 + 0,025 + 0,033

1

RP= 0,17

RP = 5,88 Ohm

Sedangkan dengan menggunakan perhitungan rumus hasil resistansinya

adalah 5,88 ohm.

h. Hasil Grounding yang sudah terpasang di Lab. Tegangan tinggi.

RP ≤ 50

IA

𝐼𝐴 = 50

𝑅𝑃

46


IA = 50

1,6

= 31,25 Ampere

i. Hasil Grounding setelah di paralelkan keduanya

Hasil tahanannya adalah 0,68 dengan menggunakan earth tester.

Titik F Titik C Titik B

Titik ATitik E Titik D

Ground Lab. Yang

terpasang

Rp 30 Ω Rp 54 Ω Rp 20 Ω

Rp 40 Ω Rp 65 Ω Rp 34 Ω

Rp 1.6 Ω

Rangkaian Grounding Paralel

Gambar 4.2 Rangkaian Grounding Paralel

Dengan perhitungan sebagai berikut:

1

RP=

1

RSudah terpasang+

1

RBaru

= 1

1,6+

1

6,1

= 0,63 + 0, 16

1

RP= 0,79

RP = 1,26 Ohm

Sedangkan dengan perhitungan hasil yang di dapat adalah 1,26 ohm.

Dari hasil data yang telah di peroleh, sistem pentanahan yang

digunakan baik untuk pentanahan netral dari suatu sistem tenaga listrik,

pentanahan sistem penangkal petir dan pentanahan untuk suatu peralatan

khususnya dibidang telekomunikasi dan elektronik perlu mendapatkan

perhatian yang serius, karena pada prinsipnya pentanahan tersebut merupakan

47


dasar yang digunakan untuk suatu system proteksi. Tidak jarang orang umum/

awam maupun seorang teknisi masih ada kekurangan dalam memprediksikan

nilai dari suatu hambatan pentanahan. Besaran yang sangat dominan untuk

diperhatikan dari suatu sistem pentanahan adalah hambatan sistem suatu

sistem pentanahan tersebut. Sampai dengan saat ini orang mengukur

hambatan pentanahan hanya dengan menggunakan earth tester yang

prinsipnya mengalirkan arus searah ke dalam system pentanahan, sedang

kenyataan yang terjadi suatu system pentanahan tersebut tidak pernah dialiri

arus searah. Karena biasanya berupa sinusoidal (AC) atau bahkan berupa

impuls (petir) dengan frekuensi tingginya atau berbentuk arus berubah waktu

yang sangat tidak menentu bentuknya.

system pentanahan sangat tergantung pada frekuensi (dasar dan

harmonisanya) dari arus yang mengalir ke system pentanahan tersebut. Dalam

suatu pentanahan baik penangkal petir atau pentanahan netral sistem tenaga

adalah berapa besar impedansi system pentanahan tersebut.

Besar impedansi pentanahan tersebut sangat dipengaruhi oleh banyak

faktor baik faktor internal atau eksternal. Yang dimaksud dengan fator

internal meliputi:

a. Dimensi konduktor pentanahan (diameter atau panjangnya).

b. Resistivitas relative tanah.

c. Konfigurasi system pentanahan.

Yang dimaksud dengan faktor eksternal meliputi :

a. Bentuk arusnya (pulsa, sinusoidal, searah).

b. Frekuensi yang mengalir ke dalam system pentanahan.

Untuk mengetahui nilai-nilai hambatan jenis tanah yang akurat harus

dilakukan pengukuran secara langsung pada lokasi yang digunakan untuk

system pentanahan karena struktur tanah yang sesungguhnya tidak

48


sesederhana yang diperkirakan, untuk setiap lokasi yang berbeda mempunyai

hambatan jenis tanah yang tidak sama.

4.2 Hasil Pengukuran Pentanahan

Hasil dari pengukuran yang telah di dapat seperti pada gambar berikut ini.

Gambar 4.3 Hasil Pengukuran titik A

Gambar 4.4 Hasil Pengukuran titik B

49


Gambar 4.5 Hasil Pengukuran titik C

Gambar 4.6 Hasil Pengukuran titik D

Gambar 4.7 Hasil Pengukuran titik E

50


Gambar 4.8 Hasil Pengukuran titik F

Gambar 4.9 Hasil Paralel Grounding yang Baru.

Gambar 4.10 Hasil Grounding yang sudah terpasang

51


Gambar 4.11 Hasil Grounding setelah keduanya di paralelkan

4.3 Pembahasan dan Analisa Dari Hasil penelitian

Sistem pentanahan atau biasa disebut sebagai grounding system adalah

sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang mempergunakan

listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik utamanya petir. Sistem

pentanahan digambarkan sebagai hubungan antara suatu peralatan atau sirkit

listrik dengan bumi.

Tujuan utama pentanahan adalah menciptakan jalur yang low

impedance (tahanan rendah) terhadap permukaan bumi untuk gelombang

listrik dan transient voltage. Penerangan, arus listrik, circuit switching dan

electrostatic discharge adalah penyebab umum dari adanya sentakan listrik

atau transient voltage. Sistem pentanahan yang efektif akan meminimalkan

efek tersebut.

4.3.1 Karakteristik Sistem Pentanahan Yang Efiktif

Karakteristik sistem pentanahan yang efektif antara lain adalah:

a. Terencana dengan baik, semua koneksi yang terdapat pada sistem

harus merupakan koneksi yang sudah direncanakan sebelumnya

dengan kaidahkaidah tertentu.

b. Verifikasi secara visual dapat dilakukan.

c. Menghindarkan gangguan yang terjadi pada arus listrik dari

perangkat.

52


d. Semua komponen metal harus ditahan/diikat oleh sistem pentanahan,

dengan tujuan untuk meminimalkan arus listrik melalui material

yang bersifat konduktif pada potensial listrik yang sama.

4.3.2 Penggunaan Pentanahan dalam Aplikasi Proteksi

a. Karena gejala alami, seperti kilat, tanah digunakan untuk

membebaskan sistem dari arus sebelum personil atau pelanggan

dapat terluka atau komponen sistem yang peka dapat rusak karena

adanya arus kejut yang ditimbulkan oleh petir.

b. Karena potensial dalam kaitan dengan kegagalan sistem tenaga listrik

dengan kembalian tanah, tanah membantu dalam memastikan

operasi yang cepat menyangkut relay proteksi sistem daya dengan

menyediakan jalan arus gagal tahanan rendah tambahan. Jalan

tahanan rendah menyediakan tujuan untuk mengeluarkan potensial

secepat mungkin. Tanah harus mengalirkan potensial sebelum

personil terluka atau sistem telepon rusak.

4.3.3 Bagian-bagian yang Ditanahkan

Dalam sebuah instalasi listrik ada empat bagian yang harus ditanahkan

atau sering juga disebut dibumikan. Empat bagian dari instalasi listrik

ini adalah:

a. Semua bagian instalasi yang terbuat dari logam (menghantar

listrik) dan dengan mudah bisa disentuh manusia. Hal ini perlu agar

potensial dari logam yang mudah disentuh manusia selalu sama

dengan potensial tanah (bumi) tempat manusia berpijak sehingga

tidak berbahaya bagi manusia yang menyentuhnya.

b. Bagian pembuangan muatan listrik (bagian bawah) dari lightning

arrester. Hal ini diperlukan agar lightning arrester dapat berfungs

dengan baik, yaitu membuang muatan listrik yang diterimanya dari

petir ke tanah (bumi) dengan lancar.

c. Kawat petir yang ada pada bagian atas saluran transmisi. Kawat

petir ini sesungguhnya juga berfungsi sebagai lightning arrester.

53


Karena letaknya yang ada di sepanjang saluran transmisi, maka

semua kaki tiang transmisi harus ditanahkan agar petir yang

menyambar kawat petir dapat disalurkan ke tanah dengan lancar

melalui kaki tiang saluran transmisi.

d. Titik netral dari transformator atau titik netral dari generator.

Hal ini diperlukan dalam kaitan dengan keperluan proteksi

khususnya yang menyangkut gangguan hubung tanah. Dalam

praktik, diinginkan agar tahanan pentanahan dari titik-titik

pentanahan tersebut di atas tidak melebihi 4 ohm. Secara teoretis,

tahanan dari tanah atau bumi adalah nol karena luas penampang

bumi tak terhingga. Tetapi kenyataannya tidak demikian, artinya

tahanan pentanahan nilainya tidak nol. Hal ini terutama disebabkan

oleh adanya tahanan kontak antara alat pentanahan dengan tanah di

mana alat tersebut dipasang (dalam tanah).

4.3.4 Kontak Tanah

Bagian lain dari system hubungan pentanahan yaitu tanah itu

sendiri dimana kontak antara tanah dengan pasak yang tertanam harus

cukup luas sehingga nilai tahanan dari jalur arus yang masuk atau

melewati tanah masih dalam batas yang diperkenankan untuk

penggunaan tertentu. Hambatan jenis tanah yang akan menentukan

tahanan pentanahan yang dipengaruhi oleh beberapa factor yang

meliputi :

a. Temperatur tanah.

b. Besarnya arus yang melewati.

c. Kandungan air dan bahan kimia yang ada dalam tanah.

d. Kelembaban tanah.

e. Cuaca.

Tahanan dari jalur tanah ini relative rendah dan tetap sepanjang tahun.

Untuk memahami tahanan tanah harus rendah, dapat dengan

menggunakan hukum Ohm yaitu :

54


E = I X R

Dimana E adalah tegangan satuan volt

I adalah arus satuan ampere

R adalah tahanan satuan ohm

4.3.5 Beberapa faktor yang mempengaruhi tahanan pentanahan

a. Bentuk Elektroda

Ada bermacam-macam bentuk elektroda yang banyak digunakan,

seperti jenis batang, pita dan pelat.

b. Jenis bahan dan ukuran elektroda

Sebagai konsekwensi peletakannya didalam tanah, maka elektroda

dipilih dari bahan-bahan tertentu yang memiliki konduktivitas sangat

baik dan tahan terhadap sifat-sifat yang merusak dari tanah, seperti

korosi. Ukuran elektroda dipilih yang mempunyai kontak paling

efektif dengan tanah.

c. Jumlah atau Konfigurasi ekektroda

Untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang dikehendaki dan bila

tidak cukup dengan satu elektroda, bisa digunakan lebih banyak

elektroda dengan bermacam-macam konfigurasi pemancangannya di

dalam tanah.

d. Kedalaman Pemancangan atau penanaman di dalam tanah

Pemancangan ini tergantung dari jenis dan sifat-sifat tanah. Ada

yang lebih efektif di tanam secara dalam, namun ada pula yang

cukup ditanam secara dangkal.

e. Faktor-faktor alam

1. Jenis Tanah

tanah gembur, berpasir, berbatu, dan lain-lain.

2. Moisture Tanah

semakin tinggi kelembaban atau kandungan air dalam tanah akan

memperrendah tahanan jenis tanah.

3. Kandungan Mineral Tanah

55


air tanpa kandungan garam adalah isolator yang baik dan semakin

tinggi kandungan garam akan memperendah tahanan jenis tanah,

namun meningkatkan korosi.

4. Suhu Tanah

suhu akan berpengaruh bila mencapai suhu beku dan dibawahnya.

Untuk wilayah tropis seperti Indonesia tidak ada masalh dengan

suhu, karena suhu tanah ada diatas titik beku.

4.1 Pengumpulan Data - repository.upi.edurepository.upi.edu/6087/7/D3_TE_1002386_Chapter4.pdf ·...

Documents

Transcript of 4.1 Pengumpulan Data - repository.upi.edurepository.upi.edu/6087/7/D3_TE_1002386_Chapter4.pdf ·...