PembumianTujuan Pentanahan (Mengapa system pembumian itu harus ada )Adapun tujuan dari sistem pentanahan tersebut adalah untuk membatasi tegangan pada bagian-bagian peralatan yang tidak seharusnya dialiri arus mis: body/casing, hingga tercapai suatu nilai yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupun saat terjadi gangguan, memberikan jaminan keselamatan dari bahaya kejut listrik, baik perlindungan dari sentuh langsung maupun tak langsung, serta perlindungan terhadap suhu berlebih yang dapat mengakibatkan kebakaran.Tujuan utama dari adanya pentanahan adalah menciptakan jalur yang low-impedance(tahanan rendah) terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage. Penerangan, arus listrik, circuit switchingdan electrostatic dischargeadalah penyebab umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem pentanahan yang efektif akan meminimalkan efek tersebut. Jika terjadi gangguan/kondisi yang tidak diinginkan, baik langsung atau tidak langsung (induksi), diupayakan agar gangguan tersebut dialirkan ke tempat yg aman, misal, ke tanah. Grounding yang baik tergantung kondisi tanah (komposisi dan kelembaban), semakin basah tanah maka resistansinya semakin kecil sehingga semakin mudah mengalirkan arus/tegangan buangan. Jadi simpelnya, usahakan grounding mencapai permukaan air dan menggunakan kabel khususgrounding (penghantar) yang baik. cukup ideal jika disambungkan dengan pipa instalasi pompa/mesin air. Pendawaian pada sistem AC Dalam sistem pendawaian bekalan elektrik sesalur arus ulang-alik (AC), wayar bumi merupakan wayar dengan sambungan elektrik ke bumi. Dalam sistem pendawaian listrik listrik arus bolak balik (AC), kabel bumi merupakan kabel dengan sambungan listrik ke bumi. Dengan menyambungkan peralatan elektrik ke bumi, sebarang kegagalan penebat akan menyebabkan arus elektrik mengalir ke bumi; jika tidak, peralatan elektrik tersebut akan diuja dengan voltan tinggi, mendedahkan pengguna kepada bahaya kejutan elektrik . Dengan menghubungkan peralatan listrik ke bumi, segala kegagalan insulator akan menyebabkan arus listrik mengalir ke bumi; jika tidak, peralatan listrik tersebut akan diuja dengan tegangan tinggi, mengungkapkan pengguna ke bahaya kejutan listrik . Sambungan bumi yang betul akan menyebabkan peralatan perlindungan arus berlebihan untuk berfungsi bagi melumpuhkan litar yang gagal itu. Koneksi bumi yang benar akan menyebabkan peralatan perlindungan arus berlebihan untuk bekerja bagi melumpuhkan sirkuit yang gagal itu. Dengan turut menyambungkan objek logam yang tidak membawa arus elektrik bersama-sama ke bumi, sebarang kegagalan litar pada sistem tidak mengujakan voltan berbahaya pada bahagian logan berkenaan yang boleh menyebabkan kejutan elektrik. Dengan turut menghubungkan benda logam yang tidak membawa arus listrik bersama-sama ke bumi, segala kegagalan sirkuit pada sistem tidak pun memiliki tegangan berbahaya pada bagian logan tersebut yang dapat menyebabkan kejutan listrik. Wayar bumi disambungkan ke satu atau lebih elektrod bumi. Kawat bumi terhubung ke satu atau lebih elektroda bumi. Selain sistem pendawaian, sistem perpaipan bekalan air dan gas ada kalanya turut dibumikan bersama. Selain sistem pendawaian, sistem perpaipan pasokan air dan gas ada kalanya turut telah dibumikan bersama. Ada kalanya paip bekalan air turut digunakan sebagai elektrod bumi tetapi ia diharamkan di beberapa negara yang

menggunakan paip plastik seperti PVC . Ada kalanya pipa pasokan air turut digunakan sebagai elektroda bumi tetapi ia diharamkan di beberapa negara yang menggunakan pipa plastik seperti PVC . Selain itu, sesetengah antena radio dan televisyen serta sistem perlindungan kilat turut dibumikan. Selain itu, beberapa antena radio dan televisi serta sistem perlindungan kilat turut telah dibumikan. Peralatan elektrik yang dipasang secara kekal biasanya disambung ke pengalir bumi kekal. Peralatan listrik yang dipasang secara permanen biasanya tersambung ke konduktor bumi kekal. Peralatan elektrik mudah alih pula mungkin turut mempunyai sambungan bumi melalui pin bumi pada plag masing-masing. Peralatan listrik seluler pula mungkin turut memiliki koneksi bumi melalui pin bumi pada steker masing-masing. (sila rujuk Plag dan soket AC domestik ). (Lihat Steker dan stopkontak AC domestik ). Saiz pengalir bumi biasanya ditetapkan oleh pihak berkuasa kebangsaan. Ukuran konduktor bumi biasanya ditetapkan oleh otoritas nasional. 

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 SimetriPentanahan 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 SimetriPentanahan 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.