Pentanahan (1).ppt

7/24/2019 Pentanahan (1).ppt

1/23

OPTIMALISASIOPTIMALISASI

DISAIN ELEKTRODA PENTANAHANDISAIN ELEKTRODA PENTANAHAN


2/23

BAB 1 ENDAHULUAN

AB 1 ENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah :

Pentanahan merupakan suatu hal terpenting dalamPentanahan merupakan suatu hal terpenting dalam

kelistrikan.kelistrikan.

Pentanahan selain bertujuan untuk membatasi teganganPentanahan selain bertujuan untuk membatasi teganganantara bagian peralatan juga bertujuan untuk mendapatkanantara bagian peralatan juga bertujuan untuk mendapatkan

impedansi yang kecil (rendah).impedansi yang kecil (rendah).Impedansi atau Tahanan tanah sangat dipengaruhi olehImpedansi atau Tahanan tanah sangat dipengaruhi oleh

karakteristik tanah, Bentuk dan ukuran elektroda pentanahankarakteristik tanah, Bentuk dan ukuran elektroda pentanahan

serta luas bidang pentanahan.serta luas bidang pentanahan.Tahanan jenis tanah yang berbeda-beda terhadap kedalamanTahanan jenis tanah yang berbeda-beda terhadap kedalaman

mempengaruhi nilai tahanan pentanahan.mempengaruhi nilai tahanan pentanahan.Perlu adanya program perhitungan untuk optimalisasi disainPerlu adanya program perhitungan untuk optimalisasi disain

elektroda pentanahan.elektroda pentanahan.


3/23

BAB 1 ENDAHULUAN

AB 1 ENDAHULUAN

Tujuan Penulisan :Tujuan Penulisan :

Batasan Masalah :Batasan Masalah :

Menentukan dan menganalisa model-model elektrodaMenentukan dan menganalisa model-model elektroda

pentanahan.pentanahan.Menentukan kedalaman optimal, ukuran elektroda optimalMenentukan kedalaman optimal, ukuran elektroda optimal

serta menghitung nilai tahanan pentanahan dengan bantuanserta menghitung nilai tahanan pentanahan dengan bantuanprogram komputer.program komputer.

Menghitung nilai tahanan jenis tanah dengan metodeMenghitung nilai tahanan jenis tanah dengan metode

perkiraan.perkiraan.Menggambarkan karakteristik tahanan jenis tanah.Menggambarkan karakteristik tahanan jenis tanah.Mencari ukuran yang optimal dari model-model elektrodaMencari ukuran yang optimal dari model-model elektroda

pentanahan.pentanahan.Menentukan disain elektroda pentanahan secara optimal,Menentukan disain elektroda pentanahan secara optimal,

praktis dan ekonomis.praktis dan ekonomis.


4/23

BAB 2 KARAKTERISTIK TANAHBAB 2 KARAKTERISTIK TANAH

Struktur TanahStruktur Tanah

Tanah merupakan mediumTanah merupakan medium

konduktor yang memiliki nilaikonduktor yang memiliki nilai

resistansi dan memiliki sifatresistansi dan memiliki sifatsebagai dielektriksebagai dielektrik

Pengaruh Gradien TeganganPengaruh Gradien Tegangan

Timbulnya arus gangguan menyebabkan gradien teganganTimbulnya arus gangguan menyebabkan gradien tegangandiantara peralatan dengan peralatan, peralatan dengan tanahdiantara peralatan dengan peralatan, peralatan dengan tanahdan pada permukaan tanah itu sendiri.dan pada permukaan tanah itu sendiri.Terjadinya busur api karena kenaikan gradien tegangan yangTerjadinya busur api karena kenaikan gradien tegangan yang

melewati nilai kritis tanah.melewati nilai kritis tanah.Tejadinya tegangan langkah, tegangan sentuh yang dapatTejadinya tegangan langkah, tegangan sentuh yang dapat

membahayakan manusia.membahayakan manusia.

Gbr. Model Tanah Secara UmumGbr. Model Tanah Secara Umum


5/23


Pengaruh Kelembaban, Suhu, dan Kandungan KimiaPengaruh Kelembaban, Suhu, dan Kandungan Kimia


6/23


Model Tanah :Model Tanah :

Tanah Yang SeragamTanah Yang Seragam(Uniform)(Uniform)

Tahanan Jenis TanahTahanan Jenis Tanah

dianggap konstan (Seragam)dianggap konstan (Seragam)

Tanah Yang TidakTanah Yang Tidak

Seragam (Non Uniform)Seragam (Non Uniform)Tahanan Jenis TanahTahanan Jenis Tanah

bervariasi terhadap Kedalamanbervariasi terhadap Kedalaman

Faktor RefleksiFaktor RefleksiSoil Surface

1(1 + K)i K(1+K)I K2(1+K)i

H

2I

21

12K

+

=

Dimana faktor refleksi tersebut dapatdinyatakan dalam :[6]

dengan1dan2merupakan nilai

tahanan jenis lapisan atas dan bawahtanah


7/23


Tahanan enis Tanah dan !a"a #antar TanahTahanan enis Tanah dan !a"a #antar Tanah

Jenis tanah dan lapisan tanahJenis tanah dan lapisan tanahKandungan zat elektrolit dalam tanahKandungan zat elektrolit dalam tanahKondisi Lingkungan, kelembaban, suhu dan cuacaKondisi Lingkungan, kelembaban, suhu dan cuaca

Tabel 2.1. Nilai Tahanan Jenis Tanah

$%&S T'%'# T'#'%'% $%&S (ohm)meter*

Pasir 400 atau lebih

Tanah Berpasir 300

Tanah Liat 100Tanah Lempung 60

Tanah Hitam Bla!" #$tt$n %$il& '0

Tanah (emu" Peat& 20

Tanah Tepian %ungai 10 ) '0


8/23

BAB 3 PENGUKURAN TAHANAN JENIS TANAHBAB 3 PENGUKURAN TAHANAN JENIS TANAH

DAN ELEKTRODA PENTANAHANDAN ELEKTRODA PENTANAHAN

Metode+metode Pengukuran Tahanan enis TanahMetode+metode Pengukuran Tahanan enis Tanah

Metode Penelitian Geologi (GIS)Metode Penelitian Geologi (GIS)Metode Variable KedalamanMetode Variable KedalamanMetode 2 Titik (Two Point)Metode 2 Titik (Two Point)Metode 4 Titik (Four Point)Metode 4 Titik (Four Point)


9/23

BAB 3 PENGUKURAN TAHANAN JENIS TANAHBAB 3 PENGUKURAN TAHANAN JENIS TANAH

DAN ELEKTRODA PENTANAHANDAN ELEKTRODA PENTANAHAN

Model+model $lektroda PentanahanModel+model $lektroda PentanahanElektroda Belahan Bumi (Hemisphere)Elektroda Belahan Bumi (Hemisphere)

Elektroda Bulat (Spherical)Elektroda Bulat (Spherical)

Elektroda Batang (Rod)Elektroda Batang (Rod)

Elektroda Pelat (Plate)Elektroda Pelat (Plate)

Elektroda Pita (Band)Elektroda Pita (Band)

rR

2=

R r

r

h= +

4 1 2

= Q

dhR lt

24

ln2

++=

rh

r

r

R

'*2

1

+

+= 2'0*0l$g

4l$g

2366*0

hdR

+=

h

r

d

r

rR

4ln

16ln

4 2

=

N

A

AAR

2400l$g

3

2113*0

Elektroda 2 Kawat HorisontalElektroda 2 Kawat Horisontal Kawat LingkaranKawat Lingkaran Grid (mesh)Grid (mesh)


10/23

BAB 4 PENGARUH NILAI TAHANAN JENIS TANAHBAB 4 PENGARUH NILAI TAHANAN JENIS TANAH

TERHADAP DISAIN ELEKTRODA PENTANAHANTERHADAP DISAIN ELEKTRODA PENTANAHAN

Metode 'nalisis Perkiraan Tahanan enis TanahMetode 'nalisis Perkiraan Tahanan enis Tanah

, - $ ) "b ln /&

a

o R

Rob

=

2

2 6*1

+

= xbk xo

ln

dengandengan dandan

KeuntunganKeuntungan

Hanya membutuhkan 2 Titik AcuanHanya membutuhkan 2 Titik AcuanPengukuran tidak perlu pada titik yang dalamPengukuran tidak perlu pada titik yang dalamDapat memperkirakan kedalaman penanaman elektroda secara praktisDapat memperkirakan kedalaman penanaman elektroda secara praktisDapat mengoptimalisasi pemasangan elektroda secara efektif dan ekonomisDapat mengoptimalisasi pemasangan elektroda secara efektif dan ekonomis

Dapat memberikan gambaran karakteristik tahanan jenis tanahDapat memberikan gambaran karakteristik tahanan jenis tanahKendalaKendala

Hasilnya kurang akurat untuk tanah yang homogen atau tidak ada nilaiHasilnya kurang akurat untuk tanah yang homogen atau tidak ada nilai

perubahan (rate of change)perubahan (rate of change)Penentuan titik acuan sangat mempengaruhi nilai konstanta pembandingPenentuan titik acuan sangat mempengaruhi nilai konstanta pembandingMetode ini lebih diutamakan pada lapisan tanah yang nilai perubahan tahananMetode ini lebih diutamakan pada lapisan tanah yang nilai perubahan tahanan

jenisnya konstanjenisnya konstanFaktor lingkungan dapat mempengaruhi keakuratan hasil perkiraannyaFaktor lingkungan dapat mempengaruhi keakuratan hasil perkiraannya


11/23

ANALISIS DATA PENGUKURANANALISIS DATA PENGUKURAN

%o) !aerah Kondisi Tanah Kedalaman %ilai %ilai Tahanan enisTahanan Tanah

1.le"tr$ T Basah 0*' 160 10*6064

24 4*6 26*0+651

2.T#) Kering 0*' 1'0 102*5'612 2*4 1+*1550+

3.e"t$rat Kering 0*' 320 21*212+

24 1*2 6*+0'22+

4.(ar7u Listri" K8 Kering 0*' 300 20'*'12

%tasiun 1+ 4*1 1+*4'+4

'.%ea9$$7 %amu7ra Tanah 0*' 600 411*023estaurant 8n!$l Berpasir 24 1*4 5*3432

%umber : Hasil Pengu"uran Lapangan


12/23


!aerah $lektro+FT&

Tahanan tanah 1 - $ - 160 ;hm.

Tahanan Jenis Tanah 1- $ - 10*60640hm.meter

Jara" titi" a!uan 1 - l$ - 0*' meter

Tahanan tanah 2 - 2 - 4*6 ;hm

Tahanan Jenis Tanah2 - 2 - 26*0+651;hm.meter

Jara" titi" a!uan 2 - l2 - 24 meter

Karena pa7a 7ata ini $ < 2ma"a "$nstanta a- 1

sehingga 7i7apat "$nstanta

pemban7ing b& a7alah :

b Ro

Ro

a

=

2

2

1 6*

=

=

26 0+651 1'0 1 6

10 6064 4 6

1324'41

1

* *

* *

*


13/23


7an nilai "$nstanta tahanan =enis tanah "& 7i7apat 7engan :

kb x

o x

=

+

ln

7imana ,= (l2- lo) - 24 ) 0*' - 23*' m

= +

=

10 6064 26 0+651

13 24'41 23 '

' 0114

* *

* ln *

*

>isal ingin 7i"etahui nilai tahanan =enis pa7a "e7alaman 3' m ma"a

nilaiX = lx - lo = 34,5 m7engan 7emi"ian nilai tahanan =enis tanahpa7a "e7alaman tersebut a7alah :

, - $ ) "b ln /&

- 10*6064 ) '*0114 13*24'41 ln 34*'&

- 24*1316' $hm.meter.


14/23

GRAFIK KARAKTERISTIKGRAFIK KARAKTERISTIK

TAHANAN JENIS TANAH VS KEDALAMANTAHANAN JENIS TANAH VS KEDALAMAN

PADA HASIL PENGUKURAN DI 5 TEMPATPADA HASIL PENGUKURAN DI 5 TEMPAT

Grafik 4.2 Perkiraan Tahanan Jenis Tanah VS Kedalaman

di Elektro FTUI

0

10

20

30

40

50

1 3 5 7 11 13 15 17 1 21 23 25 27 2 31 33 35 37 3 41

Kedalaman (m)

Tahanan

Je

(oh

m

.m

ete

Grafik 4. Perkiraan Tahanan Jenis Tanah VS Kedalaman

di !T"#FTUI

0

5

10

15

20

25

30

35

1 3 5 7 11 13 15 17 1 21 23 25 27 2 31 33 35 37 3 41

Kedalaman (m )

TahananJ

(ohm

.m

et


15/23

Grafik 4.4 Perkiraan Tahanan Jenis Tanah VS Kedalaman

di !ektorat#UI

0

10

20

30

40

50

!0

1 3 5 7 11 13 15 17 1 21 23 25 27 2 31 33 35 37 3 41

Kedalaman (m )

Tahanan

Jenis

(ohm

Grafik 4.$ Perkiraan Tahanan Jenis Tanah VS Kedalaman

di Gard% &istrik Kereta 'i Stasi%n UI

0

20

40

!0

"0

1 3 5 7 11 13 15 17 1 21 23 25 27 2 31 33 35 37 3 41

Kedalaman (m )

TahananJ

(ohm

.m

et

GRAFIK KARAKTERISTIKGRAFIK KARAKTERISTIK

TAHANAN JENIS TANAH VS KEDALAMANTAHANAN JENIS TANAH VS KEDALAMAN

PADA HASIL PENGUKURAN DI 5 TEMPATPADA HASIL PENGUKURAN DI 5 TEMPAT


16/23


17/23

PROGRAMPROGRAM

Masukan ProgramMasukan Program

Data Pengukuran TanahData Pengukuran TanahBatasan Tahanan PentanahanBatasan Tahanan PentanahanJenis ElektrodaJenis Elektroda

Proses ProgramProses ProgramIterasi Ukuran elektrodaIterasi Ukuran elektrodaIterasi Kedalaman elektroda denganIterasi Kedalaman elektroda dengan

nilai tahanan jenis berdasarkan metodenilai tahanan jenis berdasarkan metode

perkiraanperkiraan

Keluaran ProgramKeluaran ProgramSpesifikasi ukuran elektroda yangSpesifikasi ukuran elektroda yang

optimaloptimalKedalaman Penanaman elektroda yangKedalaman Penanaman elektroda yang

optimaloptimalBesar Tahanan Pentanahan yangBesar Tahanan Pentanahan yang

didapat pada spesifikasi tersebutdidapat pada spesifikasi tersebut

Start

$enerima %n&'t (ata )eng'k'ran *anah

$elak'kan )roses )erhit'ngan )erkiraan

*ahanan +enis *anah dengan ,aria-el

kedalaman

$emilih +enis

Elektroda

$elak'kan )roses % terasi dan Loo&ing 'nt'k

.k'ran / Kedalaman 0&timal Elektroda &ada

1atasan *ahanan )entanahan 2ang

(inginkan

$enam&ilkan Hasil 0&timal .k'ran Elektroda

/ 1esar *ahanan )entanahan 2ang (ida&at

Selesai

G+r. ,lok Prosed%re Pro-ramG+r. ,lok Prosed%re Pro-ram


18/23

tart

ata eng'k'ran

0 ho0 *it ik a6'an 1

2 ho2 *it ik a6'an 2

atasan tanah (-atas)

$enghit'ng Konstanta

em-anding (-) Konstanta

ho(Krho)

+enis Elektroda

47 late

+enis Elektroda

57 and (ita)

+enis Elektroda

37 od (-atang)

+enis Elektroda

2 &heri6al

rH 89 075

rH 9 rH : 0701

htanam 9

htanam : 075

+ari#;ari awal

rH 9 071

htanam

awal 9 1

$en6ari

ho< (ho erkiraan) /

=ilai *ahanan

entanahan

89 -atas

a

* dk

* dk

>etak =ilai +ari#; ari

(rH) Kedalaman

(htanam)

a

+enis Elektroda

17 Hem is&here

rH 89 1

rH 9 rH : 0701

htanam 9

htanam : 075

+ari#;ari awal

rH 9 071

htanam

awal 9 1

$en6ari

ho< (ho erkiraan) /

=ilai *ahanan

entanahan

89 -atas

a

* dk

* dk

>etak =ilai +ari#;ari

(rH) Kedalaman

(htanam)

a

r 89 1

r 9 r : 0701

htanam 9

htanam : 075

+ari awal late

r 9 071

htanam

awal 9 1

$en6ari

ho< (ho erkiraan)

=ilai *ahanan

entanahan / L'as

late

89 -atas

a

* dk

* dk

>etak =ilai +ari#;ari

(r) L'as late

Kedalaman (htanam)

a

,

, ,

a aaa

* dk * dk * dk * dk

'

a

"

l 89 3

l 9 l : 071

htanam 9

htanam : 075

an;ang rod

l 9 075

htanam

awal 9 1

$en6ari

ho< (ho erkiraan) /

=ilai *ahanan

entanahan

89 -atas

a

* dk

* dk

>etak =ilai imeter

rod(d) an;ang

od(l)Kedalaman

(htanam)

a

d 89 0702

iameter rod

d 9 071

d 9 d : 07001

* dk

a

%n&'t Konstanta

od 170 or 173

,


19/23

'

+enis and 2

Kawat Horisontal

+enis and $esh

(Grid)

+enis and

Lingkaran

l 89 1

l 9 l : 071

htanam 9

htanam : 075

an;ang

Kawat l 9

075

htanam

awal 9 1

$en6ari

ho< (ho erkiraan) /

=ilai *ahanan

entanahan

89 -atas

a

* dk

* dk

>etak =ilai im eter

kawat(d) an;ang

kawat(l)Kedalaman

(htanam )

a

d 89 0702

iameter

kawat d 9

0701

d 9 d : 07001

* dk

a

,

rL 89 1

rL 9 rL : 0701

htanam 9

htanam : 075

+ari

Lingkaran rL

9 071

htanam

awal 9 1

$en6ari

ho< (ho erkiraan) /=ilai *ahanan

entanahan

89 -atas

a

* dk

* dk

>etak =ilai iamet er

kawat(d) +ari2

Lingkaran(rL) Kedalaman

(htanam)

a

d 89 0702

iameter

kawat d 9

071

d 9 d : 07001

* dk

a

,

l 89 3

l 9 l : 071

htanam 9

htanam : 075

an;ang rod

l 9 075

htanam

awal 9 1

$en6ari

ho< (ho erkiraan) /

=ilai *ahanan

entanahan

89 -atas

a

* dk

* dk

>etak =ilai +'m lah

m esh an;ang

-atang(l)Kedalam an

(htanam)

a

mesh 89

100

+'mlah $esh

9 1

mesh 9 mesh : 1

* dk

a

%n&'t L'as

idang $esh

,

a aa

* dk * dk


20/23

1

%ngin Hit'ng Lagi ?>

3elesai

*dk

2a

SIMULASI PROGRAMSIMULASI PROGRAM


21/23

KESIMPULANKESIMPULAN

=ilai tahanan ;enis tanah @ang -er-eda sangat

-er&engar'h dalam &erhit'ngan tahanan

&entanahan sehingga nilai ini &erl'

di&erhit'ngkan dalam menent'kan kedalaman

&enanaman elektroda

esar tahanan &entanahan di&engar'hi oleh'k'ran elektroda @ang dig'nakanA dan ini sangat

tergant'ng &ada ketersediaan dan s&esiBikasi

'k'ran elektroda terse-'t


22/23


erdasarkan hasil &rogram &erhit'ngan maka disain elektroda @ang o&timal 'nt'k

-atasan tahanan &entanahan 89 5 hmA serta dengan &ertim-angan &raktis dan

ekonomis maka CElektro D*.%A disarankan mengg'nakan elektroda -atang dengan s&esiBikasi

'k'ran &an;ang -atang 0A5 mA diameter 0A01 m (1 mm) dan kedalaman

&enanaman m4*>#.%A disarankan mengg'nakan elektroda -and (&ita) -er-ent'k grid dengan

l'as -idang &entanahan 25 m2A -an@ak mesh 17 -'ahA &an;ang -atang 0A5 m dan

kedalaman &enanaman grid 1 m4ektorat .%A disarankan mengg'nakan elektroda -atang dengan s&esiBikasi

'k'ran &an;ang -atang 0A5 mA diameter 0A01 m (1 mm) dan kedalaman

&enanaman 7A5 mGard' Listrik K 3tasi'n .%A disarankan mengg'nakan elektroda -atang

dengan s&esiBikasi 'k'ran &an;ang -atang 0A5 mA diameter 0A01 m (1 mm) dan

kedalaman &enanaman "A5 m3eaBood 3am'dra 4esta'rant n6olA disarankan mengg'nakan elektroda

-atang dengan s&esiBikasi 'k'ran &an;ang -atang 0A5 mA diameter 0A01 m (1

mm) dan kedalaman &enanaman m


23/23

rogram kom&'ter sangat mem-ant' sekali

dalam men6ari 'k'ran elektroda @ang o&timal

&ada -er-agai model desain elektroda g'na

menda&atkan nilai tahanan &entanahan @ang

diinginkan


Pentanahan (1).ppt

Documents

Transcript of Pentanahan (1).ppt