Tujuan Utama Sistem PentanahanTujuan 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 switching dan electrostatic discharge adalah penyebab umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem pentanahan yang efektif akan meminimalkan efek tersebut.

 Karakteristik Sistem Pentanahan yang EfektifKarakteristik sistem pentanahan yang efektif antara lain adalah:1. Terencana dengan baik, semua koneksi yang terdapat pada data center harus merupakan koneksi yang sudah direncanakan sebelumnya dengan kaidah-kaidah tertentu.

2. Verifikasi secara visual dapat dilakukan.

3. Sesuai dengan ukuran, TIA-942 menyediakan guideline untuk setiap komponen padadata center.

4. Menghindarkan gangguan yang terjadi pada arus listrik dari perangkat.

5. 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.

 Isu Pentanahan dan Kelangsungan ListrikIsu yang paling penting terkait dengan kelangsungan listrik antara lain adalah susunan rack dan kabinet, perlindungan electrostatic discharge (ESD), dan susunan pentanahan dariswitches, server, dan powerTahanan Pentanahan

Sambungan ke tanah diperlukan untuk melindungi peralatan – peralatan komunikasi dan personal terhadap

bahaya petir atau kesalahan pada power sistem dan juga dapat berfungsi sebagai service pada suatu sistem.

Untuk merencanakan suatu sistem pentanahan ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan, antara lain

Tahanan Jenis Tanah, Struktur tanah, keadaan lingkungan, biaya, ukuran dan bentuk sistemnya.

Biasanya tahanan pentanahan yang lebih rendah sangat efektif, tetapi biaya menjadi besar. Untuk itu perlu

dipertimbangkan efek fungsi dan ekonomisnya. Oleh karena itu perlu kiranya bagi kita untuk dapat

merencanakan dan membuat sistem pentanahan yang sesuai dengan keperluannya.

SYARAT – SYARAT SISTEM PENTANAHAN YANG EFEKTIF1. Tahanan pentanahan harus memenuhi syarat yang di inginkan untuk suatu keperluan pemakaian

2. Elektroda yang ditanam dalam tanah harus :

Bahan Konduktor yang baik

Tahan Korosi

Cukup Kuat

3. Jangan sebagai sumber arus galvanis

4. Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.

5. Tahanan pentanahan harus baik untuk berbagai musim dalam setahun.

6. Biaya pemasangan serendah mungkin.

FAKTOR-FAKTOR YANG MENENTUKAN TAHANAN PENTANAHANTahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor :1. Tahanan elektroda itu sendiri dan penghantar yang menghubungkan ke peralatan yang ditanahkan.

2. Tahan kontak antara elektroda dengan tanah.

3. Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda.

Namun demikian pada prakteknya tahanan elektroda dapat diabaikan, akan tetapi tahanan kawat penghantar

yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang tinggi terhadap impuls frekuensi tinggi

seperti misal pada saat terjadi lightningdischarge. Untuk menghindarinya, sambungan ini di usahakan dibuat

sependek mungkin.

Dari ketiga faktor tersebut diatas yang dominan pengaruhnya adalah tahanan sekeliling elektroda atau dengan

kata lain tahanan jenis tanah (ρ).

TAHANAN JENIS TANAH (ρ)Dari rumus untuk menentukan tahanan tanah dari statu elektroda yang hemispherical R = ρ/2πr terlihat bahwa

tahanan pentanahan berbanding lurus dengan besarnya ρ. Untuk berbagai tempat harga ρ ini tidak sama dan

tergantung pada beberapa faktor :1. sifat geologi tanah

2. Komposisi zat kimia dalam tanah

3. Kandungan air tanah

4. Temperatur tanah

5. Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.

Sifat Geologi TanahIni merupakan faktor utama yang menentukan tahanan jenis tanah. Bahan dasar dari pada tanah relatif bersifat

bukan penghantar. Tanah liat umumnya mempunyai tahanan jenis terendah, sedang batu-batuan dan quartz

bersifat sebagai insulator.

Tabel dibawah ini menunjukkan harga-harga ( ρ ) dari berbagai jenis tanah.

Tabel. 1

No.

JENIS TANAH TAHANAN JENIS

TANAH( ohm.meter )  

1.2.3.4.5.6.7.

Tanah yang mengandung air garamRawaTanah liatPasir BasahBatu-batu kerikil basahPasir dan batu krikil keringBatu

5 – 63010020050010003000

KOMPOSISI ZAT – ZAT KIMIA DALAM TANAHKandungan zat – zat kimia dalam tanah terutama sejumlah zat organik maupun anorganik yang dapat larut perlu

untuk diperhatikan pula.

Didaerah yang mempunyai tingkat curah hujan tinggi biasanya mempunyai tahanan jenis tanah yang tinggi

disebabkan garam yang terkandung pada lapisan atas larut. Pada daerah yang demikian ini untuk memperoleh

pentanahan yang efektif yaitu dengan menanam elektroda pada kedalaman yang lebih dalam dimana larutan

garam masih terdapat.

KANDUNGAN AIR TANAHKandungan air tanah sangat berpengaruh terhadap perubahan tahanan jenis tanah ( ρ ) terutama kandungan air

tanah sampai dengan 20%.

Dalam salah satu test laboratorium untuk tanah merah penurunan kandungan air tanah dari 20% ke 10%

menyebabkan tahanan jenis tanah naik samapai 30 kali.Kenaikan kandungan air tanah diatas 20% pengaruhnya

sedikit sekali.

TEMPERATUR TANAHTemperatur bumi pada kedalaman 5 feet (= 1,5 m) biasanya stabil terhadap perubahan temperatur permukaan.

Bagi Indonesia daerah tropic perbedaan temperatur selama setahun tidak banyak, sehingga faktor temperatur

boleh dikata tidak ada pengaruhnya.

ELEKTRODA PENTANAHAN

Jenis Elektroda pentanahan

Pada dasarnya ada 3 (tiga) jenis elektroda yang digunakan pada sistem pentanahan yaitu :1. Elektroda Batang

2. Elektroda Pelat

3. Elektroda Pita

Elektroda – elektroda ini dapat digunakan secara tunggal maupun multiple dan juga secara gabungan dari ketiga

jenis dalam suatu sistem.

ELEKTRODA BATANG

Elektroda batang terbuat dari batang atau pipa logam yang di tanam

vertikal di dalam tanah.

Biasanya dibuat dari bahan tembaga, stainless steel atau galvanised steel. Perlu diperhatikan pula dalam

pemilihan bahan agar terhindar dari galvanic couple yang dapat menyebabkan korosi.

Ukuran Elektroda :

diameter 5/8 ” - 3/4 ”

Panjang 4 feet – 8 feet

Elektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun untuk pemakaian pentanahan yang lain.

ELEKTRODA PELAT

Bentuk elektroda pelat biasanya empat perseguí atau empat persegi panjang yang tebuat dari tembaga, timah

atau pelat baja yang ditanam didalam tanah. Cara penanaman biasanya secara vertical, sebab dengan

menanam secara horizontal hasilnya tidak berbeda jauh dengan vertical. Penanaman secara vertical adalah

lebih praktis dan ekonomis.

ELEKTRODA PITA

Elektroda pita jenis ini terbuat dari bahan metal berbentuk pita atau juga kawat BCC yang di tanam di dalam

tanah secara horizontal sedalam ± 2 feet. Elektroda pita ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyai

tahanan jenis rendah pada permukaan dan pada daerah yang tidak mengalami kekeringan.

Hal ini cocok untuk daerah – daerah pegunungan dimana harga tahanan jenis tanah makin tinggi dengan

kedalaman.

PENGKONDISIAN TANAHBagi daerah – daerah yang mempunyai struktur tanah dengan tahanan jenis tanah yang tinggi untuk

memperoleh tahanan pentanahan yang diinginkan seringkali sukar diperoleh. Ada tiga cara untuk

mengkondisikan tanah agar pada lokasi elektroda ditanam tahanan jenis tanah menjadi rendah, yaitu :1. Dengan membuat lubang penanaman elektroda yang lebar dan dimasukkan mengelilingi elektroda tersebut bahan – bahan seperti tanah liat atau cokas.

2. Mengelilingi elektroda pada statu jarak tertentu diberi zat-zat nimia yang mana akan memperkecil tahanan jenis tanah di sekitarnya. Zat-zat nimia yang biasa di pakai adalah sodium chloride, calsium chloride, magnesium sulfat, dan coper sulfat.

3. Dengan Bentonite.Bubuk bentonita bersifat mengabsorb air, karena itu dengan mencampur bubuk bentonite, garam dapur dan air maka campuran bentonite tersebut dapat menghasilkan tahanan jenis tanah yang rendah. Dengan menanamkan campuran bentonite tersebut disekeliling elektroda maka tahanan pentanahandapat diperkecil 1/10 – 1/15 kali.Komposisi campuran bentonite menurut perbandingan :Bentonite : garam dapur : air = 1 : 0,2 : 2

Cara Memperbaiki Sistem Grounding / Pentanahan5 Juni 2010 4 Komentar 

Sebelum membahas cara memperbaiki grounding / pentanahan, sedikit ulasan tentang sistem grounding /

pentanahan. Grounding / pentanahan merupakan salah satu sistem yang umum digunakan pada dunia

kelistrikan. Umumnya digunakan sebagai pengaman terhadap bahaya sengatan listrik baik langsung maupun

tidak langsung. Selain digunakan untuk pengaman instalasi, sistem grounding / pentanahan juga banyak ditemui

pada sistem lain seperti sistem menara telekomunikasi, menara transmisi, ataupun penangkal petir yang umum

kita lihat pada bangunan rumah maupun gedung bertingkat. Pemasangan sistem grounding / pentanahan pada

sistem tersebut diatas tentu saja lebih detail dalam perhitungan maupun aspek lain yang mempengaruhi. Bisa

dibayangkan jika sistem menara ataupun penangkal petir tersebut mengalami kegagalan dalam sistem

pengamannya (dalam hal ini grounding / pentanahannya), tentu saja akan menimbulkan kerusakan dan juga

bahaya bagi mahluk hidup disekitarnya. Bagaimana tidak? Terakhir penulis pernah membaca artikel yang

mengatakan bahwa muatan petir per detik bisa mencapai100.000KV(kilo volt). Coba bandingkan dengan

tegangan yang digunakan untuk rumah kita (220 volt). Hanya 220 volt aja udah bisa bikin orang berasap apalagi

yang 100.000KV, bayangin aja deh sendiri hasilnya… jadi arang kali yaaa… he..he…heee…..

Kita kembali pada pembahasan, berdasarkan jenis elektroda yang digunakan pada penanaman sistem

grounding terbagi menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Elektroda Batang. Merupakan jenis elektroda yang umum dipasang pada instalasi rumah tinggal. Elektroda ini berupa pipa besi, baja profil, atau batang logam lainnya yang dipancangkan ke tanah. Biasanya pada bahan logam tersebut dilapisi dengan lapisan tembaga.

2. Elektroda Pelat. Terbuat dari logam utuh atau berlubang yang cara pemasangan pada umumnya ditanam secara dalam.

3. Elektroda Pita. Terbuat dari penghantar berbentuk pita atau bulat. Pemasangannya dipasang secara horizontal pada kedalaman antara 0,5m – 1m dari permukaan tanah.

Faktor terpenting pada sistem grounding / pentanahan adalah hambatan dalam dari tanah tempat batang ground

/ arde akan dipasang. Alat yang umum digunakan oleh instalatir listrik dalam mengukur hambatan dalam dari

tanah adalah meger dan earth tester.

Lalu mengapa grounding yang telah terukur dan terpasang beberapa waktu lalu tidak berfungsi sebagaimana

yang diharapkan? jawaban dari pertanyaan tersebut adalah keadaan tanah yang juga dapat berubah seiring

dengan waktu yang tentu saja akan mempengaruhi hambatan dalam dari tanah tersebut.

Bagaimana cara memperbaiki hambatan dalam tanah dari sistem grounding yang telah terpasang atau belum

terpasang? Ada beberapa metode yang digunakan:

1. Metode ini telah dibahas pada posting Cara Memasang Instalasi Listrik yaitu dengan meyiram tanah dari

grounding tersebut dengan campuran air dengan serbuk arang. Mengapa serbuk arang?Untuk pertanyaan yang

satu ini penulis gak bisa jawab, maklum..bukan orang fisika bahan dan juga bukan orang

kimia….he..he..heee… Dari pengamataan penulis, serbuk arang lebih bagus mempertahankan air (kandungan

elektrolit) yang terserap dibandingkan tanah itu sendiri yang cenderung mengalirkan kelapisan tanah

dibawahnya, apalagi jika lapisan atas dari tanah tempat grounding tersebut berupa lapisan tanah pasir yang

tentu saja akan lebih cepat mengalirkan air kelapisan tanah dibawahnya. Dari pengukuran grounding beberapa

waktu setelah penanaman batang ground/arde juga dapat diketahui (dengan pengukuran alat) bahwa

penanaman  grounding yang menggunakan campuran air dengan serbuk arang lebih bagus daripada

menggunakan air saja.Pengukuran tersebut tentu saja bukan pada kondisi hujan ataupun banjir…

he..he….heee… 

2. Metode ini umum dilakukan pada pembumian / grounding dari menara maupun bangunan dengan penangkal

petir yaitu dengan menanam batang grounding / arde lebih dalam ke bumi. Penanaman dari grounding tersebut

umumnya menggunakan elektroda pelat dan bisa mencapai belasan meter dibawah permukaan tanah. Tujuan

dari penanaman lebih dalam ini adalah untuk melewati beberapa lapisan tanah yang memungkinan untuk

mendapatkan lapisan tanah dengan hambatan dalam terkecil. Untuk instalasi rumah tidak diharuskan lhoo…

Cukup mengganti batang arde menjadi lebih panjang lagi sehingga lebih memungkinan untuk mendapatkan

lapisan tanah dengan hambatan dalam terkecil. Hal tersebut tentu saja juga dipengaruhi kondisi tanah disekitar

grounding sehingga anda dapat juga menambahkan metoda pertama dalam penanaman grounding ini.

3. Sedikit berbeda dengan dua metoda sebelumnya yang hanya menggunakan 1 batang ground/arde, metoda

ketiga ini menggunakan dua atau lebih batang ground/arde. Metoda ini sering digunakan pada pemasangan

peralatan jaringan distribusi  TM/TR ( Gardu Distribusi, ABSW pada tiang, dsb.) yang tujuannya tentu saja

mendapatkan hambatan dalam dari tanah sekecil – kecilnya.

Sambil mengenang masa SMP kelas 2/3, kita tentu sedikit mengingat pelajaran fisika mengenai hukum

Ohm. (hayoo.. ingat gak…) Pada pembahasan mengenai hambatan (resistansi) yang disimbolkan dengan huruf

R, dikatakan bahwa pada rangkaian paralel:

1/R total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +…+ 1/Rn

dengan menggunakan perhitungan diatas kita akan memperoleh R total menjadi lebih kecil. Dari prinsip inilah

kita gunakan dalam memperbaiki hambatan dalam pada sistim grounding. Pemasangan batang ground/arde

terlihat seperti gambar dibawah ini.

Gambar Pemasangan 3 Batang Ground/Arde

biasanya jarak pemasangan peralel dari batang ground antara satu dan lainnya lumayan berjauhan. Mengenai

jarak tanam antar batang ground/arde paling efektif, terus terang penulis kurang begitu memahaminya. (belum

pernah ketemu bukunya broo.. susah banget..mungkin IQ-ku yang begitu rendah kali yaa….) Aturan mengatakan

bahwa jarak antar batang ground/arde minimal adalah 2 x panjang batang ground/arde tersebut. Jika pada

pengukurannya masih kurang bagus kita bisa tambahkan penanaman batang arde lagi. Disamping itu kita dapat

menambahkan metode pertama pada tiap batang ground/arde yang ditanam. 

testiiiiiiiiiiiii

Fungsi Grounding ( Pentanahan )Selama ini jika aku ditanya apa fungsi grounding, maka akan terlintas jawaban sederhana :agar tidak kesetrum :) 

Grounding itu fungsinya untuk menghilangkan beda potensial antara bagian logam suatu peralatan yg teraliri arus listrik liar dan tanah sehingga tidak terjadi bahaya tegangan sentuh tak langsung. Caranya dengan menyalurkan arus tersebut ke tanah melalui saluran pentanahan.

Lalu Timbul pertanyaan :      · Seberapa bahaya nya sih tegangan sentuh tak langsung itu?      · Seberapa besar Tahanan tubuh manusia?

Misal ada suatu peralatan 1 fase (220 V), ada arus bocor pada bodyperalatan tersebut.Sehingga beda potensial antara Peralatan dan tanah adalah 220V. Seseorang secara tidak sengaja menyentuh bagian peralatan tersebut. Untuk mengetahui besar arus yang mengalir pada orang itu terlebih dahulu kita harus mengetahui tahanan tubuh manusia. Tahanan tubuh manusia dapat dikelompokkan menjadi 2 :             1. Tahanan kontak kulit bervariasi mulai dari 1000 kΩ kulit kering) hingga 100 Ω (kulit basah ).            2. Tahanan dalam (internal) tubuh sendiri berkisar antara 100Ω - 500Ω.

Sehingga :Untuk kondisi terbaik : R = 1000 kΩI = 220V/1000kΩ  = 0,22 mA

Untuk kondisi terburuk : R = 100Ω + 100Ω = 200ΩI  = 220V/200Ω    = 1,1 A

Kondisi seperti apakah yang membahayakan tubuh manusia..???Ada 2 faktor yang menentukan tingkat bahaya suatu sengatan listrik : besar dan lama sengatan.Seperti pada gambar berikut :Daerah 1 : daerah aman. Arus sengatan 0,1-0,5 mA belum terasakan oleh tubuh manusia.Daerah 2 : daerah aman, Arus sengatan 0,5-10 mA tubuh terasa kesemutan, Diatas 10mA sampai

200mA jantung tahan sampai jangka waktu maksimal 2 detik saja.  Daerah 3 : daerah berbahaya, Arus sengatan 200-500 mA  dapat mengakibatkan kejang-kejang/kontraksi otot dan paru-paru sehingga gangguan pernafasan.

Daerah 4 : daerah sangat berbahaya, Arus sengatan diatas 500 mA dapat menimbulkan kematian.

Contoh :Tahanan pentanahan tidak lebih dari 0,1Ω. Bila pada peralatan tersebut dipasang sekering 200A, maka besar tegangan sentuh akan menjadi :V = 200 A x 0,1Ω   = 20 VDan besar arus yang mengalir ke tubuh manusia menjadi :Untuk kondisi terbaik :R = 1000 kΩI  = 20V/1000kΩ   = 0,02 mA

Untuk kondisi terburuk : R = 100Ω + 100Ω = 200ΩI = 20V/200Ω  = 0,1 A 

Diposkan oleh Ari Kusmanto di 17.33 Kirimkan Ini lewat Email

Apa itu pentanahan???

penghubungan bagian-bagian

peralatan listrik yang pada keadaan normal tidak dialiri arus. Tujuannya adalah untuk membatasi tegangan antara bagian-bagian peralatan yang tidak dialiri arus, dan antara bagian-bagian tersebut dengan tanah, sampai pada suatu nilai yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupun saat terjadi gangguan.

Apa saja yang harus ditanahkan?????

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 berfungsi 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. 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).

Mengapa harus ditanahkan???

Pada saat terjadi gangguan, arus gangguan yang

dialirkan ke tanah akan menimbulkan perbedaan tegangan pada permukaan tanah yang disebabkan karena adanya tahanan tanah. Bila arus hubung-singkat ke

tanah dipaksakan mengalir melalui tanah dengan tahanan yang tinggi, maka hal tersebut akan menimbulkan perbedaan tegangan yang besar dan bisa jadi berbahaya. Oleh sebab itu diperlukan sistim pentanahan yang berguna untuk memperoleh tegangan potensial yang merata dalam suatu bagian struktur dan peralatan, serta untuk memperoleh jalan balik arus hubung-singkat/arus

gangguan ke tanah yang memiliki resistansi rendah."

SYARAT – SYARAT SISTEM PENTANAHAN YANG EFEKTIF

Tahanan pentanahan harus memenuhi syarat yang di inginkan untuk suatu keperluan pemakaian

Elektroda yang ditanam dalam tanah harus :

Bahan Konduktor yang baik

Tahan Korosi

Cukup Kuat

Jangan sebagai sumber arus galvanis

Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.

Tahanan pentanahan harus baik untuk berbagai musim dalam setahun.

Biaya pemasangan serendah mungkin.

Alat apa saja yang dipakai dalam pentanahan????

Gambar 1. Macam-macam alat pentanahan.

Dari gambar 1 tampak bahwa ada empat alat pentanahan, yaitu:

1. Batang pentanahan tunggal (single grounding rod).

2. Batang pentanahan ganda (multiple grounding rod). Terdiri dari beberapa batang tunggal yang dihubungkan paralel.

3. Anyaman pentanahan (grounding mesh), merupakan anyaman kawat tembaga.

4. Pelat pentanahan (grounding plate), yaitu pelat tembaga.

Gambar 2. Batang pentanahan beserta aksesorisnya.

Gambar 2 menggambarkan batang pentanahan beserta aksesorisnya, yaitu; (1) Konduktor tanah, (2) Penghubung antara konduktor dengan elektroda tanah, dan (3) Elektroda tanah.

Gambar 3. Batang pentanahan dan lingkaran pengaruhnya (sphere of influence).

Sedangkan gambar 3 menggambarkan batang pentanahan beserta lingkaran pengaruhnya (sphere of influence) didalam tanah. Tampak bahwa makin dalam letaknya di dalam tanah sampai kedalaman yang sama dengan kedalaman batang pentanahan, dan lingkaran pengaruh ini makin dekat dengan batang pentanahan.

FAKTOR-FAKTOR YANG MENENTUKAN TAHANAN PENTANAHAN

Tahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor :

Tahanan elektroda itu sendiri dan penghantar yang menghubungkan ke peralatan yang ditanahkan.

Tahan kontak antara elektroda dengan tanah.

Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda.

Namun demikian pada prakteknya tahanan elektroda dapat diabaikan, akan tetapi tahanan kawat penghantar yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang tinggi terhadap impuls frekuensi tinggi seperti misal pada saat terjadi lightningdischarge. Untuk menghindarinya, sambungan ini di usahakan dibuat sependek mungkin.

Dari ketiga faktor tersebut diatas yang dominan pengaruhnya adalah tahanan sekeliling elektroda atau dengan kata lain tahanan jenis tanah (ρ).

TAHANAN JENIS TANAH (ρ)

Dari rumus untuk menentukan tahanan tanah dari statu elektroda yang hemispherical R = ρ/2πr terlihat bahwa tahanan pentanahan berbanding lurus dengan besarnya ρ. Untuk berbagai tempat harga ρ ini tidak sama dan tergantung pada beberapa faktor :

sifat geologi tanah

Komposisi zat kimia dalam tanah

Kandungan air tanah

Temperatur tanah

Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.

Sifat Geologi Tanah

Ini merupakan faktor utama yang menentukan tahanan jenis tanah. Bahan dasar dari pada tanah relatif bersifat bukan penghantar. Tanah liat umumnya mempunyai tahanan jenis terendah, sedang batu-batuan dan quartz bersifat sebagai insulator.

Tabel dibawah ini menunjukkan harga-harga ( ρ ) dari berbagai jenis tanah.

Tabel.

No.

JENIS TANAH

TAHANAN JENIS TANAH( ohm.meter )

1

Tanah yang mengandung air garam

5 – 6

2

Rawa

30

3

Tanah liat

100

4

Pasir Basah

200

5

Batu-batu kerikil basah

500

6

Pasir dan batu krikil kering

1000

7

Batu

3000

KOMPOSISI ZAT – ZAT KIMIA DALAM TANAH

Kandungan zat – zat kimia dalam tanah terutama sejumlah zat organik maupun anorganik yang dapat larut perlu untuk diperhatikan pula.

Didaerah yang mempunyai tingkat curah hujan tinggi biasanya mempunyai tahanan jenis tanah yang tinggi disebabkan garam yang terkandung pada lapisan atas larut. Pada daerah yang demikian ini untuk memperoleh pentanahan yang efektif yaitu dengan menanam elektroda pada kedalaman yang lebih dalam dimana larutan garam masih terdapat.

KANDUNGAN AIR TANAH

Kandungan air tanah sangat berpengaruh terhadap perubahan tahanan jenis tanah ( ρ ) terutama kandungan air tanah sampai dengan 20%.

Dalam salah satu test laboratorium untuk tanah merah penurunan kandungan air tanah dari 20% ke 10% menyebabkan tahanan jenis tanah naik samapai 30 kali.Kenaikan kandungan air tanah diatas 20% pengaruhnya sedikit sekali.

TEMPERATUR TANAH

Temperatur bumi pada kedalaman 5 feet (= 1,5 m) biasanya stabil terhadap perubahan temperatur permukaan.

Bagi Indonesia daerah tropic perbedaan temperatur selama setahun tidak banyak, sehingga faktor temperatur boleh dikata tidak ada pengaruhnya.

ELEKTRODA PENTANAHAN

Jenis Elektroda pentanahan

Pada dasarnya ada 3 (tiga) jenis elektroda yang digunakan pada sistem pentanahan yaitu :

Elektroda Batang

Elektroda Pelat

Elektroda Pita

Elektroda – elektroda ini dapat digunakan secara tunggal maupun multiple dan juga secara gabungan dari ketiga jenis dalam suatu sistem.

ELEKTRODA BATANG

Elektroda batang terbuat dari batang atau pipa logam yang di tanam vertikal di dalam tanah.

Biasanya dibuat dari bahan tembaga, stainless steel atau galvanised steel. Perlu diperhatikan pula dalam pemilihan bahan agar terhindar dari galvanic couple yang dapat menyebabkan korosi.

Ukuran Elektroda :

diameter 5/8 ” - 3/4 ”

Panjang 4 feet – 8 feet

Elektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun untuk pemakaian pentanahan yang lain.

ELEKTRODA PELAT

Bentuk elektroda pelat biasanya empat perseguí atau empat persegi panjang yang tebuat dari tembaga, timah atau pelat baja yang ditanam didalam tanah. Cara penanaman biasanya secara vertical, sebab dengan menanam secara horizontal hasilnya tidak berbeda jauh dengan vertical. Penanaman secara vertical adalah lebih praktis dan ekonomis.

ELEKTRODA PITA

Elektroda pita jenis ini terbuat dari bahan metal berbentuk pita atau juga kawat BCC yang di tanam di dalam tanah secara horizontal sedalam ± 2 feet. Elektroda pita ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyai tahanan jenis rendah pada permukaan dan pada daerah yang tidak mengalami kekeringan.

Hal ini cocok untuk daerah – daerah pegunungan dimana harga tahanan jenis tanah makin tinggi dengan kedalaman.

PENGKONDISIAN TANAH

Bagi daerah – daerah yang mempunyai struktur tanah dengan tahanan jenis tanah yang tinggi untuk memperoleh tahanan pentanahan yang diinginkan seringkali sukar diperoleh. Ada tiga cara untuk mengkondisikan tanah agar pada lokasi elektroda ditanam tahanan jenis tanah menjadi rendah, yaitu :

Dengan membuat lubang penanaman elektroda yang lebar dan dimasukkan mengelilingi elektroda tersebut bahan – bahan seperti tanah liat atau cokas.

Mengelilingi elektroda pada statu jarak tertentu diberi zat-zat nimia yang mana akan memperkecil tahanan jenis tanah di sekitarnya. Zat-zat nimia yang biasa di pakai adalah sodium chloride, calsium chloride, magnesium sulfat, dan coper sulfat.

Dengan Bentonite.

Bubuk bentonita bersifat mengabsorb air, karena itu dengan mencampur bubuk bentonite, garam dapur dan air maka campuran bentonite tersebut dapat menghasilkan tahanan jenis tanah yang rendah. Dengan menanamkan campuran bentonite tersebut disekeliling elektroda maka tahanan pentanahandapat diperkecil 1/10 – 1/15 kali.

Komposisi campuran bentonite menurut perbandingan :Bentonite : garam dapur : air = 1 : 0,2 : 2

http://jasronelektrik.blogspot.com/2010/05/grounding-atau-pentanahan.html

A. SISTEM PENTANAHAN/GROUNDING SYSTEM  Sistem pentanahan (grounding system) adalah sebuah rangkaian/jaringan yang terdiri dari kutub pentanahan (elektroda), hantaran penghubung (konduktor) sampai terminal pentanahan, yang berfungsi untuk menyalurkan arus lebih ke bumi, agar perangkat (elektronika maupun listrik) dapat bekerja sesuai dengan semestinya serta terhindar dari sambaran petir atau tegangan asing lainnya.B. Tujuan pembumian peralatan adalah sebagai berikut :1. Untuk mencegah terjadinya tegangan kejut listrik yang berbahaya bagi manusia bila pada peralatan listrik terjadi kebocoran listrik.2. Untuk memungkinkan timbulnya arus tertentu baik  besarnya maupun lamanya dalam keadaan gangguan tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau ledakan pada bangunan atau isinya.C. Tahanan PentanahanAdalah besarnya tahanan pada kontak/hubung antara masa (body) dengan tanah. Faktor-faktor yang mem pengaruhi besarnya pentanahan:• Tahanan jenis tanah.• Panjang jenis elektroda pentanahan.• Luas penampang elektroda pentanahan.

Harga pentanahan makin kecil makin baik. Pentanahan yang ideal harus memberikan nilai tahanan pentanahan mendekati nol atau ≤ 1 ohm.D. Faktor-faktor yang menentukan tahanan pentanahanTahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor :

1. Tahanan elektroda itu sendiri dan penghantar yang menghubungkan ke peralatan yang ditanahkan.2. Tahan kontak antara elektroda dengan tanah.3. Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda.

  Namun demikian pada prakteknya tahanan elektroda dapat diabaikan, akan tetapi tahanan kawat penghantar yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang tinggi terhadap impuls frekuensi tinggi. Dari ketiga faktor tersebut diatas yang dominan pengaruhnya adalah tahanan sekeliling elektroda atau dengan kata lain tahanan jenis tanah (ρ).

E. TAHANAN JENIS TANAH (ρ)Untuk berbagai tempat harga ρ ini tidak sama dan tergantung pada beberapa factor:1. sifat geologi tanah2. Komposisi zat kimia dalam tanah3. Kandungan air tanah4. Temperatur tanah5. Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.

Tabel dibawah ini menunjukkan harga-harga ( ρ ) dari berbagai jenis tanah.

No.

JENIS TANAHTAHANAN JENIS

TANAH( ohm.meter )

1.2.3.4.5.6.7.

Tanah yang mengandung air garamRawaTanah liatPasir BasahBatu-batu kerikil basahPasir dan batu krikil keringBatu

5 – 63010020050010003000

F. Jenis Elektroda pentanahanPada dasarnya ada 3 (tiga) jenis elektroda yang digunakan pada sistem pentanahan yaitu :1. Elektroda Batang2. Elektroda Pelat3. Elektroda PitaElektroda – elektroda ini dapat digunakan secara tunggal maupun multiple dan juga secara gabungan dari ketiga jenis dalam suatu sistem.

• ELEKTRODA BATANG

Elektroda batang terbuat dari batang atau pipa logam yang di tanam vertikal di dalam tanah. Biasanya dibuat dari bahan tembaga, stainless steel atau galvanised steel. Perlu diperhatikan pula dalam pemilihan bahan agar terhindar dari galvanic couple yang dapat menyebabkan korosi. Elektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun untuk pemakaian pentanahan yang lain.

• ELEKTRODA PELAT

Bentuk elektroda pelat biasanya empat perseguí atau empat persegi panjang yang tebuat dari tembaga, timah atau pelat baja yang ditanam didalam tanah. Cara penanaman biasanya secara vertical, sebab dengan menanam secara horizontal hasilnya tidak berbeda jauh dengan vertical. Penanaman secara vertical adalah lebih praktis dan ekonomis.

• ELEKTRODA PITA

Elektroda pita jenis ini terbuat dari bahan metal berbentuk pita atau juga kawat BCC yang di tanam di dalam tanah secara horizontal sedalam ± 2 feet. Elektroda pita ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyai tahanan jenis rendah pada permukaan dan pada daerah yang tidak mengalami kekeringan. Hal ini cocok untuk daerah – daerah pegunungan dimana harga tahanan jenis tanah makin tinggi dengan kedalaman. http://puilsigit.blogspot.com/2013_10_01_archive.html

MAKALAH PRODUKTIF

PENTANAHAN (GROUNDING)

DI

S

U

S

U

N

Oleh : Kelompok I

ALDI RIFALDI

AKBAR PRATAMA

AKBAR ASIZ

A. PAMMUSURENG Z.

 SMKN 1 Liliriaja

3TITL2

SMKN 1 LILIRIAJA

TAHUN AJARAN 2013/2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah swt. karena atas berkah danrahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah Distribusi Daya Listrik yang berjudul “Pentanahan”. Dalam makalah ini dibahas mengenai Sistem pentanahan pada saluran distribusi.Kami menyadari sepenuhnya bahwa dalam makalah ini masih terdapatkekurangan, untuk itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkandemi kesempurnaan makalah selanjutnya. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.Untuk itu kami ucapkan banyak terimakasih.

Citta,  20  Januari 2014

Penyusun

 

DAFTAR ISI

Sampul ………………………………………………………………………………………………………………………………… i

Kata Pengantar ………………………………………………………………………………………………………………… ii

Daftar isi ………………………………………………………………………………………………………………………… iii

BAB I : Pendahuluan

A.  Pendahuluan ………………………………………………………………………………………………………………… 1

B.  Tujuan …………………………………………………………………………………………………………………………… 2

BAB II : Pembahasan

A.  Fungsi Pentanahan ……………………………………………………………………………………………………… 3

B.  Syarat-syarat sistem pentanahan yang efektif ………………………………………………… 4

C.  Sifat dan Jenis-jenis tanah …………………………………………………………………………………… 5

D.  Macam-macam Elektroda …………………………………………………………………………………………. 6

E.  Nilai tahanan menurut PUIL ………………………………………………………………………………….. 8

F.  Faktor yang menentukan tahanan pentanahan ………………………….………………………… 9

BAB III : PENUTUP

A.  Kesimpulan ……………………………………………………………………………..………………………………... 10

B.  Saran …………………………………………………………………………………………………………………………… 10

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Secara umum pentanahan adalah melakukan koneksi sirkuit atau peralatan ke bumi. Sistem pentanahan yang kurang baik dapat menyebabkan penurunan kualitas tenaga listrik. Ilmu pertanahan sering kali dianggap remeh, padahal pentanahan yang baik sangatlah penting.

Pada system tenaga listrik, 70% s/d 80% yang terkena gangguan adalah pada sistem transmisi. Salah satunya adalah gangguan ke tanah selain gangguan-gangguan lain seperti , surja petir, kesalahan mekanis akibat retak-retak pada isolator, burung atau daun-daun yang terbang dekat isolator gantung, debu-debu yang menempel pada isolator, tegangan lebih dan gangguan hubung singkat.

Jika arus gangguan lebih dari 5 A maka timbul busur listrik pada kontak-kontak antara kawat yang terganggu dan tanah yang tidak dapat padam sendiri. Dan jika terdapat busur tanah yang menetap, padam dan menyala, hal ini dapat membahayakan. Hal ini disebabkan karena busur tanah tersebut merupakan gelombang berjalan yang memiliki muka gelombang yang curam yang dapat membahayakan isolasi dari alat-alat instalasi meskipun letaknya jauh dari titik gangguan.

B. Tujuan

Tujuan utama  pentanahan adalah menciptakan jalur yang low-impedance(tahanan rendah) terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dantransient 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.

Menurut IEEE Std 142™-2007, tujuan system pentanahan adalah:

1) Membatasi besarnya tegangan terhadap   bumi  agar berada dalam batasan yang diperbolehkan

2) Menyediakan jalur bagi aliran arus yang dapat memberikan deteksi terjadinya hubungan yang tidak dikehendaki antara konduktor system dan bumi. Deteksi ini

akan mengakibatkan beroperasinya peralatan otomatis yang memutuskan suplai tegangan dari konduktor tersebut.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Fungsi Pentanahan

Definisi grounding adalah sistem pentanahan yang berfungsi untuk meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan langsung dibuang ke bumi.

Fungsi grounding :

Perlindungan dari tegangan tinggi

Grounding dalam sistem instalasi listrik berungsi untuk mengurangi atau menghindari bahaya yang disebabkan oleh tegangan tinggi.misalnya bahaya petir dengan tegangan tinggi

Penstabil tegangan

Grounding dapat berfungsi untuk menstabilkan tegangan pada banyak sumber tegangan. Jika tidak terdapat titik referensi umum untuk  semua sumber tegangan, akan terjadi kesulitan antar masing-masing hubungan

Mengatasi arus yang lebih

Grounding juga berfungs untuk mengatasi arus yang berlebih, karena sistem grounding ini menyediakan level keselamatan baik kerusakan peralatan atau manusia

Sistem grounding berfungsi sebagai sarana mengalirkan arus petir yang menyebar ke segala arah ke dalam tanah. Hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan sistem pentanahan adalah tidak timbulnya bahaya tegangan step dan tegangan sentuh. Kriteria yang dituju dalam pembuatan sistem pentanahan adalah bukannya rendahnya harga tahanan tanah akan tetapi dapat dihindarinya bahaya seperti tersebut di depan.

Selain itu, kondisi tanah yang bagus untuk grounding adalah tanah yang basah. Grounding untuk menyalurkan arus listrik imbas dari peralatan elektronik yang anda lindungi dapat dibuat dengan cara membor tanah di tepi kantor anda sampai kedalaman ditemukannya air. Masukanlah pipa ledeng ke dalam lubang tersebut. Dalam mengerjakan pemboran tanah mintalah bantuan kepada tukang pembuat sumur bor yang memiliki perangkat bor tanah yang lengkap.Pasanglah

kabel tembaga khusus ground, dengan dibagian ujungnya dipasang terlebih dahulu batang tembaga sepanjang kurang lebih 1 - 1,5 meter.

Masukan batang tembaga kedalam lubang sampai dasar lubang. Sisa kabel tembaga yang masih tampak di bagian ujung lubang di permukaan tanah segera dihubungkan dengan kabel ground yang berasal dari ruang kerja anda. Agar ujung kabel ground t ersebut tidak goyang ada baiknya ujung lubang ground tersebut ditutup dengan semen, sehingga hanya tampak ujung kabel tembaga saja diatasnya

B. SYARAT – SYARAT SISTEM PENTANAHAN YANG EFEKTIF

1. Tahanan pentanahan harus memenuhi syarat yang di inginkan untuk suatu keperluan pemakaian

2. Elektroda yang ditanam dalam tanah harus :

Bahan Konduktor yang baik

Tahan Korosi

Cukup Kuat

3. Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.

4. Tahanan pentanahan harus baik untuk berbagai musim dalam setahun.

5. Biaya pemasangan serendah mungkin.

C. SIFAT DAN JENIS-JENIS TANAH

TAHANAN JENIS TANAH (ρ)

Dari rumus untuk menentukan tahanan tanah dari statu elektroda yang hemispherical R = ρ/2πr terlihat bahwa tahanan pentanahan berbanding lurus dengan besarnya ρ. Untuk berbagai tempat harga ρ ini tidak sama dan tergantung pada beberapa faktor :

1. sifat geologi tanah2. Komposisi zat kimia dalam tanah3. Kandungan air tanah4. Temperatur tanah5. Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.

SIFAT GEOLOGI TANAHIni merupakan faktor utama yang menentukan tahanan jenis tanah. Bahan

dasar dari pada tanah relatif bersifat bukan penghantar. Tanah liat umumnya mempunyai tahanan jenis terendah, sedang batu-batuan dan quartz bersifat sebagai insulator.

Tabel dibawah ini menunjukkan harga-harga ( ρ ) dari berbagai jenis tanah.

No JENIS TANAH TAHANAN JENIS

. TANAH( ohm.meter )

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Tanah yang mengandung air garam

Rawa

Tanah liat

Pasir Basah

Batu-batu kerikil basah

Pasir dan batu krikil kering

Batu

5 – 6

30

100

200

500

1000

3000

D. MACAM-MACAM ELEKTRODA

1.Elektoda

Terpisah (separate)

Fungsi dari pada elektroda   pH sebagai elektroda utama, sehingga jika ingin digunakan harus ada referensi dalam menggunakannya.

Gabung (combine)

Fungsi elektroda utama yang direferensikan menjadi satu dalamelektroda, dan elektroda jenis ini yang biasanya sering di temui di masyarakat.

2. Elektroda Logam:

Terpisah (separate)

a. elektroda potensiometri bila dikombinasikan dengan elektroda denganlogam tunggal, bahan perak pada umumnya digunakan untuk argentometri dan platina atau emas untuk titrasi .

b.  elektroda  dengan logam ganda digunakan sebagai elektroda indicator pada voltametri atau amperometri, yang umum digunakan pada penetapan kadar air metoda Karl Fischer.

Gabung (combine)

Elektroda gabung perak digunakan untuk titrasi Argentometri dan elektroda gabung platina atau emas untuk titrasi dan pengukuran reduksi-oksidasi.

3. elektroda ion selektif

Elektroda ion bias terdeteksi ion-ion tertentu yang sesuai dengan sensor atau membrannya, Yang umum dipakai untuk jenis membrane ini adalah membrane gelas untuk ion H+ dan Na+, membrane Kristal untuk ion-ion Ca+

+, K+, NO4-, BF4- dan Surfaktan.

4. elektroda referensi

Fungsi elektroda yang menjadi referensi dari elektroda utama.Elektroda referensi memberikan tegangan yang konstan serta tidak mengandalkan dari komposisi larutan. Maka dari itu dibuatlah konduktor logamyang ada kaitannya dengan garam, logam itulah serta larutan yang menjadi komposisi tetapnya. Yang umum digunakan sebagai elektrodareferensi adalah kalomel (Hg/Hg2Cl2), elektroda referensi Hg/Hg2SO4 dan elektroda referensi Ag/AgCl.

5. elektroda karbon

Elektroda ini berfungsi sebagai elektroda utama pada pengukuran atau titrasi redoks. Atau sebagai elektroda bantu dan elektroda referensi pada beberapa metode titrasi.

6. sel-sel konduktifitas,

Terbagi menjadi 4 macam berdasarkan fungsi dan konstruksinya yaitu:

1. Imersi, sel ini untuk pengukuran konduktansi secara umum tetapi juga digunakan untuk titrasi

2. Pipet, untuk pengukuran contoh yang statis atau dinamis lambat

3. Titrasi, untuk pengukuran sebagai alat bantu deteksi pada tittrasi

4. Sel jones, untuk pengukuran contoh yag mengalir dengan konduktifitas rendah sampai tinggi sekali.

5. Sel-sel konduktifitas dilapisi oleh platina hitam,agar permukaannya lebih peka terhadap ion-ion dalam contoh, juga untuk menghindari efek polarisasi pada contoh dengan konduktifitas tinggi. Sel konduktifitas jenis imersi dikelilingi oleh tabung gelas untuk mencegah kesalahan pengukuran, karena pengukuran konduktifitas harus dengan volume contoh yang tetap untuk menghindari perubahan distribusi ion-ion dalam larutan contoh 

E. NILAI TAHANAN MENURUT PUIL

Grounding adalah penghubung bagian-bagian peralatan listrik yang pada keadaan normal tidak dialiri arus. Tujuannya adalah untuk membatasi tegangan antara bagian-bagian peralatan yang tidak dialiri arus dan antara bagian-bagian ini dengan tanah sampai pada suatu harga yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupun saat terjadinya gangguan (trouble).

Kontinuitas penyaluran tenaga listrik sangat tergantung dari keandalan sistem groundingnya. Sebuah bangunan gedung agar terhindar dari bahaya sambaran petir dibutuhkan nilai tahanan grounding <5 ohm (PUIL 2000), sedangkan untuk grounding peralatan-peralatan elekronika dibutuhkan nilai

tahanan grounding <3 ohm bahkan beberapa perangkat membutuhkan nilai tahanan grounding <1 ohm. Untuk mendapatkan nilai tahanan grounding yang sekecil mungkin sangat sulit, karena nilai tahanan grounding dipengaruhi beberapa factor seperti : jenis tanah, jenis sistem grounding, suhu dan kelembaban, kandungan elektrolit tanah dan lainlain.

Untuk dapat memperkecil nilai tahanan grounding dapat dilakukan dengan penambahan zat aditip pada tanah. Zat aditip tersebut dapat berupa garam, bentonit, air, serbuk besi dan lain-lain. Namun zat aditif tersebut memiliki keterbatasan umur. Zat aditif tidak dapat berfungsi dengan baik pada waktu yang cukup lama. Sebuah sistem grounding harus dievaluasi setiap 6 bulan untuk mengetahui kelayakan operasi sistem grounding untuk dapat dilanjutkan (PUIL,2000) akibat penurunan kualitas tahanan grounding.

F. FATKOR YANG MENENTUKAN TAHANAN PENTANAHAN

Tahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor :

1. Tahanan elektroda itu sendiri dan penghantar yang menghubungkan ke peralatan yang ditanahkan.

2. Tahan kontak antara elektroda dengan tanah.

3. Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda.

Namun demikian pada prakteknya tahanan elektroda dapat diabaikan, akan tetapi tahanan kawat penghantar yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang tinggi terhadap impuls frekuensi tinggi seperti misal pada saat terjadi lightningdischarge. Untuk menghindarinya, sambungan ini di usahakan dibuat sependek mungkin.

Dari ketiga faktor tersebut diatas yang dominan pengaruhnya adalah tahanan sekeliling elektroda atau dengan kata lain tahanan jenis tanah (ρ).

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Pentanahan adalah melakukan koneksi sirkuit atau peralatan ke bumi yang bertujuan untuk mempertahankan potensial bumi pada konduktor yang terhubung dan mengalirkan arus tanah menuju dan dari bumi2. Dampak kegagalan pentanahan terhadap kualitas tenaga listrik adalah level tegangan swell dan sag, perambatan transien, harmonisa, ketidakstabilan beban fasa, penurunan tegangan3. Pentanahan pada gardu induk harus memperhitungkan tahanan jenis tanah, tata letak, arus fibrasi, jumlah batang pentanahan yang diperlukan, arus gangguan hubung tanah, tahanan batang, ukuran konduktor kisi-kisi, tegangan sentuh, tegangan kisi-kisi (grid), tegangan mesh, tegangan langkah yang diijinkan, tegangan langkah yang sebenarnya, tegangan transfer.

4. Bahaya yang timbul pada gardu induk akibat gangguan tanah adalah terjadinya tegangan sentuh, tegangan langkah dan tegangan pindah yang membahayakan instalasi dan manusia di sekitarnya.5. Pentanahan gardu induk di Indonesia menggunakan pentanahan dengan tahanan 12 Ohm, 40 Ohm, 50 Ohm, pentanahan langsung dan tanpa pentanahan.

B. SaranDari uraian tentang pentanahan yang telah dijelaskan, untuk

meningkatkan kualitas tenaga listrik, pentanahan yang baik sangat dibutuhkan. karena pentanahan yang baik dapat mereduksi gangguan-gangguan system transmisi yang dapat menyebabkan penurunan kualitas tenaga listrik ke konsumen seperti swell, sag, turun tegangan, dan transien.

http://pentanahan35.blogspot.com/2014/03/makalah-pentanahangrounding.html

http://listrik-calm.blogspot.com/2011/11/sistim-pentanahan.html

Sistem Pentanahan

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 berfungsi dengan baik, yaitu membuang muatan listrik yang diterimanya dari petir ke tanah (bumi)

dengan lancar, seperti telah dijelaskan pada artikel di sini.

c. Kawat petir yang ada pada bagian atas saluran transmisi. Kawat petir ini sesungguhnya juga berfungsi

sebagai lightning arrester. 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). Alat

untuk

melakukan pentanahan ditunjukkan oleh Gambar 1.

Gambar 1. Macam-macam alat pentanahan.

Dari gambar 1 tampak bahwa ada empat alat pentanahan, yaitu:

1. Batang pentanahan tunggal (single grounding rod). 

2. Batang pentanahan ganda (multiple grounding rod). Terdiri dari beberapa batang tunggal yang dihubungkan

paralel. 

3. Anyaman pentanahan (grounding mesh), merupakan anyaman kawat tembaga.

4. Pelat pentanahan (grounding plate), yaitu pelat tembaga.

Tahanan pentanahan selain ditimbulkan oleh tahanan kontak tersebut diatas juga ditimbulkan oleh tahanan

sambungan antara alat pentanahan dengan kawat penghubungnya. Unsur lain yang menjadi bagian dari

tahanan pentanahan adalah tahanan dari tanah yang ada di sekitar alat pentanahan yang menghambat aliran

muatan listrik (arus listrik) yang keluar dari alat pentanahan tersebut. Arus listrik yang keluar dari alat pentanahan

ini menghadapi bagian-bagian tanah yang berbeda tahanan jenisnya. Untuk jenis tanah yang sama, tahanan

jenisnya dipengaruhi oleh kedalamannya. Makin dalam letaknya, umumnya makin kecil tahanan jenisnya, karena

komposisinya makin padat dan umumnya juga lebih basah. Oleh karena itu, dalam memasang batang

pentanahan, makin dalam pemasangannya akan makin baik hasilnya dalam arti akan didapat tahanan

pentanahan yang makin rendah.

Gambar 2. Batang pentanahan beserta aksesorisnya.

Gambar 2 menggambarkan batang pentanahan beserta aksesorisnya, yaitu; (1) Konduktor tanah, (2)

Penghubung antara konduktor dengan elektroda tanah, dan (3) Elektroda tanah. 

Gambar 3. Batang pentanahan dan lingkaran pengaruhnya (sphere of influence).

Sedangkan gambar 3 menggambarkan batang pentanahan beserta lingkaran pengaruhnya (sphere of influence)

didalam tanah. Tampak bahwa makin dalam letaknya di dalam tanah sampai kedalaman yang sama dengan

kedalaman batang pentanahan, dan lingkaran pengaruh ini makin dekat dengan batang pentanahan. Hal ini

disebabkan oleh adanya variasi tahanan jenis tanahnya, seperti ditunjukan oleh tabel tahanan jenis tanah

dibawah ini. 

Tabel 1. Tahanan jenis berbagai macam tanah dan tahanan pentanahannya.

Tabel 1 menunjukkan tahanan jenis berbagai macam tanah serta tahanan pentanahan dengan berbagai

kedalaman dan apabila digunakan pita pentanahan (grounding strip) dengan berbagai ukuran panjang. Dari tabel

terlihat bahwa untuk memperoleh tahanan pentanahan 6 Ω di humus lembab, maka batang pentanahannya

cukup dipancang sedalam 5 meter tetapi bila di pasir kering kedalamannya harus 165 meter

Diposkan oleh Sunny di 16:41 0 komentar 

Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke Facebook 

PentanahanPentanahan (Grounding)

Sambungan ke tanah diperlukan untuk melindungi peralatan – peralatan komunikasi dan personal terhadap bahaya petir atau kesalahan pada power sistem dan juga dapat berfungsi sebagai service pada suatu sistem.

Untuk merencanakan suatu sistem pentanahan ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan, antara lain Tahanan Jenis Tanah, Struktur tanah, keadaan lingkungan, biaya, ukuran dan bentuk sistemnya.

Biasanya tahanan pentanahan yang lebih rendah sangat efektif, tetapi biaya menjadi besar. Untuk itu perlu dipertimbangkan efek fungsi dan ekonomisnya.  Oleh karena itu perlu kiranya bagi kita untuk dapat merencanakan dan membuat sistem pentanahan yang sesuai dengan keperluannya.

SYARAT – SYARAT SISTEM PENTANAHAN YANG EFEKTIF1. Tahanan pentanahan harus memenuhi syarat yang di inginkan untuk suatu keperluan pemakaian

2. Elektroda yang ditanam dalam tanah harus :

Bahan Konduktor yang baik

Tahan Korosi

Cukup Kuat

3. Jangan sebagai sumber arus galvanis

4. Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.

5. Tahanan pentanahan harus baik untuk berbagai musim dalam setahun.

6. Biaya pemasangan serendah mungkin.

FAKTOR-FAKTOR YANG MENENTUKAN TAHANAN PENTANAHANTahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor :

1. Tahanan elektroda itu sendiri dan penghantar yang menghubungkan ke peralatan yang ditanahkan.

2. Tahan kontak antara elektroda dengan tanah.

3. Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda.

Namun demikian pada prakteknya tahanan elektroda dapat diabaikan, akan tetapi tahanan kawat penghantar yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang tinggi terhadap impuls frekuensi tinggi seperti misal pada saat terjadi lightningdischarge. Untuk menghindarinya, sambungan ini di usahakan dibuat sependek mungkin.

Dari ketiga faktor tersebut diatas yang dominan pengaruhnya adalah tahanan sekeliling elektroda atau dengan kata lain tahanan jenis tanah (ρ).

TAHANAN JENIS TANAH (ρ)Dari rumus untuk menentukan tahanan tanah dari statu elektroda yang hemispherical R = ρ/2πr terlihat bahwa tahanan pentanahan berbanding lurus dengan besarnya ρ. Untuk berbagai tempat harga ρ ini tidak sama dan tergantung pada beberapa faktor :

1. sifat geologi tanah

2. Komposisi zat kimia dalam tanah

3. Kandungan air tanah

4. Temperatur tanah

5. Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.

Sifat Geologi Tanah

Ini merupakan faktor utama yang menentukan tahanan jenis tanah. Bahan dasar dari pada tanah relatif bersifat bukan penghantar. Tanah liat umumnya mempunyai tahanan jenis terendah, sedang batu-batuan dan quartz bersifat sebagai insulator.

Tabel dibawah ini menunjukkan harga-harga ( ρ ) dari berbagai jenis tanah.

Tabel. 1

No.

JENIS TANAH TAHANAN JENIS 

TANAH( ohm.meter )  

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Tanah yang mengandung air garam

Rawa

Tanah liat

Pasir Basah

Batu-batu kerikil basah

Pasir dan batu krikil kering

Batu

5 – 6

30

100

200

500

1000

3000

 KOMPOSISI ZAT – ZAT KIMIA DALAM TANAHKandungan zat – zat kimia dalam tanah terutama sejumlah zat organik maupun anorganik yang dapat larut perlu untuk diperhatikan pula. Didaerah yang mempunyai tingkat curah hujan tinggi biasanya mempunyai tahanan jenis tanah yang tinggi disebabkan garam yang terkandung pada lapisan atas larut. Pada daerah yang demikian ini untuk memperoleh pentanahan yang efektif yaitu dengan menanam elektroda pada kedalaman yang lebih dalam dimana larutan garam masih terdapat.

KANDUNGAN AIR TANAHKandungan air tanah sangat berpengaruh terhadap perubahan tahanan jenis tanah ( ρ ) terutama kandungan air tanah sampai dengan 20%. Dalam salah satu test laboratorium untuk tanah merah penurunan kandungan air tanah dari 20% ke 10% menyebabkan tahanan jenis tanah naik samapai 30 kali.Kenaikan kandungan air tanah diatas 20% pengaruhnya sedikit sekali.

TEMPERATUR TANAHTemperatur bumi pada kedalaman 5 feet (= 1,5 m) biasanya stabil terhadap perubahan temperatur permukaan. Bagi Indonesia daerah tropic perbedaan temperatur selama setahun tidak banyak, sehingga faktor temperatur boleh dikata tidak ada pengaruhnya.

ELEKTRODA PENTANAHANJenis Elektroda pentanahanPada dasarnya ada 3 (tiga) jenis elektroda yang digunakan pada sistem pentanahan yaitu :

1. Elektroda Batang

2. Elektroda Pelat

3. Elektroda Pita

Elektroda – elektroda ini dapat digunakan secara tunggal maupun multiple dan juga secara gabungan dari ketiga jenis dalam suatu sistem.

ELEKTRODA BATANG

Elektroda batang terbuat dari batang atau pipa logam yang di tanam vertikal di dalam tanah. Biasanya dibuat dari bahan tembaga, stainless steel atau galvanised steel. Perlu diperhatikan pula dalam pemilihan bahan agar terhindar dari galvanic couple yang dapat menyebabkan korosi.Ukuran Elektroda :diameter 5/8 ” - 3/4 ”Panjang 4 feet – 8 feet 

Elektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun untuk pemakaian pentanahan yang lain.

ELEKTRODA PELAT

Bentuk elektroda pelat biasanya empat perseguí atau empat persegi panjang yang tebuat dari tembaga, timah atau pelat baja yang ditanam didalam tanah. Cara penanaman biasanya secara vertical, sebab dengan menanam secara horizontal hasilnya tidak berbeda jauh dengan vertical. Penanaman secara vertical adalah lebih praktis dan ekonomis.

ELEKTRODA PITA

Elektroda pita jenis ini terbuat dari bahan metal berbentuk pita atau juga kawat BCC yang di tanam di dalam tanah secara horizontal sedalam ± 2 feet. Elektroda pita ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyai tahanan jenis rendah pada permukaan dan pada daerah yang tidak mengalami kekeringan. Hal ini cocok untuk daerah – daerah pegunungan dimana harga tahanan jenis tanah makin tinggi dengan kedalaman.

PENGKONDISIAN TANAHBagi daerah – daerah yang mempunyai struktur tanah dengan tahanan jenis tanah yang tinggi untuk memperoleh tahanan pentanahan yang diinginkan seringkali sukar diperoleh. Ada tiga cara untuk mengkondisikan tanah agar pada lokasi elektroda ditanam tahanan jenis tanah menjadi rendah, yaitu :

1. Dengan membuat lubang penanaman elektroda yang lebar dan dimasukkan mengelilingi elektroda tersebut bahan – bahan seperti tanah liat atau cokas.

2. Mengelilingi elektroda pada statu jarak tertentu diberi zat-zat nimia yang mana akan memperkecil tahanan jenis tanah di sekitarnya. Zat-zat nimia yang biasa di pakai adalah sodium chloride, calsium chloride, magnesium sulfat, dan coper sulfat.

3. Dengan Bentonite.Bubuk bentonita bersifat mengabsorb air, karena itu dengan mencampur bubuk bentonite, garam

dapur dan air maka campuran bentonite tersebut dapat menghasilkan tahanan jenis tanah yang rendah. Dengan menanamkan campuran bentonite tersebut disekeliling elektroda maka tahanan pentanahandapat diperkecil 1/10 – 1/15 kali.Komposisi campuran bentonite menurut perbandingan :Bentonite : garam dapur : air = 1 : 0,2 : 2