BAB V
INSPEKSI GROUNDING
1. Teori penunjang
Pemasangan grounding atau arde pada gardu indoor dilakaukan terhadap :
Bodi trafo
a. Pembumian titik netral trafo berfungsi membatasi kenaikan
tegangan fasa yang tidak terganggu saat terjadi gangguan satu fasa
ke bumi akibat beban tidak seimbang.
b. Pembumian badan trafo berfungsi :
- Untuk membatasi tegangan antara bagian peralatan yang dialiri
arus dengan peralatan ke bumi pada suatu harga yang aman
(tidak membahayakan) pada kondisi operasi normal dan
gangguan.
- Untuk memperoleh impedansi yang kecil dari jalan balik arus
hubung singkat ke bumi sehingga bila terjadi satu fasa ke badan
peralatan, arus yang terjadi mengikuti sifat pada pembumian
netral.
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.
Pentanahan Sistem Grid Simetri
Pentanahan 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 Simetri
Pentanahan 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.
Gradien Tegangan Pada Permukaan Tanah
Pada umumnya sebagai pengamanan, gradien tegangan antara titik sentuh pada
peralatan dengan titik pada permukaan tanah tempat berdiri, atau gradien tegangan
pada permukaan tanah yang bersentuhan dengan kedua kaki, dianggap
menimbulkan bahaya bagi seseorang. Secara umum gradien tegangan yang timbul
pada permuaan tanah selama mengalir arus gangguan tanah meliputi : tegangan
sentuh, tegangan langkah dan tegangan pindah.
Tegangan Sentuh
Tegangan sentuh adalah beda potensial antara kenaikan potensial tanah dengan
potensial pada suatu titik berjarak 1 meter pada permukaan tanah. Pada
permukaan tanah ini seseorang berdiri sambil menyentuh suatu peralatan yang
diketanahkan pada saat terjadi gangguan. Besarnya arus gangguan dibatasi oleh
tahanan tubuh orang dan tahanan kontak ke tanah dari kaki orang tersebut.
Gambar 4 menunjukkan salah satu kejadian yang menyebabkan timbulnya
tegangan sentuh pada saat terjadi gangguan beserta rangkaian penggantinya.
Gambar 4 memperlihatkan seseorang yang berdiri dalam suatu switch yard
sambil menyentuh peralatan yang ditanahkan. Jika Rb adalah tahanan tubuh
orang, Rf adalah tahanan tanah tepat di bawah setiap kaki maka rangkaian
ekivalen dari kejadian di atas dapat dinyatakan pada Gambar 5. Dengan beberapa
asumsi dan perhitungan, diketahui besar tegangan sentuh yang terjadi seperti
dalam Tabel 1.
Tegangan Langkah
Tegangan langkah adalah beda potensial pada permukaan tanah dari dua titik yang
berjarak satu langkah (1 meter) yang dialami seseorang yang menghubungkan ke
dua titik tersebut dengan kedua kakinya tanpa menyentuh suatu peralatan apapun.
Adapun rangkaian kejadian dari tegangan langkah beserta rangkaian ekivalennya
dapat dilihat pada Gambar 6.
Tegangan Pindah (transfered voltage)
Tegangan pindah (tegangan peralihan) merupakan hal khusus dari tegangan
sentuh, yang terjadi bila pada saat terjadi gangguan seseorang berada dalam suatu
switch yard dan menyentuh suatu peralatan yang ditanahkan pada tempat/titik
yang jauh, dan alat tersebut dialiri arus gangguan ke tanah. Tegangan pindah ini
akan sama dengan tegangan pada tahanan kontak pengetanahan total. Untuk
waktu tertentu dari arus gangguan, tegangan pindah yang diizinkan adalah sama
dengan tegangan sentuh.
Pada sistem Tegangan Menengah sampai dengan 20 kV harus selalu
diketanahkan karena untuk menjaga kemungkinan terjadinya kegagalan yang
sangat besar oleh tegangan transient yang lebih tinggi yang disebabkan oleh busur
tanah. Kriteria pentanahan adalah sebagai berikut :
a. Tahanan Langsung / Solid
Pentanahan ini bersifat langsung tanpa impedansi khusus untuk sistem 3
phase 4 kawat dengan menggabungkan antara kawat netral dengan grounding.
Begitu pula dengan trafo distribusi 20 kV yang terpasang pada jaringan, titik
netral dari trafo tersebut dihubungkan langsung secara elektris ke tanah dengan
tahanan tanah harus rendah (antara 0.5 – 5 Ohm). Sistem pentanahan ini
mengandalkan nilai besarnya tahanan pengetahanan (makin kecil tahanan
pentanahan makin baik) yang dipengaruhi oleh bahan dari elektroda
pentanahannya.
b. Tahanan Rendah
Pentahanan dengan tahanan rendah yaitu antara 12 Ohm sampai 40 Ohm
yang dipakai pada saluran kabel udara tegangan menengah atau kabel tanah untuk
sistem 3 phase dan 3 kawat dengan arus gangguan maksimum 1000 A.
c. Tahanan Tinggi
Pentanahan dengan tahanan tinggi yaitu sebesar 500 Ohm dan arus
gangguan maksimal 25 A yang dipakai pada saluran tegangan menengah 20 KV
untuk sistem 3 phase dan 3 kawat.
Grounding ataupentanahanuntukperangkat ONU sesuaidengan standard
Telkom harusmempunyaiukuran<= 1 ohm.
2. Dokumendan data teknik
Earth tester
Batang elektroda
Kabel penghubung earth tester dengan elektroda
Pemasangan elektroda dengan kabel penghubung earth tester
1. Earth Tester
Eart tester digunakan untuk mengukur tahanan tanah yang digunakan
untuk pembumian atau penggroundingan. Earth tester mempunyai tiga
terminal, yaitu terminal hijau, terminal kuning, dan warna merah.
Gambar earth tester
2. Kabel
Digunakan untuk penghubung antara earth tester dengan elektroda.
Dimana kita menggunakan tiga buah kabel penjepit.
Gambar kabel penjepit
3. Melakukan pengukuran tahanan tanah
Cara mengukur pentanahan atau grounding adalah sebagai berikut.
a. Menghubungkan terminal warna hijau pada earth tester dengan
elektroda utama (E1)
Gambar elektroda utama
b. Menghubungkan terminal warna kuning pada earth tester dengan
elektroda bantu (P1)
Gambar elektroda bantu (P1)
c. Menghubungkan terminal warna merah pada earth tester dengan
elektroda bantu (C1)
Gambar elektroda bantu (C1)
3.laporan inspeksi grounding
- pengamatan
Pemasangan grounding (arde) pada gardu distribusi indoor dilakukan terhadap :
1. Bodi panel utama (PLN)
2. Bodi Trafo Indoor
3. Bodi Panel Switchgear
1. Diskripsi Kerja
Pada praktek kali ini dilakukan pemasangan grounding pada panel
switchgear.
2. Gambar Instalasi Grounding
3. Daftar Material danPeralatan
No Material/Peralatan Spesifikasi Satuan Volume Ket
1 Bus bar Tembaga
- Besar
- Kecil
Batang 1 unit (l:100 cm)
1 unit (l: 110 cm)
2 BCC Penghantar kawat
3 Obeng + , - Unit 2
4 Mur Buah 4
5 Baut Buah 6
6 Fisher Ukuran besar Buah 4
7 Kayu/papan Isolator, 10 x 3 cm Buah 4
8 Bor Ukuran kecil Unit 1
9 Palu Karet Buah 1
- pembahasan
Gardu beton merupakan gardu yang berisi trafo penaik tegangan 20 kV.
Pada gardu ini terdapat trafo, panel dan switchgear. 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 beton.
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.
Definisi grounding adalah sistem pentanahan yang berfungsi untuk
meniadakan beda potensial sehingga jika ada kebocoran tegangan atau arus akan
langsung dibuang ke bumi.
Pentanahan peralatan adalah pentanahan bagian dari peralatan yang pada
kerja normal tidak dialiri arus. Bila terjadi hubung singkat suatu penghantar
dengan suatu peralatan akan terjadi beda potensial. Yang dimaksud peralatan
disini adalah bagian-bagian yang bersifat konduktif seperti body trafo.
Tujuan pentanahan peralatan adalah sebagai berikut :
Untuk mencegah terjadinya tegangan kejut listrik yang berbahaya bagi
manusia dalam daerah tersebut.
Untuk memungkinkan timbulnya arus tertentu baik besarnya maupun
lamanya dalam keadaan gangguan tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau
ledakan pada peralatan tersebut.
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 pentanahan dapat dibagi dua :
1. Pentanahan sistem ( pentanahan netral )
a. Melindungi peralatan / saluran dari bahaya kerusakan yang
diakibatkan oleh adanya ganguan fasa ke tanah
b. Melindungi peralatan / saluran dari bahaya kerusakan isolasi yang
diakibatkan oleh tegangan lebih
c. Untuk keperluan proteksi jaringan
d. Melindungi makhluk hidup terhadap tegangan langkah (step voltage)
2. Pentanahan umum ( pentanahan peralatan )
a. Melindungi mahluk hidup dari tegangan sentuh
b. Melindungi peralatan dari tegangan lebih
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.
Top Related