LAPORAN PRAKTIKUM LISTRIK TAHANAN TANAH ( GROUNDING)
KELOMPOK 3 1. IRAWAN BUANA P (0515040107) 2. SYIFA ULA H (0515040114) 3. INTAN MAHARANI (0515040116)
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA JURUSAN TEKNIK PERMESINAN KAPAL POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA 2017
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam suatu gardu induk dibutuhkan suatu sistem s istem pentanahan yang handal. Hal ini dimaksudkan agar ketika terjadi gangguan fasa ke tanah pada Gardu Induk Tegangan Tinggi (GITT)150 kV tidak akan membahayakan keselamatan manusia, sebab arus gangguan akan mengalir pada bagian peralatan dan ke piranti pentanahan. Hal ini akan menimbulkan gradien tegangan diantara peralatan dengan peralatan, peralatan perala tan dengan tanah dan gradien tegangan te gangan pada permukaan tanah yang berbahaya bagi manusia dan peralatan yang berada di area gardu induk. Oleh sebab itu diperlukan sistem pentanahan yang baik dan efektif meratakan gradien tegangan yang timbul. Oleh karena itu praktikum pengukuran tahanan tanah ini dilakukan agar mahasiswa dapat memahami seberapa besar maksimal tahanan tanah dalam suatu tempat, bagaimana mengukurnya serta rekomendasi apa yang harus dilakukan untuk menangani tahanan tanah tersebut.
1.2Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah 1. Mengetahui dan memahami sistem pentanahan 2. Mengetahui cara pengukuran tahanan tanah 3. Dapat mengoperasikan alat pengukur tahanan tanah 4. Mahasiswa dapat menentukan jenis tanah untuk pertahanan
BAB II DASAR TEORI
2.1 Sistem Pentanahan
Sistem pentanahan atau biasa disebut sebagai grounding adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik, petir dll. Sistem pentanahan di data center menjadi salah satu unsur penting dalam data center karena memberikan kebutuhan tenaga utama bagi data center. Standar pentanahan untuk data center tercantum dalam beberapa dokumen antara lain : TIA-942, JSTD-607-A-2002 dan IEEE Std 1100 (IEEE Emerald Book), IEEE Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment. (sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_Pentanahan)
Gambar 2.1 Teknik Grounding (http://engineeringbuilding.blogspot.com/2012/03/sistem-pentanahangrounding.html)
Sistem pentanahan digunakan sebagai pengaman langsung terhadap peralatan dan manusia bila terjadinya gangguan tanah atau kebocoran arus akibat kegagalan isolasi dan tegangan lebih
pada peralatan jaringan
distribusi. Petir dapat menghasilkan arus gangguan dan juga tegangan lebih dimana gangguan tersebut dapat dialirkan ke tanah dengan menggunakan sistem pentanahan. Sistem pentanahan yang digunakan baik untuk pentanahan netral dari suatu sistem tenaga listrik, pentanahan sistem penangkal petir dan pentanahan untuk suatu peralatan khususnya dibidang telekomunikasi dan elektronik perlu mendapatkan perhatian yang serius, karena pada prinsipnya pentanahan tersebut merupakan dasar yang digunakan untuk suatu sistem proteksi. Tidak jarang orang umum atau awam maupun seorang teknisi masih ada kekurangan dalam memprediksikan nilai dari suatu hambatan pentanahan. Besaran yang sangat dominan untuk diperhatikan dari suatu sistem Pentanahan
adalah
hambatan
sistem
suatu sistem pentanahan tersebut. Tujuan utama dari adanya grounding sistem pentanahan ini adalah untuk menciptakan sebuah 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. Grounding sistem pentanahan yang efektif akan meminimalkan efek tersebut.
Gambar 2.2 Kutub Tanah.
Keterangan a) Kutub tanah merupakan penghantar listrik, ditanam dalam tanah dengan tujuan menghubungkan listrik dengan tanah. b) Hantaran tanah merupakan penghantar yang menghubungkan kutub tanah dengan terminal induk tanah. Hantaran tanah ini terbuat dari kawat tembaga terbuka (open wire) berpilin berukuran minimal 50 mm persegi. c) Terminal induk tanah, sebagai penghantar listrik berbentuk lempengan, sebagai penghubung hantaran tanah dan distribusi induk tanah. Terminal induk ini berbentuk lempeng tembaga, panjang sekitar 40 cm, dipasang dalam handhole, d) Distribusi induk tanah, merupakan penghantar listrik yang menghubungkan terminalinduk tanah dengan terminal cabang tanah. Penghubung ini terbuat dari kawat tembaga terbuka berpilin ukuran minimal 50 mm persegi. e) Terminal cabang tanah, merupakan penghantar listrik berbentuk melingkar mengelilingi dinding gedung sebelah dalam, (ditanam dibawah lantai) menghubung antara distribusi induk tanah dan distribusi cabang tanah. Terminal ini terbuat dari kawat tembaga terbuka berpilin dengan ukuran minimal 35 mm persegi. f) Distribusi cabang tanah , merupakan penghantar menghubungkan
terminal
cabang
tanah
listrik
dengan
yang
perangkat
telekomunikasi. la terbuat dari kawat tembaga terbuka berpilin dengan ukuran minimal 10 mm persegi. g) Pengaman
tambahan
sebagai
alat
tambahan
pentanahan dapat berfungsi lebih baik dan anda.
agar
sistem
Sistem pentanahan pada dunia telekomunikasi sangat erat kaitannya. Teknik sistem pentanahan di teknologi telekomunikasi untuk dapat melindungi perangkat telekomuniasi terhadap tegangan listrik tinggi yang berasal dari luar (petir) dan untuk dapat beroperasi secara aman. Adapaun yang akan di-groundingkan perangkat atau alat pada perangkat telekomunikasi yakni : 1) MDF/RPU, RK dan KP 2) Ujung-ujung kawat penggantung dan pelindung elektris kabel udara. 3) Ujung kawat terbuka pada tiang tambat akhir melalui pengaman tambahan. 4) Ujung perisai dan pelindung elektris kabel tanah. 5) Perangkat GPA (Gass Pressure Alarm). 6) Perangkat pelanggan. 7) Telepon umum. Pentanahan pada RPU (rangkaian pembagi utama) biasanya menjadi satu dengan pentanahan gedung dan perangkat telekomunikasi lainnya. Syarat besarnya tahanan pentanahan untuk perangkat telekomunikasi biasanya maksimum 3 ohm. Sedangkan untuk gedung telekomunikasi maksimum 5 ohm. Khusus pentanahan untuk jaringan kabel berlaku persyaratan berikut, antara lain 1) Setiap RK dihubungkan dengan kutub tanah batang sebanyak 3 buah, masing- masingnya panjang 200 cm dengan jarak minimal 10 m;
Gambar 2.3 Pentanahan Rumah Kabel Setiap Kotak Pembagi (KP), berpengaman dihubungkan dengan kutub tanah batang sebanyak 1 buah panjang 200 cm.
Gambar 2.4 Pentanahan di rumah pelanggan. 2) Di ujung pelanggan saluran penanggal atas tanah yang jaraknya kurang lebih 1 km pada daerah terbuka yang rawan petir, dihubungkan dengan kutub tanah batang sebanyak 1 buah panjang 200 cm melalui pengaman; 3) Pada titik alih saluran penanggal kawat telanjang dengan saluran rumah pelanggan dihubungkan dengan kutub tanah batang sebanyak 1 buah panjang 200 cm, melalui pengaman. 2.1.1 Faktor-Faktor Yang Menentukan Tahanan Pentanahan Tahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor : 1. Tahanan
elektroda
itu
sendiri
dan
penghantar
menghubungkan ke peralatan yang ditanahkan. 2. Tahan kontak antara elektroda dengan tanah. 3. Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda. 4. Tahanan jenis tanah (ρ).
yang
Pada prakteknya, tahanan elektroda dapat diabaikan namun tahanan kawat penghantar yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang tinggi terhadap impuls (arus) frekuensi tinggi misalnya pada saat terjadi sambaran petir. Untuk menghindari hal itu, maka
penyambungan diusahakan dibuat
sependek mungkin. Hal yang memberikan pengaruh terhadap pentanahan adalah Tahanan jenis tanah (ρ), tahanan jenis tanah memiliki pengaruh yang sangat dominan terhadap pentahanan, sehingga memperhatikan tahanan jenis tanah itu sendiri dalam mentanahkan. 1. 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. 2. 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 1. Menunjukkan harga-harga ( ρ ) dari berbagai jenis tanah.
No.
Jenis Tanah
Tahanan jenis tanah (ohm.meter )
1.
Tanah yang mengandung air
5 – 6
garam 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
(sumber
:
http://ak4037.wordpress.com/2008/10/04/tahanan-
pentanahan) 3.
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.
4. 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.
5. 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. Hal – hal lain yang mempengaruhi tahanan jenis tanah 1. Kadar air, bila air tanah dangkal/penghujan maka nilai tahanan sebaran mudah didapatkan. 2. Mineral/Garam, kandungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan sebaran/resistansi karena jika tanah semakin banyak mengandung
logam
maka
arus
petir
semakin
mudah
menghantarkan. 3. Derajat Keasaman, semakin asam PH tanah maka arus petir semakin mudah menghantarkan. 4. Tekstur tanah, untuk tanah yang bertekstur pasir dan porous akan sulit untuk mendapatkan tahanan sebaran yang baik karena jenis tanah seperti ini air dan mineral akan mudah hanyut. 2.1.2 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.
1. Elektroda Batang Elektroda batang terbuat dari batang atau pipa l ogam 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.
Gambar 2.5 Elektroda Batang 2. Lektroda 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.
Gambar 2.6 Elektroda Pelat
3. 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.
Gambar 2.7 Elektroda Pita 2.1.3 Pengukuran Tahanan Tanah Pengukuran tahanan tanah dilakukan untuk mengetahui kondisi dari sistem pentanahan, baik untuk pentanahan yang baru selesai dibangun maupun yang sudah lama dipasang sebagai upaya pemeliharaan preventif, yang dapat berlanjut kepada perbaikan bila pentanahan sudah
melebihi
standar
yang
berlaku. Pada hasil
pengukuran tahanan tanah yang dilakukan, dapat dianalisa hasil pengukuran
dengan standart tahanan tanah. Standart kelayakan
grounding/pembumian
harus
bisa
memiliki
nilai
Tahanan
sebaran/Resistansi maksimal 5 Ohm (Bila di bawah 5 Ohm lebih baik). Material grounding dapat berupa batang tembaga, lempeng tembaga atau kerucut tembaga, semakin luas permukaan material grounding yang di tanam ke tanah maka resistansi akan semakin rendah atau semakin baik. Teknik pengukuran tahanan tanah yakni :
Namun dalam laporan praktikum ini kita kemukakan dua macam cara pengukuran yang biasa dilakukan, yaitu dengan menggunakan amperemeter
dan voltmeter, yang disebut juga dengan metode Fall of Potential dan cara kedua melalui pengukur tahanan tanah analog. 1. Metode Fall of Potential (melalui ampere-meter
dan voltmeter),
dilakukan dengan urutan sebagai berikut. (1) Tanamlah 2 buah kutub tanah batang penolong, yang terletak pada satu garis lurus
dengan
jarak
minimal
antara
keduanya 20 meter.Dan rangkai seperti gambar berikut.
Gambar 2.8 Rangakaian Metode Fall of Potential (2) ) Amati
penunjukan
amperemeter dan voltmeter. Besar
tahanan pentanahan adalah:
Keterangan : RA = tahanan sistem pentanahan A (ohm); V = pembacaan meter pada voltmeter (volt); I = Pembacaan meter pada amperemeter (ampere). 2. Pengukuran tahanan pentanahan dengan alat pengukur tahanan tanah analog (Earth tester) Pengukuran hal ini pada elektroda dengan menggunakan alat ukur Earth Tester. Standar dalam hambatan adalah 5 ohm, bila standar
tersebut masih belum bisa didapatkan maka ditambahkan dengan jarak 2 panjangnya. Untuk mendapatkan nilai resistansi(R) dari elektroda pentanahan, perlu memperhatikan parameter - parameter yang meliputi: (1) Resistivitas tanah (2) Resistivitas air tanah (3) Dimensi elektroda pentanahan (4) Ukuran elektroda pentanahan Pelaksanaan pengoperasian Earth Tester sbb: Prop (A) di hubungkan dengan electrode (di bak kontrol). Prop (B) dan (C) ditancapkan ketanah dengan jarak antara 5 sd. 10 m. Maka alat ukur akan menunjukan besar dari R-tanah lihat.
Gambar 2.9 Pengoperasian Earth Tester Standar besar R-tanah untuk electrode pentanahan ±5 Ohm. apabila belum mencapai nilai 5 Ohm, maka electrode bisa ditambah dan dipasang diparalel. Pentanahan paling ideal apabila electrode bias mencapai sumber air atau R-tanah = 0. Contoh: Pemasangan electrode pertama (R1), setelah diukur = 12 Ω Selanjutnya di tanam lagi electrode ke 2 (R2), diukur tahanan = 12 Ω, Maka besar tahanan RI diparoleh dengan R2 = 6 Ω, Karena belum mencapai < 5 Ω, maka ditanam lagi electrode ke 3 (R3) hingga seterusnya sampai pengukuran menunjukkan nilai < 5 ohm.
Ada kendala ketika suatu saat kita membangun sistem Grounding , setelah diukur dengan Earth Tester Nilai yang muncul 100 ohm (maks), sehingga kita diwajibkan menurunkan < 5 ohm sesuai standar PUIL .
Gambar 2.10 Konsep pengukuran yang menunjukkan nilai 100 ohm Ada trik sederhana dengan menambah Rods sesuai dengan rumus mencari Nilai 2 tahanan yang di- paralelkan. (Rod dianalogikan sebagai tahanan). Kalau 100/100=50 ohm (2 rod), 50/50=25 ohm (menjadi 4 rod), 25/25=12,5 ohm (menjadi 6 rod), 12,5/12,5=6,25 ohm (menjadi 8 rod), bila nilai tahanan masih>0 dan tahanan > 5. Maka perlu berikan tahan kembali sehingga 6,25/6,25 = 3,125 ohm. Hasil 3,125 ohm sudah memenuhi standar < 5 ohm. Maka jumlah rods yang dibutuhkan untuk menurunkan dari 100 ohm ke 3,125 adalah 10 buah rods.
Gambar 2.11 Konsep pengukuran yang sesuai standar PUIL yakni <5 ohm Setelah Grounding Ring sudah terhubung sempurna, mengecek kembali dengan Earth Tester sehingga nilai tahanan akan turun drastis dan sesuai dengan standar PUIL (R < 5 ohm). Elektrode bumi selalu harus ditanam sedalam mungkin dalam tanah, sehingga dalam musim kering selalu terletak dalam lapisan tanah
yang basah. Phasa sequence tester (drivel) : alat ukur untuk mencari urutan fasa (R, S dan T) pada suatu sumber listrik. 2.2 Arus
1. Arus bocoran a) (pada suatu instalasi) – arus yang dalam keadaan tidak ada gangguan mengalir ke bumi atau ke bagian konduktif ekstra dalam sirkit; CATATAN Arus ini dapat mempunyai komponen kapasitif termasuk yang dihasilkan dari penggunaan kapasitor yang disengaja. (leakage current ( in an installation )) b) arus dalam lintas lain selain yang diinginkan karena isolasi tidak sempurna. (leakage current (syn. earth current)) c) arus bocoran bumi semua arus bocoran dan arus kapasitif antara suatu penghantar dan bumi.( earth current ) 2. Arus gangguan arus yang mengalir di titik tertentu pada jaringan listrik karena gangguan di titik lain pada jaringan tersebut. (fault current) 3. Arus hubung pendek a) arus lebih yang diakibatkan oleh gangguan impedans yang sangat kecil mendekati nol antara dua penghantar aktif yang dalam kondisi operasi normal berbeda potensialnya.( short -circuit current) b) arus lebih karena hubung pendek yang disebabkan oleh gangguan atau hubungan yang salah pada sirkit listrik.( short-circuit current) c) arus yang mengalir di titik tertentu pada jaringan listrik akibat hubungan pendek di titik lain pada jaringan tersebut.(short-circuit current) 4. Arus lebih a) arus dengan nilai melebihi nilai pengenal tertinggi; (overcurrent) b) setiap arus yang melebihi nilai pengenalnya; untuk penghantar, nilai pengenalnya adalah Kemampuan Hantar Arus (KHA) penghantar yang bersangkutan. (overcurrent) 5. Arus operasi (arus kerja) nilai arus yang pada atau di atas nilai tersebut pelepas (release) dapat bekerja.(operating current (of an overcurrent release))
6. arus pengenal a) arus operasi yang mendasari pembuatan perlengkapan listrik. b) (belitan suatu transformator) – arus yang mengalir lewat terminal saluran suatu belitan transformator, yang diperoleh dengan membagi daya pengenal oleh tegangan pengenal belitan tersebut dan faktor fase yang tepat. (rated current ( of a winding of a transformer)) 7. arus sisa jumlah aljabar nilai arus sesaat, yang mengalir melalui semua penghantar aktif suatu sirkit pada suatu titik instalasi listrik.(residual current) 8. arus sisa operasi arus terkecil yang dapat mengetripkan gawai proteksi arus sisa dalam waktu yang ditentukan. 9. arus trip (arus bidas) arus yang menyebabkan gawai proteksi bekerja. 2.3 Bagian aktif
penghantar atau bagian konduktif yang dimaksudkan untuk dilistriki pada pemakaian normal; termasuk di dalamnya penghantar netral, tetapi berdasarkan perjanjian (konvensi) tidak termasuk penghantar PEN. CATATAN Bagian aktif ini tidak berarti dapat menyebabkan risiko kejut listrik. 1. bagian konduktif bagian yang mampu menghantarkan arus walaupun tidak harus digunakan untuk mengalirkan arus pelayanan. ( conductive part) 2. Bagian Konduktif Ekstra (BKE) bagian konduktif yang tidak merupakan bagian dari instalasi listrik dan dapat menimbulkan potensial, biasanya potensial bumi. (extraneous conductive part 3. Bagian Konduktif Luar (BKL) lihat definisi Bagian Konduktif Ekstra. 4. Bagian Konduktif Terbuka (BKT) a) bagian
konduktif
yang gampang
tersentuh
dan
biasanya
bertegangan, tetapi dapat bertegangan jika terjadi gangguan. CATATAN 1
tak
Bagian Konduktif Terbuka yang khas adalah dinding selungkup, gagang operasi, dan lain- lain.(exposed conductive part) 5. bagian konduktif perlengkapan listrik yang dapat tersentuh dan biasanya tidak bertegangan, tetapi dapat bertegangan jika terjadi gangguan. CATATAN 2 Bagian konduktif perlengkapan listrik yang hanya dapat bertegangan dalam kondisi gangguan melalui BKT tidak dianggap sebagai BKT.(exposed conductive part)
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut : 1. Earth Resistance Tester (Model 4105A Digital Earth Tester ) 2.
Meteran
3.
Tang
4.
Kabel
5.
Payung
3.2 Prosedur Keselamatan
1. Perhatikan setiap langkah kerja yang akan saudara kerjakan, semua harus sesuai dengan SOP (Standar Operasi Prosedur). 2. Sebelum merangkai pastikan power dalam keadaan off atau mati. 3. Periksa semua peralatan dan komponen dalam keadaan aman digunakan. 4. Dalam melakukan pekerjaan rangkaian dilarang bercanda dan bercakap yang tidak ada hubungannya dengan modul praktikum. 5. Sebelum mencoba pastikan dicek terlebih dahulu dengan menghubungi instruktur bengkel/laboratorium. 3.3 Langkah Kerja
1. Menyusun rangkaian sesuai dengan gambar rangkaian percobaan. 2. Menunjukan kepada instuktur apakah rangkaian yang telah di buat telah benar. 3. Melakukan pengecekan tagangan tanah dengan tombol
AC V
ditekan
dan diyakinkan bahwa pembacaan tegangan kurang dari 10 V. Bila terukur lebih dari 10 V AC maka pengukuran tahanan tanah yang akurat tidak dapat dilakukan. 4. Pertama tombol x 10 Ω ditekan, kemudian tombol
MEAS
ditekan. Bila jarum penunjuk bergerak hampir melebihi skala maka tombol x 100 Ω ditekan dan hasil pengukuran yang diperoleh dicatat. 5. Jika tahanan tanah yang terukur dibawah 10 Ω, tombol x 1 Ω ditekan dan selanjutnya dilakukan pembacaan. 6. Selama pembacaan ini lampu OK akan menyala, mengindikasikan sambungan ke terminal C dan E baik. Kondisi abnormal terjadi ketika lampu tidak menyala. Maka sambungan antara terminal C dan E harus diperiksa. 7. Mencatat hasil pengukuran pada lembar data.
3.4 Gambar Kerja
Merah
Kuning Hijau
RE
5m
5 – 10 m
E
P
C
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel Percobaan
HASIL PENGUKURAN No
(Ω)
LOKASI
KET
1
2
3
1
Eu (Utara)
3,96
4,09
4,15
2
Et (Tengah)
2,76
2,75
2,75
3
Es (Selatan)
3,39
3,50
3,40
4
Eu dan Et
1,96
1,93
1,90
5
Eu dan Es
2,23
2,22
2,24
6
Et dan Es
2,32
2,33
2,34
7
Eu, Et dan Es
1,72
1,71
1,71
8
Rep Listrik 9
Gedung P
0,83 0,56
0,84 0,57
0,85 0,55
4.2 Analisa
Dari data yang diperoleh setelah melakukan praktikum pengukuran tahanan tanah ini, dapat diketahui bahwa besar tahanan tanah sudah memenuhi standar karena besar tahanan tanahnya < 5 Ω. Diketahui juga bahwa besar tahanan tanah pada Et (tengah) tidak lebih besar dari Eu (utara), dan juga tahanan tanah pada Et (tengah) lebih besar daripada Es (selatan) (Eu > Et > Es). Hal tersebut berarti tahanan tanah pada Eu (utara) lebih bagus. Dari pengukuran tahanan tanah yang diparalelkan, dapat diketahui juga bahwa pentanahan paralel lebih bagus daripada pentanahan tunggal. Besarnya tahanan tanah dapat dipengaruhi oleh tahanan jenis
tanah (resistivitas tanah), jenis elektroda pentanahan yang digunakan dan panjang penanaman elektroda tersebut. Besar tahanan tanah akan semakin kecil bila elektroda tanah di hubungkan secara paralel dengan elektroda yang lain, hal ini dapat dibuktikan dari hasil pengukuran pada Eu (utara) yang diparalel dengan Et (tengah), lalu Eu (utara) yang diparalel dengan Es (selatan), Et (tengah) yang diparalel dengan Es (selatan) didapatkan hasil tahanan tanah yang lebih kecil bila di bandingkan dengan hasil pengukuran pada elektroda yang tidak diparalelkan, dan bila ketiga elektroda tersebut dipararel ketiga-tiganya hasil pengukuran menunjukkan besar tahanan tanah lebih kecil dibandingkan dengan tahanan tanah yang diparalel antara dua elektroda. Saat praktikum, pengukuran juga dilakukan dibeberapa gedung Politeknik Perkapalan Negri Surabaya. Hal ini bertujuan agar praktikan mengerti bagaimana mengukur instalasi penangkal petir disuatu bangunan
Gambar 4.1 pengukuran instalasi petir di REP listrik PPNS
Gambar 4.2 Pengukuran instalasi petir pada Gedung P PPNS
Seperti Gambar 4.1 dan Gambar 4.2 dapat dilihat Saat mengukur praktikan kurang memperhatikan APD yang harus dipakai saat mengukur seperti helm dan gloves. Hal ini bisa dikarenakan kurangnya fasilitas atau bahkan kelalaian dari praktikan itu sendiri.
BAB 5 KESIMPULAN Kesimpulan dari praktikum pengukuran tahanan tanah adalah : 1. Besar tahanan tanah sudah memenuhi standar karena besar tahanan tanahnya < 5 Ω. 2. Besar tahanan tanah pada R E 1 lebih besar daripada R E 2, dan juga tahanan tanah pada R E 2 lebih kecil daripada R E 3 (R E 2 > R E 3 > R E 1). Hal tersebut berati tahanan tanah pada R E 1 lebih bagus. 3. Pentanahan paralel lebih bagus daripada pentanahan tunggal.
TUGAS PENDAHULUAN 1. Jelaskan standard pengukuran tanah yang diizinkan! (minimal 2 standard yang berbeda) 2. Sebutkan macam-macam alat pengukuran tanah dan jelaskan prinsip kerjanya! 3. Analisa hasil pengukuran anda, apakah telah memenuhi pers yaratan dan faktor – faktor apa saja yang memungkinkan mempengaruhi besarnya tahanan (resistansi) tanah! Jawaban 1. Standard pengukuran tanah 1) Perkiraan pengaruh jenis tanah terhadap tahanan jenis (resistivitas) tanah, menurut PUIL 2000 1
3
Jenis
Tanah
tanah
awa
4
Tanah liat &
tanah
ladang
5
Pasir
Kerikil
basah
basah
200
500
6 Pasir kerikil kering
7 &
Tanah berbatu
Resistans jenis
(Ω- 0
m)
2) PER02/MEN/1989
100
1000
3000
2. Alat pengukuran tahanan tanah, yaitu 1) earth resistance meter TES1700 Pada switch pilih mode Ω.· Tekan push button.· Lihat penunjuk voltase tanah apabila jarum bergerak dengan cepat sampai mentok ke ujung volt meter, check kembali instalasi kabel.· Adjust ohm meter sampai nilai voltase pada galvanometer “0 volt”.· Lakukan instalasi earth tester seperti tampak jarak L adalah sebesar 5 meter.· Baca nilai resistansi yang terbaca pada alat terse but. Itulah nilai resistansi tanah 2) KYURITSU Model 4102 Rangkai kabel warna merah, kuning, hijau pada terminal C, P dan E yang ada di alat ukur tersebut, kemudian ujung kabel dirangkai ke alat Bantu pentanahan 2 [dua] batang besi yang diberi code C1 dan P1, sedangkan ujung kabel warna hijau disambung pada kaki tower, kawat tanah ditanam segaris lurus. Periksa Tegangan Tanah Tekan tombol AC.V pada alat ukur dan pastikan tegangan terbaca tidak lebih dari 10 V AC. Jika tegangan yang diukur lebih dari 10 V AC, maka pengukuran tahanan tanah tidak akurat dan hasilnya tidak bisa digunakan sebagai acuan. Periksa Tegangan battere dan alat bantu hubung tanah. Periksa Tegangan Battere :Tegangan Battere baik apabila jarum meter memenuhi daerah yang tertulis GOOD arah kanan, jika tidak maka battere tersebut perlu diganti. Periksa alat bantu hubung tanah dari terminal P dan terminal C. Jika lampu menyala, pengukuran tahanan tanah bisa digunakan dan apabila lampu tidak menyala ini dapat diindikasikan tidak ada hubungan kabel ( terputus ) atau terlalu tingginya tahanan tanah dari alat bantu tanah. 3. Faktor- faktor yang memungkinkan mempengaruhi besarnya tahanan (resistansi) tanah: -
Jenis dan keadaan tanah serta pada ukuran dan susunan elektroda.
-
Pengaruh kelembaban lapisan tanah terhadap resistans pembumian.
-
Panjang elektrode bumi.
-
Bahan dan ukuran elektroda.
