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 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.
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. 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 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
Sumber :
Grounding System, Diktat Kuliah AMG, Jakarta
lede berkata,
Jumat, 31 Oktober 2008 pada 16:49
mas berarti semakin banyak titik yang di tanam ke tanah, akan semakin baik,
kalo saya akan buat ground dan penangkal petir, lebih baik di bounfing jadi 1, atau di pisah?
terimakasih atas artikelnya….sangat membantu sekali.
ak4037 berkata,
Minggu, 2 November 2008 pada 12:29
@mas lede
bukan masalah semakin banyak titiknya, tapi diusahakan setiap titik itu harus saling meniadakan, lebih bagus jadi satu.
swadexi berkata,
Minggu, 30 November 2008 pada 13:02
Wah Trimakasih Mas Artikelnya. Tugas Kuliah saya Jadi Selesai dengan artikel Ini, Thanks Berat
Best Regards
Http://swadexi.blogspot.com
http://marketing-courses.blogspot.com
uwa berkata,
Selasa, 2 Desember 2008 pada 12:39
pak, ditempat saya kerja baru saja kena petir, load cell & monitor timbangan serta beberapa unit komputer rusak akibat petir. hasil earthing tester nya 2 ohm.
berapa standar hambatan yg diijinkan utk penangkal petir, 5 ohm atau 1 ohm?
ak4037 berkata,
Rabu, 3 Desember 2008 pada 9:14
@ uwa
maaf baru di respon, untuk idealnya 1 ohm tapi lebih kecil lebih bagus, untuk jelasnya mas bisa baca di http://esdeel.co.cc/2008/10/04/grounding-system/
ak4037 berkata,
Rabu, 3 Desember 2008 pada 9:54
@Swadexi
Senang sekali tulisan saya bisa membantu mas, semoga sukses..
jamroknee berkata,
Senin, 23 Februari 2009 pada 10:49
Mas mau tanya nih,
Untuk instalasi grounding peralatan listrik dengan instalasi penangkal petir boleh di gabung atau harus terpisah ? Trims
ak4037 berkata,
Selasa, 24 Februari 2009 pada 6:52
@jamroknee
Lebih bagus digabung, selain ekonomis juga untuk efektifitas dari grounding system. coba pake sistem zoning area. Untuk penjelasannya bisa dibaca di http://esdeel.co.cc/2008/10/04/grounding-system/, mudahan bisa membantu.
franz berkata,
Minggu, 8 Maret 2009 pada 15:04
ni mau tayak ya bang!!!
kl kpal terbang n kpal laut pake grounding gk?
kl pk dimana?
ak4037 berkata,
Selasa, 17 Maret 2009 pada 22:22
@franz
Pada umumnya semua yang berhubungan dan menggunakan sistem kelistrikan dan elektronik mempunyai grounding, karena grounding itu bisa diasumsikan sebagai service dari sistem tersebut untuk meneruskan listrik atau arus yang tidak diperlukan begitu juga pada kapal laut dan pesawat terbang, kalo dalam pesawat terbang grounding lebih dipusatkan sebagai service pada system karena pada pesawat terbang kecil kemungkinan terkena sambaran petir, berbeda dengan kapal laut selain sebagai service grounding juga berfungsi untuk mencegah dari sambarn petir, penempatannya sama seperti untuk system proteksi petir pada bangunan dengan di tempatkan di daerah yang tinggi, seperti di tiang layar atau pada cerobong.
cooling berkata,
Rabu, 1 April 2009 pada 15:05
pak mau nanya, alat yang digunakan untuk melihat tahanan sebuah system grounding yang baik menggunakan apa ya pak ?
Thanks
ak4037 berkata,
Kamis, 2 April 2009 pada 1:51
@Cooling
Pake Multitester/Multimeter lebih bagus.
Cooling berkata,
Kamis, 2 April 2009 pada 3:46
Oh simpel ya, cara pemakaiannya apa cukup 1 ke grounding, 1 lg ke mana pak ?
Thanks
ak4037 berkata,
Jumat, 3 April 2009 pada 15:53
@cooling
tergantung systemnya, jika yang dipakai negatif untuk ground satunya bisa dihubungkan ke positifnya juga sebaliknya ini untuk system elektronik sebagai service, sedangkan untuk proteksi bisa di hubungkan pada salah satunya baik itu positif maupun negatif.
kakan berkata,
Senin, 20 April 2009 pada 12:52
Mau numpang nanya nih mas, Kalau kita membuat grounding sendiri untuk listrik, apakah nati grounding kita ini akan di gabung dengan netral oleh orang PL, ( setau saya di rumah itu ada 3 kabel , Phasa, Netral dan Grounding)…
Terima Kasih
ak4037 berkata,
Rabu, 22 April 2009 pada 19:27
@kakan
Klo memang instalasi di rumah ada 3 kabel termasuk grounding, seharusnya grounding dipasang di kabel ground, klo gak ada bisa pada netralnya
vatra akuma berkata,
Selasa, 12 Mei 2009 pada 11:19
tulisan tentang tanahnya membumi mas, bagus..
ngebantu skripsi saya..
thanks dah di upload.
Grounding System (Sistim Pentanahan) « SURINDO ELEKTRA berkata,
Sabtu, 23 Mei 2009 pada 12:31
[...] mengalir. Kriteria yang dituju dalam pambuatan sistem pentanahan adalah bukannya rendahnya harga tahanan tanah akan tetapi dapat dihindarinya bahaya seperti tersebut [...]
ak4037 berkata,
Selasa, 26 Mei 2009 pada 7:47
@vatra
thank’s semoga sukses n salam kenal…
lede berkata,
Senin, 1 Juni 2009 pada 21:37
tenkyu mas jawabanya..
lebih bagus mana kalo dengan kondisi tanah yang sama,saya tanam 1 titik tapi dalamnya 6 meter, dengan saya tanam 2 titik, tapi masing2 dalam3 meter dan berjarak 3 meter pula antar titik..
saya coba cari referensi teknis nya belum ketemu, kalo punya boleh donk di share..hehehe…
tks buanyak sebelumnya mas…
GROUNDING SYSTEM (SISTIM PENTANAHAN) - surindo-elektra berkata,
Rabu, 3 Juni 2009 pada 12:09
[...] mengalir. Kriteria yang dituju dalam pambuatan sistem pentanahan adalah bukannya rendahnya harga tahanan tanah akan tetapi dapat dihindarinya bahaya seperti tersebut [...]
ak4037 berkata,
Kamis, 4 Juni 2009 pada 1:20
@mas lede
untuk lebih jelasnya bisa download referensinya di http://www.klimatologibanjarbaru.com/pages/download.php , file pdf english version.
mudahan bisa membantu.
rury berkata,
Senin, 8 Juni 2009 pada 20:27
boleh tanya tentang rumus pemantulan arus yang terjadi pada sistem pentanahan metode vertikal gak
rury berkata,
Senin, 8 Juni 2009 pada 20:32
gimana sih perbandingan distribusi arus dan tegangan pada sistem pentanahan netode vertikal dengan horizontal
bagdhad berkata,
Selasa, 23 Juni 2009 pada 11:22
aslm…
berapa harga bentonit?dmna saya bisa mendapatkannya.saya mau coba.untuk memperbaiki sistem pentanahan.waslm…
ak4037 berkata,
Selasa, 30 Juni 2009 pada 23:39
@bagdhad
Wa alaikum salam..
Kalo harga bentonite saya kurang tahu, coba googling aja mas…
raisan berkata,
Minggu, 19 Juli 2009 pada 10:02
mas, kalo material semen konduktif dan tepung logam lebih baik gak ya dari pada bentonit?apakah material ini juga biasa di pakai untuk pembumian?
Ifoel berkata,
Senin, 20 Juli 2009 pada 12:12
hallo pak bagaimana cara menghitung pentanahan?
Ifoel berkata,
Senin, 20 Juli 2009 pada 12:16
pak tolong dijawab
feardauz berkata,
Senin, 3 Agustus 2009 pada 20:21
slam kenal…
elektroda batang (rod) kan biasanya ditanam vertikal or horizontal,,tapi kalo dipasang miring bisa ga ya…????mohon penjelasannya…
terima kasih
ak4037 berkata,
Sabtu, 8 Agustus 2009 pada 23:11
@feardauz:
Pada intinya rod itu sebagai penetral arus listrik dari petir, jadi tidak ada masalah dalam hal pemasangannya yang perlu diperhatikan yaitu agar elektroda itu mempunyai kontak yang baik dengan tanah terus dari segi kemudahan/ praktisnya elektroda batang lebih praktis bila dipasang secara tegak lurus daripada miring atau horisontal.
@nton berkata,
Rabu, 19 Agustus 2009 pada 17:53
Maaf pak sebelumnya,
kalau didaerah kupang bagaimana ya?
nilai tegangan netral dan ground adalah 6 Volt AC bahkan lebih.
tetapi belum tahu berapa nilai tahanannya?
yang menjadi pertanyaan saya bagaimana caranya untuk menurunkan nilai grounding listrik tadi yang nilainya lebih dari 6 volt karena struktur tanahnya adalah tanah gambut daerah kupang.
terima kasih sebelumnya..
mohon bisa reply ke email aja…
budihendi berkata,
Kamis, 27 Agustus 2009 pada 1:07
bagus banget nih artikelnya.
langsung aja …..saya mau tanya, setelah kabel grounding terpasang kedalam tanah, berapa sih volt yg terukur (phasa- nol, phasa-ground, nol-groud) yg memenuhi syarat. dan bagaimana cara praktisnya untuk mengukur tahanan pentahanan (ohm) dengan menggunakan multitester
terima kasih sebelumnya. mohon kiranya dapat dikirim ke email aja
Moh.Kaka berkata,
Kamis, 24 September 2009 pada 10:57
Mas saya ada masalah dengan system grounding dan mohon advisenya,
Lokasi kerja saya di P.Batam di pinggir laut 50m diatas permukaan laut. Sistem instrumentasi elektronik saya sering mengalami gangguan bilamana petir terjadi saat hujan, padahal telah dipasang sistem grounding (tiang penangkap petir 3 unit @ 20m, 2 gedung pake penangkap petir diatapnyadll). Masalahnya setelah dikur tahanan rod memiliki nilai bervariasi 1s/d 4 ohm di 5 titik di seluas 20.000m2.
Apakah sistem diatas sudah baik atau masih lemah? kalau belum baik mohon advisenya.
Terimakasih.
welsontwenty@yahoo.com berkata,
Senin, 16 November 2009 pada 18:46
coba jelaskan gambar dari batang- batang konduktro