BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1.Sistem Pentanahan Sistem pentanahan adalah sistem hubungan penghantar yang menghubungkan sistem, badan peralatan dan instalasi dengan bumi/tanah sehingga dapat mengamankan manusia dari sengatan listrik, dan mengamankan komponen-komponen instalasi dari bahaya tegangan/arus abnormal. Oleh karena itu, sistem pentanahan menjadi bagian esensial dari sistem tenaga listrik. Pentanahan tidak terbatas pada sistem tenaga saja, namun mencakup juga sistem peralatan elektronik, seperti telekomunikasi, komputer, dll. Secara umum, tujuan sistem pentanahan adalah menjamin keselamatan orang dari sengatan listrik baik dalam keadaan normal atau tidak dari tegangan sentuh dan tegangan langkah, menjamin kerja peralatan listrik/elektronik, mencegah kerusakan peralatan listrik/elektronik, dan menyalurkan energi serangan petir ke tanah. Sistem pentanahan yang digunakan baik untuk pentanahan netral dari suatu sistem tenaga listrik, pentanahan sistem penangkal petir dan pentanahan untuk suatu peralatan khususnya dibidang 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.Agar sistem pentanahan dapat bekerja secara efektif, harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut;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 Kuat3. Jangan sebagai sumber arus galvanis4. Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.5. Tahanan pentanahan harus baik untuk berbagaimusimdalam setahun.6. Biaya pemasangan serendah mungkin.2.2. Fungsi dan tujuan sistem PentanahanFungsi pentanahan adalah untuk mengalirkan arus gangguan kedalam tanah melalui suatu elektroda pentanahan yang ditanam daam tanah bila terjadi gangguan. Disamping itu berfungsi juga sebagai pengaman baik bagi manusia maupun peralatan dari bahaya listrik. Arus gangguan yang mengalir pada elektroda pentanahan akan mengakibatkan perbedaan tegangan antara elektroda pada suatu titik dengan titik yang lain di permukaan tanah. Bila perbedaan maksimum sepanjang permukaan tanah ternyata masih begitu besar, maka kondisi ini sangat tidak menguntungkan karena akan membahayakan personil yang sedang bekerja maupun peralatan yang sedang digunakan. Perbedaan tegangan ini akan dirasakan didalam dan sekitar gardu induk dimana trjadi gangguan. Untuk mengurangi pengaruh tersebut, maka haruslah dapat direncanakan suatu sistem pentanahan dengan harga tahanan pentanahan yang sekecil mungkin.

Menurut IEEE Std 142-2007 4, tujuan system pentanahan adalah:a. Membatasi besarnya tegangan terhadap bumi agar berada dalam batasan yang diperbolehkanb. 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

2.3.Jenis-Jenis PentanahanSecara garis besar sistem pentanhan dapat dibedakan menjadi tiga yaitu;1. Pentanahan sistem2. Pentanahan peralatan3. Pentanahan penangkal petir

2.3.1. Pentanahan sistem Pentanahan sistem adalah pentanahan dari titik yang merupakan bagian dari jaringan listrik, misalnya titik netral generator atau transformator atau titik pada hantaran tengah atau hantaran netral. Suatu gangguan bumi (ground fault) pada salah satu bagian dari suatu sistem harus dapat dialokasikan dan diamankan tanpa harus mematikan atau mengganggu keseluruhan sistem. Ada bermacam-macam pentanahan sistem. Antara satu dan lainnya mempunyai kelebihan dan kekurangan masing. Bahasan berikut ini tidak dimaksudkan membahas kekurangan dan kelebihan metoda tersebut, namun lebih menitik beratkan pada macam-macam pentanahan titik netral yang umum digunakan. Jenis pentanahan sistem akan menentukan skema proteksinya, oleh karena itu jenis pentanahan ini sangat penting diketahui. Ada lima macam skema pentanahan netral sistem daya, yaitu:1. TN (Terra Neutral ) Sistem, terdiri dari 3 jenis skema, yaitu:

a.TN-C

b.TN-C-S,dan c.TN-S2. 2. TT (Terra Terra)

3. IT (Impedance Terra)

(Terra = bhs Perancis yang berarti bumi atau tanah)

2.3.2. Pentanahan Peralatan

Dalam keadaan normal bagian-bagian peralatan listrik yang terbuat dari bahan konduktor atau sejenis logam pengahantar tidak boleh ada perbedaan tegangan dengan bumi, karena bila terjadi hubung singkat atau terjadi kegagalan isolasi terhadap bagian badan atau kerangka peralatan listrik, maka antara bagian badan peralatan dengan bumi terdapat perbedaan tegangan. Perbedaan tegangan ini sangat membahayakan manusia khususnya tenaga kerja yang menangani peralatan tersebut. Untuk mengatasi permasalahan ini perlu diupayakan menyamakan tegangan-tegangan peralatan dengan bumi. Pentanahan peralatan pada umumnya menggunakan dua macam sistem pentanahan yaitu sistem gird (horizontal) dan sistem rod (vertikal).Sistem gird ialah menanamkan batang-batang elektroda sejajar dengan permukaan tanah, batang-batang ini terhubung satu sama lain. Dengan cara ini jumlah konduktor yang ditanam banyak sekali, maka bentuknya mendekati bentuk plat dan ini merupakan bentuk maksimum atau yang mempunyai harga tahanan paling kecil luas daerah tertentu, tetapi bentuk ini tidak efisien / mahal. Pada sistem ini banyak konduktor akan tidak sebanding,dengan tahanannyaolehkarenafungsidan konduktor sebenarnya adalah menyalurkan arus ke dalam tanah. Bila elektroda saling berdekatan maka volume tanah tidak terbatas kemampuannya untuk menerima arus. Sistem pentanahan rod ialah menanamkan batang-batang elektroda tegak lurus kedalam tanah, hal ini fungsinya untuk memperkecil tahanan pentanahan.

2.3.3. Pentanahan penangkal petir

Untuk menghindari timbulnya kecelakaan atau kerugian akibat sambaran petir, maka diadakan usaha pemasangan instalasi penangkal petir pada bangunan akibat sambaran petir ini akan mengakibatkan ke langsung objek tersambar. Dengan adanya instalasi penangal petir, maka diharapkan sambaran petir dapat dikendalikan melalui instalasi penangkal petir yang diteruskan kebumi. Bahaya yang dapat ditimbulkan dari penyaluran arus petir ini kebumi adalah timbulnya Flash over pada saluran hantaran penurun serta gradient tegangan disekitar elektroda bumi.

2.4. Elektroda Pentanahan Dan Tahanan Pentanahan

Tahanan pentanahan harus sekecil mungkin untuk menghindari bahaya- bahayayang ditimbulkan oleh adanya arus gangguan tanah. Nilai standar mengacu pada Persyaratan Umum Instalasi Listrik atau PUIL 2000 (peraturan yang sesuai dan berlaku hingga saat ini) yaitu kurang dari atau sama dengan 5 (lima) ohm. Dijelaskan bahwa nilai sebesar 5 ohm merupakan nilai maksimal atau batas tertinggi dari hasil resistan pembumian (grounding) yang masih bisa ditoleransi. Nilai yang berada pada range 0 ohm - 5 ohm adalah nilai aman dari suatu instalasi pembumian grounding. Nilai tersebut berlaku untuk seluruh sistem dan instalasi yang terdapat pembumian (grounding) di dalamnya. 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. Seperti yang telah disampaikan di atas bahwa tahanan pentanahan diharapkan bisa sekecil mungkin. Namun dalam prakteknya tidaklah selalu mudah untuk mendapatkannya karena banyak faktor yang mempengaruhi tahanan pentanahan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besar tahanan pentanahan adalah :

1. Jenis Jenis Elektroda PentanahanElektroda pentanahan adalah penghantar yang ditanam dalam tanah dan membuat kontak langsung dengan tanah. Adanya kontak langsung tersebut bertujuan agar diperoleh pelaluan arus yang sebaik-baiknya apabila terjadi gangguan sehingga arus tersebut disalurkan ketanah.Menurut PUIL (2000), elektroda adalah pengantar yang ditanamkan ke dalam tanah yang membuat kontak lansung dengan tanah. Untuk bahan elektroda pentanahan biasanya digunakan bahan tembaga, atau baja yang bergalvanis atau dilapisi tembaga. Jenis-jenis elektroda yang digunakan dalam pentanahan adalah sebagai berikut :a. ELEKTRODA BATANG Elektroda batang ialah elektroda dari pipa atau besi baja profil yang dipancangkan ke dalam tanah. Elektroda ini merupakan elektroda yang pertama kali digunakan dan teori-teori berawal dari elektroda jenis ini. Elektroda ini banyak digunakan di gardu induk-gardu induk. Secara teknis, elektroda batang ini mudah pemasangannya, yaitu tinggal memancangkannya ke dalam tanah. Disamping itu, elektroda ini tidak memerlukan lahan yang luas. Elektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun untuk pemakaian pentanahan yang lain.

Gambar 2.1 Elektroda Batang

Contoh rumus tahanan pentanahan untuk elektroda Batang Tunggal:

(2.1)

b. ELEKTRODA PELATElektroda pelat ialah elektroda dari bahan pelat logam (utuh atau berlubang) atau dari kawat kasa. Pada umumnya elektroda ini ditanam dalam. Elektroda ini digunakan bila diinginkan tahanan pentanahan yang kecil dan sulit diperoleh dengan menggunakan jenis -jenis elektroda yang lain.

Gambar 2.2 Gambar elektroda pelat

Contoh rumus tahanan pentanahan untuk elektroda Pelat Tunggal:

(2.2)

c. ELEKTRODA PITAElektroda pita ialah elektroda yang terbuat dari hantaran berbentuk pita atau berpenampang bulat atau hantaran pilin yang pada umumnya ditanam secara dangkal. Kalau pada elektroda jenis batang, pada umumnya ditanam secara dalam. Pemancangan ini akan bermasalah apabila mendapati lapisan-lapisan tanah yang berbatu, disamping sulit pemancangannya, untuk mendapatkan nilai tahanan yang rendah juga bermasalah. Ternyata sebagai pengganti pemancangan secara vertikal ke dalam tanah, dapat dilakukan dengan menanam batang hantaran secara mendatar (horisontal) dan dangkal. Di samping kesederhanaannya itu, ternyata tahanan pentanahan yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh bentuk konfigurasi elektrodanya, seperti dalam bentuk melingkar, radial atau kombinasi antar keduanya.

Gambar 2.3 Elektroda Pita

Contoh rumus perhitungan tahanan pentanahan untuk elektroda pita-tunggal :

(2.3)

2. Jenis bahan dan ukuran elektroda.

Sebagai konsekwensi peletakannya di dalam tanah, maka elektroda dipilih dari bahan-bahan tertentu yang memiliki konduktivitas sangat baik dan tahan terhadap sifat-sifat yang merusak dari tanah, seperti korosi. Ukuran elektroda dipilih yang mempunyai kontak paling efektif dengan tanah.Tabel berikut ini dapat digunakan sebagai acuan kasar harga tahanan pentanahan pada tanah dengan tahanan jenis tanah tipikal berdasarkan jenis dan ukuran elektroda.

Tabel 2.1 Tahanan pentanahan pada jenis tanah dengan tahanan jenis 1=100 Ohm-meter

Untuk tahanan jenis tanah yang lain, nilai tahanan pentanahan adalah nilai pentanahan dalam tabel dikalikan dengan faktor:

= 1 100Ukuran elektroda pentanahan akan menentukan besar tahanan pentanahan. Berikut ini adalah tabel yang memuat ukuran-ukuran elektroda pentanahan yang umum digunakan dalam sistem pentanahan.Tabel ini dapat digunakan sebagai petunjuk tentang pemilihan jenis, bahan dan luas penampang elektroda pentanahan.

Tabel 2.2 Luas Penampang Minimum Elektroda Pentanahan

3. Jumlah/konfigurasi elektroda.

Untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang dikehendaki dan bila tidak cukup dengan satu elektroda, bisa digunakan lebih banyak elektroda dengan bermacam-macam konfigurasi pemancangannya di dalam tanah;4. Kedalaman pemancangan/penanaman di dalam tanah.

Pemancangan ini tergantung dari jenis dan sifat-sifat tanah. Ada yang lebih efektif ditanam secara dalam, namun ada pula yang cukup ditanam secara dangkal.

5. Faktor-faktor alam (tahanan jenis tanah)Dari rumus untuk menentukan tahanan tanah dari statu elektroda yang hemisphericalR =/2r terlihatbahwatahanan pentanahan berbanding lurus dengan besarnya . Untuk berbagai tempat harga ini tidak sama dan tergantung pada beberapa faktor :

a.Sifat geologi tanahb.Komposisi zat kimia dalam tanah c.Kandungan air tanahd.Temperatur tanahe.Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.

a. 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 ( ) dari berbagai jenis tanah.

No.JENIS TANAHTAHANAN JENIS

TANAH( ohm.meter )

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.Tanah yang mengandung air garam

Rawa Tanah liat Pasir BasahBatu-batu kerikil basah

Pasir dan batu krikil kering

Batu5 6

30

100

200

500

1000

3000

Tabel 2.3 Nilai Tahanan Jenis Tanah untuk Berbagai Macam Tanah

b. Komposisi Zat-Zat Kimia di 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.

c. Kandungan Air Tanah

Kandungan air tanah sangat berpengaruh terhadap perubahan tahanan jenis tanah ( ) 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

d. 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 dikatan tidak ada pengaruhnya.

2.5 Arus Melalui Tubuh Manusia

Kemampuan tubuh manusia terhadap besarnya arus yang mengalir di dalamnya terbatas dan lamanya arus yang masih dapat ditahan sampai yang belum membahayakan sukar ditetapkan. Berdasarkan hal ini maka batas batas arus berdasarkan pengaruhnya terhadap tubuh manusia dijelaskan berikut ini .Bila seseorang memegang penghantar yang diberi tegangan mulai dari harga nol dan dinaikkan sedikit demi sedikit, arus listrik yang melalui tubuh orang tersebut akan memberikan pengaruh. Mula mula akan merangsang syaraf sehingga akan terasa suatu getaran yang tidak berbahaya bila dengan arus bolak balik dan akan terasa sedikit panas pada telapak tangan bila dengan arus searah (arus persepsi) Bila tegangan yang menyebabkan terjadinya tingkat arus persepsi dinaikkan lagi maka orang akan merasa sakit dan kalau terus dinaikkan maka otot- otot akan kaku sehingga orang tersebut tidak berdaya lagi untuk melepaskan konduktor tersebut.Apabila arus yang melewati tubuh manusia lebih besar dari arus yang mempengaruhi otot dapat mengakibatkan orang menjadi pingsan bahkan sampai mati, hal ini disebabkan arus listrik tersebut mempengaruhi jantung sehingga jantung berhenti bekerja dan peredaran darah tidak jalan. Batas-batas arus tersebutdibagi sebagai berikut :1. Arus mulai terasa atau persepsi (perseption current)

2. Arus mempengaruhi otot (let-go current)

3. Arus mengakibatkan pingsan atau mati atau arus fibrasi (fibrillating current)

4. Arus reaksi (reaction current)

2.5.1 Arus Persepsi

Bila orang memegang pengahantar yang diberi tegangan mulai dari harga nol dan dinaikkan sedikit demi sedikit, arus listrik yang melalui tubuh manusia tersebut akan memberi pengaruh. Mula-mula akan merangsang syaraf sehingga akan terasa suatu getaran yang tidak berbahaya, bila dengan arus bolak balik. Tetapi bila dengan arus searah akan terasa sedikit panas pada telapak tangan.Pada Electrical Testing Laboratory New York tahun 1993 telah dilakukan pengujian terhadap 40 orang laki-laki dan perempuan, dan didapat arus rata-rata yang disebut threshold of perception current sebagai berikut :a. untuk laki-laki= 1,1 mA

b. untuk perempuan= 0,7 mA

2.5.2 Arus Mempengaruhi Otot

Bila tegangan yang menyebabkan terjadinya tingkat arus persepsi dinaikan lagi maka manusia akan terasa sakit dan kaau terus dinaikan maka otot-otot akan terasa kaku sehingga orang tersebut tidak berdaya lagi untuk melepaskan konduktor yang dipegangnya itu.Di University of California Medical School telah dilakukan penyelidikan terhadap 134 orang laki-laki dan 28 orang perempuan dan memperoleh angka rata-rata dari arus yang mempengaruhi otot adalah sebagai berikut :

a. Untuk laki-laki= 16 mA

b. Untuk perempuan = 10,5 mA

Berdasarkan atas penyelidikan ini telah ditetapkan batas arus maksimal dimana orang masih dapat dengan segeramelepaskan konduktor bila terkena arus listrik sebagai berikut : a. Untuk laki-laki= 9 mA

b. Untuk perempuan = 6 Ma

2.5.3 Arus Fibrasi

Apabila arus yang melewati tubuh manusia lebih besar dari arus yang mempengaruhi otot dapat mengakibatkan orang pingsan bahkan sampai mati. Hal ini disebabkan arus listrik yang mempengaruhi jantung yang disebut vebtricular fibrillation yang menyebabkan jantung berhenti bekerja dan peredaran darah tidak jalan dan orang akan segera mati. Untuk penyelidiki keadaan ini tidak mungkin dapat dilakukanterhadap manusia. Untuk mendapatkan nilai pendekatan suatu percobaan telah dilakukan pada University of California oleh Dalziel pada tahaun 1968, dengan menggunakan binatang yang mempunyai badan dan jantung kira- kira sama dengan manusia. Dari percobaan tersebut Daziel menarik kesimpulan bahwa 99,5 % dari semua orang yang beratnya lebih kurang 50 kg masih dapat bertahan terhadap besar arus dan waktu yang ditentukan oleh persamaan sebagai berikut :

kkIk 2 t= K atau I = k / t(2.4) Dimana :k= K

K= 0,0135 untuk manusia dengan berat 50 kg

= 0,0125 untuk manusia dengan berat 70 kg

Maka

k50 = 0,116 Ampere

k70 = 0,157 Ampere

Jadi :

Ik2 . t = 0,0135 untuk berat badan 50 kg

Dan

0,116

Ik = t

Dim na:

Dimana

Ik = besarnya arus lewat tubuh manusia (dalam ampere) t = waktu arus lewat tubuh manusia atau lama gangguan tanah (dalam detik).

2.5.4 Arus reaksi

Arus reaksi adalah arus yang kecil yang dapat mengakibatkan orang menjadi terkejut, hal ini cukup berbahaya karena dapat mengakibatkan kecelakaan sampingan. Karena terkejut orang dapat jatuh dari tangga, melemparkan alat yang sedan dipegang yang dapat mengenai bagian-bagian instalasi tegangan tinggi sehingga terjadi kecelakaan yang lebih fatal. Penyelidikan yang terperinci ditemukan oleh Dr. Hans Prinz dimana batasan-batasan tersusun menurut tabel 2 dibawah ini :Tabel 3. Batasan-batasan Arus dan Pengaruhnya Pada Manusia

BesarArus (I)Pengaruh pada tubuh manusia

0-0,9mA0,9-1,2mA

1,2-1,6mA1,6-6,0mA6,0-8,0mA13-15,0mA

15,0-20,0 mA20-50mA50-100mABelum disarankan pengaruhnya, tidak menimbulkan reaksi apa-apaBaru terasa adanya arus listrik, tetapi tidak menimbulkan akibat kejang, konstraksi atau kehilangan controlMulai terasa seakan-akan ada yang menyerap di dalam tanganTangan sampai ke siku merasa kesemutanTangan mulai kaku rasa, kesemutan makin bertambahRasa sakit tidak tertahankan, penghantar masih dapat dilepaskan dengan gaya yang besar sekaliOtot tidak sanggup lagi melepaskan penghantar Dapat mengakibatkan kerusakan pada tubuh Batas arus dapat mengakibatkan kematian

(T.S Hutauruk, 1986 :134)

Tabel 3. Batasan-batasan Arus dan Pengaruhnya Pada Manusia

2.6. Penghantar Tanah

Fungsi penghantar untuk menyalurkan energi dari satu titik ke titik yang lain. Penghantar yang digunakan dalam kelistrikan adalah berisolasi dapat berupa kawat berisolasi atau kabel. Ada juga penghantar tanpa isolasi atau BC. Bahan BC (Bare Conducto), penghantar berlubang (hollow conductor), ACSR (Almunium Conductor Steel Reinforced), dan ACAR (Almunium Conductor Alloy Reinforced) bahan penghantar yang kebanyakan digunakan adalah aluminium dan tembaga.Dalam hal ini bahan penghantar yang digunakan untuk pentanahan sering menggunakan penghantar dari bahan tembaga atau BC. Berikut perbandingan beberapa sifat antara aluminium dan tembaga dapat dilihat dari table yang ada dibawah ini :

Tabel 6. Perbandingan antara Aluminium dan Tembaga

SifatAluminiumTembaga

Massa jenis Kekuatan tarik Daya tahan jenis Daya hantar jenis2,7 g / cm3

20 30 kg / cm3

0,0175 - m / mm2

57 mm28,96 g / cm3

40 kg / cm2

0,029 - m / mm2

35 mm2 / - m

3.7. Pengukuran Tahanan Jenis Tanah

Pengukuran tahanan jenis tanah biasanya dilakukan dengan 2 (dua)

metode, yaitu sebagai berikut :

1.Metode empat elektroda (four electrode method) atau

2.Metode tiga titik (three point method)

Pengukuran tahanan jenis tanah dengan metoda empat elektroda menggunakan empat buah elektroda, sebuah batere, sebuah ampermeter, dan sebuah voltmeter yang sensitife, sebagaimana terlihat pada gambar dibawah ini.

A

VGambar 10. Pengukuran Tahanan Jenis Tanah Metode Empat Elektroda (four electrode Method) (Sumber : T.S Hutauruk, 1986 :142)

Bila arus (I) masuk ketanah melalui salah satu elektroda dan kembali ke elektroda yang lain yang cukup jauh sehingga pengaruh diameter dapat diabaikan.Arus yang masuk ketanah mengalir secara radial dari elektroda.

A

V

Gambar 11. Pengukuran Tahanan Jenis Tanah Metode Tiga Titik (Three Point Method) (T.S Hutauruk, 1986 :144)

3.8. Pengujian Tahanan Pentanahan

Seperti yang telah dibahas pada bagian sistem pentanahan, betapa penting sistem pentanahan baik dalam sistem tenaga listrik ac maupun dalam pentanahan peralatan untuk menghindari sengatan listrik bagi manusia, rusaknya peralatan danterganggunya pelayanan sistem akibat gangguan tanah. Untuk menjamin sistempentanahan memenuhi persyaratan perlu dilakukan pengujian.

Pengujian ini sebenarnya adalah pengukuran tahanan elektroda pentanahan yang dilakukan setelah dilakukan pemasangan elektroda atau setelah perbaikan atau secara periodik setiap tahun sekali. Hal ini harus dilakukan untuk memastikan tahanan pentanahan yang ada karena bekerjanya sistem pengaman arus lebih akan ditentukan oleh tahanan pentanahan ini.Pada saat ini telah banyak beredar di pasaran alat ukur tahanan pentanahan yang biasa disebut Earth Tester atau Ground Tester. Dari yang untuk beberapa fungsi sampai dengan yang banyak fungsi dan kompleks. Penunjukkan alat ukur ini ada yang analog ada pula yang digital dan dengan cara pengoperasian yang mudah serta aman. Untuk lingkungan kerja yang cukup luas, sangat disarankan untuk memiliki alat semacam ini. Bahasan dalam bagian ini menjelaskan tentang prinsip-prinsip pengujian pengukuran tahanan pentanahan, teknik pengukuran

3.9. Pengukuran Tahanan Pentanahan (Earth Tester)

Ada berbagai macam instrument pengukur tanahan pentanahan, salah satu contohnya adalah Earth Hi Tester.Pada instrument cara pengukuran ada 2 macam yaitu :

1. Pengukuran normal (metoda 3 kutub), dan

2. Pengukuran praktis (metoda 2 kutub)

2.9.1 Pengukuran Normal (Metoda 3 Kutub)

Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 3a, selanjutnya :

1. Cek tegangan baterai ! (Range saklar : BATT, aktifkan saklar / ON). Jarum harus dalam range BATT.2. Cek tegangan pentanahan (Range saklar : ~ V, matikan saklar / OFF)3. Cek tanahan pentanahan bantu (Range saklar : C & P, matikan saklar / OFF). jarum harus dalam range P/C (lebih baik posisi jarum berada saklar 0).4. Ukurlah tahanan pentanahan (Range saklar : x1 ke x100) dengan menekan tombol pengukuran dan memutar selektor, hingga diperoleh jarum pada galvanometer seimbang / menunjuk angka nol. hasil pengukuran adalah angka yang ditunjukkan pada selektor dikalikan dengan posisi range saklar (x1) atau (x100).

Gambar 12. Pengukuran Metoda 3 Kutub

2.9.2 Pengukuran Praktis (Metoda 2 Kutub)

Jika jalur pentanahan digunakan sebagai titik referensi pengukuran bersama, maka semua sambungan yang terhubung dengan pentanahan itu selalu terhubung ndengan tanah. Jika terjadi bunyi bip, maka putuskan dan cek lagi.1. Cek tegangan baterai dan cek tegangan pentanahan. Caranya hampir sama dengan metoda pengukuran normal, hanya pengecekan tekanan tahanan bantu tidak diperlukan.2. Ukur tahanan pentanahan (Range saklar : x10 atau x100).Hasil pengukuran = Rx + Ro

Gambar 13. Pengukuran Metoda 2 Kutub

Misalkan berdasarkan pengukuran diperoleh V = 20 V dan I = 1 A, maka tahanan elektroda adalah:R = V/I = 20/1 = 20 Ohm

Gambar 14. Prinsip pengukuran tahanan elektroda pentanahan menggunakan metoda jatuh tegangan 3 titik

Dalam pengukuran yang menggunakan alat ukur tahanan pentanahan, tidak dilakukan pengukuran satu persatu seperti di atas, namun alat ukur telah dilengkapi dengan sistem internal yang memungkinkan pembacaan secara langsung dan muda.