Pentanahan dengan Satu Elektroda Horisontal

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.13 Susunan Elektroda Pentanahan

2.13.4 Pentanahan dengan Satu Elektroda Horisontal

Cara pentanahan seperti ini adalah pentanahan sederhana, yakni hanya satu batang elektroda yang ditanam sejajar permukaan tanah seperti Gambar 2.8 (Hermawan,1985).

Gambar 2.8 Satu batang elektroda yang ditanam horisontal permukaan tanah

Elektroda Tanah d

Persamaan tahanan pentanahan untuk satu batang elektroda yang ditanam horisontal (sejajar) permukaan tanah.adalah :

R = 

L = panjang elektroda pentanahan (m) a = diameter konduktor pentanahan (m) d = jarak elektroda dari permukaan tanah (m) 2.13.5 Pentanahan bentuk radial

Pentanahan bentuk radial merupakan susunan pentanahan yang ditanam sejajar permukaan tanah dan berpotongan secara radial seperti Gambar 2.9, bentuk ini sering dipakai pada pentanahan menara transmisi (Hermawan, 1985).

Gambar 2.9 Pentanahan Bentuk Radial

Besarnya tahanan pentanahan bentuk radial dapat dicari dengan persamaan (2.4) berikut :

dengan :

R = tahanan pentanahan (Ω) ρ = tahanan jenis tanah (Ω-m) a = jari-jari diameter (m) n = banyaknya lengan elektroda m = 1,2,3,...n-1

L = panjang elektroda (meter) 2.13.6 Pentanahan bentuk cincin

Pentanahan bentuk cincin adalah pentanahan dengan menanamkan elektroda pentanahan berbentuk cincin (lingkaran) sejajar permukaan tanah, seperti Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Pentanahan Bentuk Cincin

Tahanan pentanahannya dapat dihitung dengan persamaan (2.6) yang diturunkan oleh H.B.Dwight, (Hutauruk, 1987)

R =

R = tahanan pentanahan (Ω) ρ = tahanan jenis tanah (Ω - m)

a = jari-jari cincin (m)

d = kedalaman pentanahan (m) 2.13.7 Pentanahan bentuk grid.

Pada kenyataannya pentanahan rod yang dilakukan dengan menanam beberapa elektroda tegak lurus dengan permukaan tanah, akan memerlukan batang elektroda untuk menghubungkan dengan ground bus. Bila konduktor penghubung tersebut ditanam dibawah permukaan tanah, maka susunan konduktor penghubung tersebut akan berbentuk grid sehingga akan didapatkan metode pentanahan gabungan dari rod dan grid. Keuntungan pentanahan gabungan ini adalah akan didapatkannya tahanan pentanahan yang lebih kecil daripada kedua pentanahan tersebut, namun memerlukan biaya tambahan untuk penggabungan kedua jenis pentanahan tersebut.

Perhitungan tahanan pentanahan dengan sistem grid Rg =  { Dimana: Rg = adalah tahanan pentanahan dengan sistem grid (ohm)

ρ = tahanan jenis tanah ( ohm – meter) L = adalah panjang keseluruhan rod (meter) A =Luas Grid meter)

h = tinggi penanaman grid (meter) 2.13.8 Sistem pentanahan bentuk pelat

Pentanahan bentuk pelat merupakan elektroda pentanahan yang berbentuk lembaran pelat terbuat dari tembaga yang ditanam secara tegak lurus terhadap permukaan tanah. Jarak ujung pelat elektroda paling sedikit 60 cm dari permukaan

Dimana : L = (s + a) panjang elektroda pentanahan (meter)

a = Panjang sisi pelat tegak lurus permukaan tanah (meter)

b = Panjang sisi pelat sejajar permukaan tanah (meter) s = Jarak pelat dari permukaan tanah (meter)

 = Tahanan jenis tanah (ohm – meter) R = Tahanan pentanahan (ohm)

2.14 Tahanan Tubuh Manusia

Tahanan tubuh manusia berkisar di antara 500 sampai 100.000 ohm tergantung dari tegangan, keadaan kulit pada tempat yang mengadakan hubungan (kontak) dan jalannya arus dalam tubuh. Kulit yang terdiri dari lapisan tanduk mempunyai tahanan yang tinggi, tetapi terhadap tegangan yang tinggi kulit yang menyentuh konduktor langsung terbakar, sehingga tahanan dari kulit ini tidak berarti apa-apa. Berdasarkan hasil penyelidikan oleh para ahli maka sebagai pendekatan diambil harga tahanan tubuh manusia sebesar 1000 Ohm ( Hutauruk, 1987 ).

2.14.1 Arus Melalui Tubuh Manusia

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 terasa 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. Adapun batas arus yang melewati tubuh manusia dan pengaruhnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini ( Hutauruk, 1987 )

Tabel 2.2 Batas arus yang melewati tubuh manusia

Batas Arus (mA ) Pengaruh Pada Tubuh Manusia 0 – 0,9 Belum merasakan pengaruh

0,9 – 1,2 Baru terasa adanya arus listrik namun belum merasa kejang 1,2 – 1,6 Mulai merasa seakan-akan ada yang merayap di dalam

tangan

1,6 –6,0 Tangan sampai ke siku merasa kesemutan

6,0 – 13,0 Tangan mulai kaku, rasa kesemutan semakin bertambah 13,0 – 15,0 Rasa sakit tak tertahankan namun penghantar masih dapat

dilepas

15,0 – 20,0 Otot tidak sanggup lagi melepaskan penghantar 20,0 – 50,0 Dapat mengakibatkan kerusakan pada tubuh manusia 50,0 – 100,0 Batas arus yang dapat menyebabkan kematian

Sumber: (PUIL, 2000) 2.14.2 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.

Terjadinya tegangan sentuh pada seseorang yang memegang suatu peralatan yang ditanahkan pada Gardu Induk dapat diperlihatkan pada gambar dibawah ( IEEE,1986 ).

Gambar 2.11 Tegangan sentuh yang terjadi pada saat seseorang menyentuh peralatan yang ditanahkan

Dengan :

A1 = Kontak kaki yang pertama dari seseorang pada areal pentanahan A2 = Kontak kaki yang kedua dari seseorang pada areal pentanahan B = Kontak tangan seseorang dengan peralatan yang ditanahkan V _eq = Tegangan ekivalen yang timbul pada tubuh manusia

r_eq = Tahanan pengganti antara A1, A2 dengan ground

Penelitian yang telah dilakukan oleh Dalziel disebutkan bahwa 99.5 % dari semua orang yang beratnya kurang dari 50 kg masih dapat menahan arus pada frekuensi 50 Hz atau 60 Hz yang mengalir melalui tubuhnya dan waktu yang ditentukan ( Hutauruk, 1987 ).

2.15 Tahanan Jenis Tanah

Tahanan jenis tanah merupakan faktor keseimbangan antara tahanan dan kapasitansi disekelilingnya yang direpresentasikan dengan ρ. Harga tahanan jenis tanah pada daerah kedalaman yang terbatas tergantung dari beberapa faktor yaitu : - Jenis tanah : tanah liat, berpasir, berbatu dan lain-lain.

- Lapisan tanah : berlapis-lapis dengan tahanan berbeda atau uniform.

- Kelembaban tanah.

- Suhu.

Untuk mengurangi variasi tahanan jenis tanah akibat pengaruh musim, dapat dilakukan dengan menanam elektroda pentanahan sampai mencapai kedalaman tertentu dimana terdapat air tanah yang konstan. Untuk mendapatkan tahanan jenis tanah rata-rata untuk keperluan perencanaan diperlukan penyelidikan atau pengukuran dalam jangka waktu tertentu. Setelah diperoleh harga tahanan jenis tanah maka diambil harga yang paling tinggi pada suatu kondisi tanah.

Karena kadang kala penanaman memungkinkan kelembaban dan suhu bervariasi, harga tahanan jenis tanah harus diambil untuk keadaan yang paling buruk yaitu tanah kering dan dingin. Berikut ini tabel 2.2 memperlihatkan tahanan jenis tanah rata-rata untuk bermacam-macam jenis tanah (PUIL 2000).

Tabel 2.3 Tahanan Berbagai Jenis Tanah

Jenis Tanah Tahanan Jenis Tanah (ohm-meter)

Tanah rawa 30

Tanah liat dan tanah lading 100

Pasir basah 200

Kerikil basah 500

Pasir dan kerikil kering 1000

Tanah berbatu 3000

Sumber: (PUIL, 2000) 2.16 Klasifikasi Tanah

Suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda, tapi mempunyai sifat yang serupa kedalam kelompok-kelompok atau sub-sub kelompok

tertentu disebut dengan klasifikasi tanah. Sistem klasifikasi dalam mekanika tanah bertujuan untuk memberikan keterangan mengenai sifat-sifat teknis dari bahan-bahan itu dengan cara yang sama seperti halnya pernyataan-pernyataan secara geologis dimaksudkan untuk memberikan keterangan mengenai asal geologis dari bahan-bahan tersebut ( Hadjowigeno, 1993).

Tujuan klasifikasi tanah adalah :

1. Mengorganisasi (menata) pengetahuan kita tentang tanah.

2. Untuk mengetahui hubungan masing-masing individu tanah satu sama lain.

3. Memudahkan mengingat sifat-sifat tanah.

4. Mengelompokkan tanah untuk tujuan-tujuan yang lebih praktis seperti dalam hal :

 Menaksir sifat-sifatnya.

 Menentukan lahan-lahan terbaik.

 Menaksir produktivitas.

 Menentukan areal untuk penelitian, atau kemungkinan ekstrapolasi hasil penelitian disuatu tempat.

5. Mempelajari hubungan-hubungan dan sifat-sifat tanah yang baru.

Dari sudut pandang teknis, tanah-tanah dapat digolongkan kedalam macam pokok berikut ini (Hadjowigeno,1993) :

1. Batu krikil (gravel).

2. Pasir ( Sand).

3. Lanau (Silt).

4. Lempung (Clay).

2.16.1 Batu Kerikil dan Pasir

Golongan batu kerikil dan pasir ini terdiri atas pecahan-pecahan batu dengan berbagai ukuran dan bentuk. Butir-butir batu kerikil biasanya terdiri dari pecahan-pecahan batu, tetapi kadang-kadang terdiri dari satu macam zat mineral tertentu,

seperti kwartz atau flint. Butir-butir pasir hampir selalu terdiri dari satu macam zat mineral terutama kwartz. Dalam beberapa hal mungkin hanya terdapat butiran-butiran dari satu ukuran saja(seragam). Pada macam ini terdapat ukuran-ukuran butir yang mencakup semua daerah ukuran dari ukuran batu besar sampai ke ukuran pasir halus yang dalam hal ini dikatakan bergradasi baik.

Sifat-sifat utama pasir adalah sebagai berikut : 1. Pasir sama sekali tidak melekat

2. Jenis tanah yang berbutir kasar 3. Mempunyai sifat gesekan 4. Mudah dilalui air

5. Bila murni butir-butir pasir lepas 6. Kembang susutnya kecil

7. Bersifat nonplastis 2.16.2 Tanah Lempung

Tanah lempung terdiri dari butiran yang sangat kecil dan menunjukkan sifat-sifat plastis dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagiannya melekat satu sama lain, sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuknya diubah-ubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk aslinya dan tanpa terjadi retakan-retakan atau terpecah-pecah. Sifat-sifat tanah lempung adalah sebagai berikut :

1. Mempunyai sifat melekat 2. Bersifat plastis

3. Mempunyai kembang susut 4. Impermiabel

5. Angka pori tinggi

6. Koefisien gesekan sangat kecil 2.16.3 Tanah lanau

Tanah lanau merupakan bahan peralihan antara lempung dan pasir halus.

Tanah lanau kurang plastis dan lebih mudah ditembus air dari pada tanah lempung, dan menunjukkan sifat dilatasi yang tidak terdapat pada tanah lempung. Sifat-sifat tanah lanau adalah sebagai berikut :

1. Diameternya halus sehingga mudah hanyut 2. Jika basah berupa lumpur

3. Jika kering berupa debu.

2.17 Tahanan Jenis Tanah

- Lapisan tanah : berlapis-lapis dengan tahanan berbeda atau uniform.

- Kelembaban tanah.

- Suhu.

Karena kadang kala penanaman memungkinkan kelembaban dan suhu bervariasi, harga tahanan jenis tanah harus diambil untuk keadaan yang paling buruk

yaitu tanah kering dan dingin. Berikut ini tabel 2.2 memperlihatkan tahanan jenis tanah rata-rata untuk bermacam-macam jenis tanah (PUIL 2000).

Tabel 2.4 Tahanan Berbagai Jenis Tanah

Jenis Tanah Tahanan Jenis Tanah (ohm-meter)

Tanah rawa 30

Tanah liat dan tanah lading 100

Pasir basah 200

Kerikil basah 500

Pasir dan kerikil kering 1000

Tanah berbatu 3000

Sumber: (PUIL, 2000)

Penelitian dilakukan di Desa Werdhi Buwana – Mengwi Badung dari bulan Oktober 2009 hingga Mei 2010.

3.2 Data

3.2.1 Sumber Data

Data yang digunakan dalam analisis Paper ini bersumber dari : 1. Hasil pengukuran pada lokasi penelitian

2. Buku tentang sistem pentanahan 3.2.2 Jenis Data

Data yang digunakan dalam analisis ini adalah:

1. Data primer yang didapat dari pengukuran langsung dilapangan mengenai modifikasi kedalaman dan diameter elektroda pada sistem pentanahan dua batang ditanam tegak lurus terhadap tanah

2. Data sekunder (hasil-hasil penelitian) 3.3 Rancangan Penelitian

Dalam pelaksanaan penelitian ini akan mengacu ke pada rancangan penelitian di bawah ini.

… ……….

D1 - K1 RK1

. .

… ……….

Dn - Kn R < 1 Ohm

Keterangan :

D1 – K1 = adalah masing-masing diameter elektroda 10 mm², kedalaman elektroda 6 meter, dengan jarak antar elektroda 50 meter.

RK1 = Hasil pengukuran tahanan pentanahan dari pentanahan dua batang elektroda ditanam vertikal terhadap tanah dengan S > L dari elektroda 10 mm², kedalaman elektroda 6 meter dengan jarak antar elektroda 50 meter.

Dn – Kn = adalah masing-masing diameter elektroda tertentu, kedalaman elektroda tertentu hingga mencapai nilai tahanan pentanahan < 1 ohm.

R < 1 Ohm = Nilai tahanan pentanahan yang ingin dicapai < 1 Ohm.

3.4 Bahan, Alat Penelitian, Cara Pengukuran 3.4.1 Bahan dan Alat Penelitian

Bahan dan alat penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

- Elektroda yang terbuat dari tembaga murni berdiameter dan panjang bervariasi dan kawat BC secukupnya selama penelitian berlangsung.

- Bentonit

- Sedangkan alat Bantu yang digunakan pada penelitian ini adalah:

- Martil - Linggis - Bor

Alat ukur yang digunakan adalah : Ground Resistance Meter.

- Merk Elohmi Z

- Model 42/ 35-86-2 XP.

- Jumlah terminal 4 buah ( E, Es, S, H ).

- Perubahan skala pengukuran dilakukan secara manual dengan menekan switch on dan off pada R_E.

3.4.2 Cara Penelitian

Untuk mendapatkan data-data dalam penelitian ini dilakukan beberapa langkah pengukuran antara lain :

I. Pengukuran Tahanan Pentanahan :

1. Pengeboran tanah dengan kedalaman 6 meter

2. Pemasangan elektroda dengan diameter 10 mm², panjang 6 meter ke dua elektroda dengan jarak antar elektroda 50 meter.

3. Sistem pentanahan disambungkan ke terminal.

4. Pemasangan kawat BC 10 mm² sepanjang 50 meter pada tanah yang menghubungkan ke dua elektroda

5. Pengukuran tahanan pentanahan seperti pada Gambar 3.1.

6. Pengambilan data/pengukuran nilai tahanan pentanahan dilakukan setiap hari pada pukul 12.00 Wita dan 14.00 Wita dengan kondisi yang sama.

7. Cara pengukuran seperti pada gambar 3.1.

Gambar 3.1Rangkaian Pengukuran Tahanan Pentanahan

Keterangan :

R_E = Elektroda Pentanahan (batang besi bulat dilapisi tembaga)

Hubungkan kabel penghubung ke terminal alat ukur (E, P, C) dan ke batang (stake) pembantu seperti pada Gambar 3.1.

- Apabila kabel terhubung seluruhnya, maka lakukanlah pengukuran dengan menekan tombol batas ukur (skala) terbesar x 1000  terlebih dahulu untuk menghindari kerusakan alat ukur kemudian tekan tombol MEAS.

- Apabila jarum penunjukkan bergeser sedikit (harga penunjukkan kecil), maka rubahlah batas ukur yang lebih kecil (x 100 , x 10 ) agar harga pengukuran dapat terbaca dengan jelas.

- Selama dalam pengukuran lampu indikator menyala apabila terminal C dan E terhubung dengan baik, dan apabila terminal C dan E tidak terhubung dengan baik maka lampu indikator tidak menyala (mati).

- Posisi tombol MEAS selalu dalam keadaan normal (tidak ditekan) apabila selesai melakukan pengukuran sebab alat ukur menghasilkan tegangan max 130 V, akan terbaca harga tahanan pentanahannya.

3.5 Definisi Operasional Variabel

Variabel – variabel yang digunakan dalam penelitian ini dapat didefinisikan sebagai berikut :

- Tahanan pentanahan pada penelitian ini adalah nilai tahanan pentanahan pada sistem pentanahan dua batang elektroda ditanam vertikal terhadap tanah dengan S

> L.

- Tanah yang menjadi tempat penelitian adalah jenis tanah lempung yang berlokasi di Mengwi Kabupaten Badung.

- Alat ukur Ground Resistance Meter adalah alat ukur untuk mengukur tahanan jenis tanah dan tahanan pentanahan dengan spesifikasi alat merk Elohmi Z, Model 42/ 35-86-2 XP, Berat mendekati 0,8 Kg dengan 4 buah terminal ( E, Es, S, H ).

3.6 Analisis Data

Data hasil pengukuran dianalisis secara deskriptif.

3.7 Alur Analisis

Gambar 3.2 Alur Analisis

Mulai

Perencanaan

Pengumpulan Material

Pengambilan Sampel (lokasi)

Pelaksanaan Pemasangan elektroda

Pengukuran /Pengambilan Data

Analisis Data

Selesai

Sistem pentanahan dua batang ditanam vertikal dengan jarak antar elektroda lebih besar dari pada panjang elektroda (S > L) cocok dipasang pada daerah manapun, namun sistem pentanahan tersebut membutuhkan lahan yang sangat luas, tidak efektif untuk daerah yang sempit, sehingga sangat jarang dipilih untuk sistem pentanahan. Padahal dilihat dari faktor-faktor yang mempengaruhi nilai tahanan pentanahan seperti diameter elektroda dan penambahan zat aditif, maka sangat mungkin dilakukan penelitian dengan memodifikasi kedalaman dan diameter elektroda pada sistem pentanahan dua batang elektroda ditanam vertikal terhadap tanah dengan S > L untuk mengurangi jarak antar elektroda, sehingga akan dapat menngurangi lahan yang dibutuhkan.

Berdasarkan masalah tersebut, telah dicoba diberikan perlakuan mengenai modifikasi kedalaman dan diameter elektroda pada sistem pentanahan dua batang elektroda ditanam vertikal terhadap tanah dengan S > L untuk mengurangi jarak antar elektroda pada sistem pentanahan. Pada penelitian tersebut diambil beberapa perlakuan dari 3 (tiga) ukuran elektroda yaitu 6 mm², 10 mm², dan 16 mm², dengan kedalaman (L) 2 m, 4 m dan 6 m, dan jarak antar elektroda (S) 1 meter lebih besar dari panjang elektroda (S) masing-masing hingga mencapai nilai tahanan pentanahan < 1 ohm.

Perlakuan pada penelitian tersebut adalah, masing-masing diameter elektroda 6 mm², kedalaman elektroda (L) 2 m dengan jarak antar elektroda (S) 3 m, 4 m, 5 m, ...m, hingga mencapai nilai tahanan pentanahan < 1 Ohm, diameter elektroda 10 mm², kedalaman elektroda (L) 2 m dengan jarak antar elektroda (S) 3 m, 4 m, 5 m, ...m, hingga mencapai nilai tahanan pentanahan < 1 Ohm, diameter elektroda 16 mm², kedalaman elektroda (L) 2 m dengan jarak antar elektroda (S) 3 m, 4 m, 5 m, ...m, hingga mencapai nilai tahanan pentanahan < 1 Ohm.

Ke 3 (tiga) perlakuan tersebut dilanjutkan dengan penelitian dari masing-masing elektroda 6 mm², 10 mm² dan 16 mm² dengan merubah kedalaman(L) menjadi 4 m dan jarak antar elektroda (S) 5 m, 6 m, 7 m, ...m hingga mencapai R < 1 Ohm dan kedalaman (L) 6 m dengan jarak antar elektroda 7 m, 8 m, 9 m, ...m, hingga mencapai R < 1 Ohm.

Pemilihan ukuran elektroda pada penelitian ini, didasarkan atas penggunaan dari elektroda tersebut sangat umum digunakan pada panel-panel.

4.2 Hasil Pengukuran

Mengacu kepada rancangan penelitian tersebut di atas didapatkan hasil pengukuran tahanan pentanahan seperti pada tabel 4.1 di bawah :

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Tahanan Pentanahan Dengan Nilai Tahanan Pentanahan < 1 Ohm

Nilai R() No Ukuran

Elektroda (mm²)

L (m)

S (m)

3 4 5 6 7 8 9 10

1 6 2 6,5 6,0 4,6 4,0 3,0 1,8 1,2 0,7

4 3,1 2,0 1,2 0,8

6 0,7 0,7 0,7 0,7 0,6

2 10 2 5,8 4,6 3,2 2,9 1,6 0,9

4 0,9 0,9 0,8

6 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4

3 16 2 3,8 2,8 1,6 0,8

4 0,9 0,9 0,8

6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,3

Tabel 4.2 Kedalaman dan Jarak Elektroda Dari Masing-Masing Ukuran Elektroda Untuk Mendapatkan Nilai Tahanan Pentanahan < 1 Ohm Dengan S > L.

No Ukuran

Berdasarkan hasil penelitian tersebut, ada beberapa jarak antar elektroda yang masih dapat diperpendek yang dengan S < L, sehingga dicoba dengan melakakukan percobaan dengan mengurangi panjang antar elektroda hingga mencapai nilai tahanan pentanahan < 1 Ohm. Berdasarkan hasil percobaan hingga mendapatkan nilai tahanan pentanahan < 1 Ohm, ukuran penghantar 6 mm² dengan kedalaman 6 meter hanya membutuhkan jarak antar elektroda 1 meter, sehingga jarak antar elektroda <

kedalaman elektroda (S < L). Bila ukuran penghantar 10 mm² dengan kedalaman 4 meter hanya membutuhkan jarak antar elektroda 2 meter (S < L) dan dengan kedalaman 6 meter hanya membutuhkan jarak antar elektroda 0,5 meter (S < L).

Untuk elektroda 16 mm² dengan kedalaman 4 meter hanya membutuhkan jarak antar elektroda 1 meter dan dengan kedalaman 6 meter hanya membutuhkan 0,5 meter (S <

L). Hasil percobaan seperti pada tabel 4.3 di bawah.

Tabel 4.3 Kedalaman dan Jarak Elektroda Dari Masing-Masing Ukuran Elektroda Untuk Mendapatkan Nilai Tahanan Pentanahan < 1 Ohm.

No Ukuran

Berdasarkan hasil pengukuran dapat dihitung panjang elektroda sebenarnya yang dibutuhkan dari masing-masing ukuran elektroda. Panjang elektroda yang dibutuhkan dari masing-masing ukuran elektroda pada tanah lempung dapat ditampilkan pada tabel 4.4 di bawah.

Tabel 4.4 Panjang Elektroda Yang Dibutuhkan Pada Masing-Masing Ukuran Elektroda Pada Tanah Lempung.

6 6 1 13 S =1 m, R = 0,9;

S < L Total elektroda dibutuhkan semestinya

13 m

2 10 2 2 8 12

4 4 2 10 S = 2,

R = 0,9 Total elektroda dibutuhkan semestinya1

0 m

6 6 0,5 12,5 S = 0,5

R = 0,5 Total elektroda dibutuhkan semestinya

12,5 m

3 16 2 2 6 10

4 4 1 9 S = 1

R = 0,9 Total elektroda dibutuhkan

semestinya 9 m

6 6 0,5 12,5 S = 0,5

R = 0,4 Total elektroda dibutuhkan semestinya

12,5 m

Berdasarkan hasil pengukuran tersebut, dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Ukuran elektroda 6 mm², dengan kedalaman pemasangan 2 meter, untuk

mendapatkan nilai tahanan pentanahan < 1 ohm, harus memasang elektroda dengan jarak 10 meter antar elektroda dan didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,7 ohm ( < 1 ohm).

2. Ukuran elektroda 6 mm², dengan kedalaman pemasangan 4 meter, untuk mendapatkan nilai tahanan pentanahan < 1 ohm, harus memasang elektroda dengan jarak 6 meter antar elektroda dan didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,8 ohm ( < 1 ohm).

3. Ukuran elektroda 6 mm², dengan kedalaman pemasangan 6 meter, untuk mendapatkan nilai tahanan pentanahan < 1 ohm harus memasang elektroda dengan jarak 3 meter antar elektroda dan didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,6 ohm ( < 1 ohm). Setelah dilakukan percobaan dengan mengurangi jarak antar elektroda secara bertahap hingga 1 meter telah didapatkan nilai 0,9 ohm. Hal itu berarti untuk ukuran elektroda 6 mm² dengan kedalaman 6 meter hanya membutuhkan jarak antar elektroda 1 meter (S < L).

4. Ukuran elektroda 10 mm², dengan kedalaman pemasangan 2 meter, untuk mendapatkan nilai tahanan pentanahan < 1 ohm harus memasang elektroda dengan jarak 8 meter antar elektroda dan didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,9 ohm ( S > L).

5. Ukuran elektroda 10 mm², dengan kedalaman pemasangan 4 meter, mengacu pada S > L dipasang elektroda dengan jarak 5 meter antar elektroda dan didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,8 ohm ( < 1 ohm). Setelah dilakukan percobaan dengan mengurangi jarak antar elektroda secara bertahap hingga 2 meter telah didapatkan nilai 0,9 ohm. Hal itu berarti untuk ukuran elektroda 10 mm² dengan kedalaman 4 meter hanya membutuhkan jarak antar elektroda 2 meter (S < L).

6. Ukuran elektroda 10 mm², dengan kedalaman pemasangan 6 meter, mengacu pada S > L dipasang elektroda dengan jarak 7 meter antar elektroda didapatkan nilai 0,4 Ohm, sangat jauh dari < 1 Ohm, sehingga dilakukan percobaan dengan mengurangi jarak antar elektroda secara bertahap hingga menjadi 0,5 meter didapatkan nilai 0,5 ohm. Hal itu berarti bahwa unuk ukuran elektroda 10 mm² dengan kedalaman 6 meter cukup memasang elektroda dengan jarak 0,5 meter antar elektroda (S < L).

7. Ukuran elektroda 16 mm², dengan kedalaman pemasangan 2 meter, untuk mendapatkan nilai tahanan pentanahan < 1 ohm harus memasang elektroda dengan jarak 6 meter antar elektroda dan didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,8 ohm (S > L)

8. Ukuran elektroda 16 mm², dengan kedalaman pemasangan 4 meter, dengan memasang elektroda dengan jarak 5 meter antar elektroda (S > L) didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,8 ohm ( < 1 ohm). Sehingga dilakukan percobaan dengan mengurangi jarak antar elektroda secara bertahap hingga menjadi 1 meter didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,9 ohm (S < L).

9. Ukuran elektroda 16 mm², dengan kedalaman pemasangan 6 meter, dengan memasang elektroda dengan jarak 7 meter antar elektroda (S > L) didapatkan nilai

tahanan pentanahan 0,3 ohm. Sehingga dilakukan percobaan dengan mengurangi jarak antar elektroda secara bertahap hingga menjadi 0,5 meter didapatkan nilai tahanan pentanahan 0,4 ohm (S < L).

4.3 Pembahasan Hasil

4.3.1 Modifikasi kedalaman dan diameter elektroda pada sistem pentanahan dua batang ditanam vertikal terhadap tanah dengan S > L untuk mengurangi jarak antar elektroda

Sistem pentanahan dua batang elektroda umumnya membutuhkan ruang yang lebih luas dibandingkan dengan sistem pentanahan yang lain. Sehingga sistem pentanahan ini dapat dipasang pada lokasi manapun, baik pada lokasi tanah basah

Dalam dokumen KARYA ILMIAH SISTEM PEMBUMIAN (GROUNDING) DUA BATANG SISTEM PENGAMAN TENAGA LISTRIK (Halaman 28-0)