KUAT MEDAN
5.2. Tahanan Pentanahan (Earth Ground Resistance)
Tahanan pentanahan merupakan hal yang tidak boleh diabaikan
dalam pemasangan jaringan
instalasi listrik . Pentanahan yang kurang baik tidak hanya membuang-buang waktu saja, tetapi pentanahan yang kurang baik juga berbahaya dan meningkatkan resiko kerusakan peralatan. Tanpa sistem pentanahan yang effektif, maka akan dihadapkan pada resiko
kejutan listrik, disamping itu juga mengakibatkan kesalahan
instrumen, distorsi harmonik.
masalah faktor daya dan delima kemungkinan adanya intermitten. Jika arus gangguan tidak mempunyai jalur ke tanah melalui sistem pentanahan yang di desain dan dipelihara dengan baik, arus gangguan akan mencari jalur yang tidak diinginkan termasuk manusia.
Sebaliknya, pentanahan yang baik
tidak hanya sekedar untuk
keselamatan; tetapi juga digunakan untuk mencegah kerusakan peralatan industri. Sistem pentanahan yang baik akan meningkatkan reliabilitas peralatan
dan mengurangi kemungkinan kerusakan akibat petir dan arus gangguan. Miliyaran uang telah hilang tiap tahunnya di tempat kerja karena kebakaran akibat listrik. Kerugian-kerugian di atas tidak termasuk biaya pengadilan dan Gambar 5 – 11 Elektroda yang
mempunyai pengaruh lapisan
Organisasi pemberi rekomendasi standar untuk kemananan pentanahan
• OSHA (Occupational Safety Health Administration)
• NFPA (National Fire Protection Association)
• ANSI/ISA (American National Standards Institute and Instrument Society of America)
• TIA (Telecommunications I ndustry Association)
• IEC (International Electrotechnical Commission)
• CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization) • IEEE (Institute of Electrical and
hilangnya produktivitas individu dan perusahaan.
5.2.1. Cara Menguji Sistem Pentanahan
Dalam waktu yang lama, tanah yang korosif dengan kelembaban tinggi, mengandung garam, dan suhu tinggi akan menurunkan
batang pentanahan dan
sambungan-sambungannya.
Walaupun sistem pentanahan saat awalnya dipasang mempunyai
harga tahanan pentanahan ke
tanah rendah, tahanan sistem
pentanahan akan meningkat jika
batang pentanahan rapuh. Alat
ukur pentanahan, yang dibuat
industri, adalah alat pencari kesalahan yang tidak diragukan
guna membantu pemeliharaan.
Masalah-masalah listrik yang
sering mati berkaitan dengan
pentanahan kurang baik atau
kualitas daya yang rendah. Itulah sebabnya sangat dianjurkan semua pentanahan dan sambungan pentanahan harus diperiksa minimal satu tahun sekali sebagai bagian dari rencana pemeliharaan. Selama periode pemeriksaan, jika terjadi peningkatan nilai tahanan lebih dari 20 %, harus dilakukan pencarian sumber permasalahan dan dilakukan koreksi agar nilai tahanannya lebih rendah, dengan mengganti atau menambah batang pentanahan ke dalam sistem pentanahan.
Gambar 5 – 12 Tanah yang korosif
5.2.2. Pentanahan dan Fungsinya
NEC, National Electrical Code (Kitab Undang-undang Kelistrikan Nasional), Pasal 100 mendefinisikan pentanahan.
Pentanahan sebagai: “membuat
hubungan, baik sengaja ataupun
tidak sengaja antara rangkaian listrik dan tanah, atau menghubungkan dengan benda konduksi yang berada di tanah.” Ketika berbicara tentang pentanahan, sebenarnya ada dua
subjek yang berbeda: pentanahan bumi dan pentanahan alat. Pentanahan bumi adalah hubungan sengaja dari rangkaian konduktor, biasanya netral, ke elektroda tanah yang ditempatkan di bumi. Peralatan pentanahan menjamin kerja peralatan dalam struktur bangunan ditanahkan dengan baik. Kedua sistem pentanahan perlu dijaga terpisah kecuali untuk sambungan antara kedua sistem.
Ini untuk mencegah perbedaan tegangan potensial kemungkinan loncatan api kalau terjadi sambaran petir. Perlunya pentanahan disamping melindungi manusia, tanaman, dan peralatan juga untuk memperoleh jalur yang aman untuk penghamburan arus liar, sambaran petir, listrik statis, interferensi elektromagnetik (EMI) dan sinyal gangguan frekuensi radio (RFI).
Gambar 5 – 13 Sambaran petir
5.2.3. Nilai Tahanan yang Baik
Ada kerancuan antara pentanahan yang baik dan nilai tahanan yang
seharusnya. Idealnya suatu
pentanahan besar tahanannya nol ohm. Tidak ada satu standar mengenai ambang batas nilai
tahanan pentanahan yang harus diikuti oleh semua badan. Tetapi badan NFPA dan IEEE telah merekomendasikan nilai tahanan pentanahan lebih kecil atau sama dengan 5 Ohm.
Gambar 5 –14 Nilai tahanan pentanahan ideal Badan NEC menyatakan bahwa
untuk meyakinkan impedansi
sistem ke tanah besarnya kurang dari 25 Ohm dan tercantum dalam
NEC 250.56. Fasilitas dengan
peralatan yang sensitif nilai tahanan tanahnya harus 5 ohm atau kurang. Industri telekomunikasi telah mengguna-
kan 5 ohm atau kurang sebagai
nilai tahanan pentanahan dan
sambungan. Tujuan nilai tahanan pentanahan adalah untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang serendah mungkin yang bisa dipertimbangkan baik secara ekonomis dan secara pisik
5.2.4. Dasar-dasar Pentanahan
5.2.4.1. Komponen elektroda pentanahan
Elektroda pentanahan umumnya dibuat dari bahan yang sangat konduktif/tahanan rendah seperti baja atau tembaga, besar tahanan elektroda tanah dan sambungannya umumnya sangat rendah sehingga arus mengalir tidak terhambat. Hubungan antara penghantar tanah dan elektroda tanah seperti gambar di bawah.
Penghantar tanah Elektrode tanah Hubungan antara penghantar tanah dan elektroda tanan
Gambar 5 – 15 Hubungan antara penghantar tanah dan elektroda tanah
Tahanan kontak tanah di sekitar elektroda menurut National Institute of Standards (lembaga pemerintah dalam Departemen Perdagangan AS) menunjukkan bahwa tahanan hampir dapat diabaikan dengan ketentuan bahwa elektroda pentanahan bebas cat, pelumas,
dan lain-lain. Elektroda
pentanahan harus dalam
hubungan yang tetap dengan tanah.
Sedangkan tahanan tanah di
sekitar elektroda, pentanahan
dikelilingi tanah yang secara konseptual terbentuk dari sel-sel yang melingkari semuanya
memiliki ketebalan sama. Sel-sel yang paling dekat dengan elektroda pentanahan memiliki jumlah area terkecil yang menghasilkan tingkat tahanan terbesar. Masing-masing sel berikutnya membentuk area lebih besar yang menghasilkan tahanan lebih rendah. Pada akhirnya ini akan mencapai titik dimana sel-sel tambahan menawarkan tahanan kecil ke tanah di sekitar elektroda pentanahan. Jadi berdasarkan informasi ini,maka akan difokus pada cara-cara untuk mengurangi tahanan tanah ketika memasang sistem pentanahan.
5.2.4.2. Hal-hal yang mempengaruhi tahanan tanah
Pertama, NEC code (1987, 250- 83-3) mensyaratkan panjang elektroda pentanahan minimum 2,5 meter (8 kaki) dihubungkan dengan
tanah. Ada empat variabel yang
mempengaruhi tahanan sistem pentanahan, yaitu:
