2 a(Perhitungan Tahanan Pembumian

3.

3. PerhiPerhitungtungan tahanan peman tahanan pembumian bumian satu eleksatu elektroda batantroda batang. Untuk mengg. Untuk menghituhitungng besarnya tahanan pembumian dengan memakai rumus :

besarnya tahanan pembumian dengan memakai rumus :

R

R

==

D

Diimmaanna : a : = = ttaahhaannaan n jjeennbbiis s ttaannaah h (( )) L = Panjang elektroda batang (m) L = Panjang elektroda batang (m) A = Jari-jari elektroda batang (mm) A = Jari-jari elektroda batang (mm) 4.

4. PerhiPerhitungtungan tahanan tahanan pemban pembumian elumian elektrodektroda batang la batang lebih dari sebih dari satu.atu.

Bila tahanan pembumian yang dikehendaki tidak dapat dicapai oleh elektroda Bila tahanan pembumian yang dikehendaki tidak dapat dicapai oleh elektroda tunggal (

tunggal (single rod single rod ) maka dua elektroda atau lebih dapat dipergunakan.) maka dua elektroda atau lebih dapat dipergunakan. Beberapa konfigurasi pemasangan elektroda batang lebih dari satu sebagai Beberapa konfigurasi pemasangan elektroda batang lebih dari satu sebagai berikut :

berikut : a.

a. KonfigurasiKonfigurasidouble straight double straight 

b.

b. KoKonnfifiggususaaiitriple straight triple straight 

c.

c. KoKonnfifiggururaasisiTriangleTriangle

L    L          L

d. Konfigurasi Square

e. Konfigurasicrosscicle

Untuk menghitung tahanan pembumian total (Rpt) konfigurasi diatas, maka dipakai rumus :

Rpt = x fakktor pengali ko nfigurasi ( )

k = Faktor pengali elektroda batang tunggal. Faktor Pengali elektroda batang tunggal (k)

20 200 2000 20.000

3 5,3 7,6 9,9

Contoh

l

= 1,5 m ; r = 7,5 mm

Factor pengali untuk konfigurasi elektroda batang

Double Straight

triple

Straight Triagle Squre Cross cicle

Jumlah 2 3 3 4 5 F Pengali Dimana : m = ,x = ,n = y= ,q= ,z=

5. Hubungan Paralel elektroda Batang

Bila tahanan pembumian dikehendaki tidak dapat dicapai oleh satu elektroda batang, maka dua elektroda atau lebih dapat dipergunakan. Untuk jumlah elektroda yang sedikit cenderung mengikuti rumus tahanan hubungan parallel, yaitu :

= + + .

.

.

.

Tetapi dalam prakteknya,

=

k 

(

+

+

Dimana k tergantung pada jumlah dan panjang elektroda, jarak antara elektroda dan variasi tahanan jenis tanah ( ). Harga k selalu lebih kecil dari pada I.

Jika beberapa elektroda batang yang paralel tidak bekerja efektif pada seluruh batang (misal karena ada lapisan tanah yang kering) maka jarak minimum antara elektroda yang dipilih 2x panjang efektif dari 1 (satu) elektroda batang.

Metode Pengukuran Tekanan Pembumian

Tahanan pembumian juga diukur dengan arus AC untuk menghindari pengaruh dari polarisasi elektrokimia. Misal, bahwa tegangan bolak-balik Vo ditempatkan antara dua elektroda pembumian P1 dan P2, yang diukur dengan elektroda bantu P3. Apabila jarak elektroda bantu P3 dekat dengan elektroda P1 dan P2, maka potensial ini berubah sangat cepat.

V A Vo V1 V2 P2 P3 P1

Metode pengukuran tahanan pembumian

Tetapi bila jarak P3 agak jauh diantra keduanya, potensial tersebut hampir tetap. Bila P3 ditempatkan pada daerah dengan potensial yang konstan ini dan

Vo V2

V1 V

perbedaan potensial P1 dan P3 dan antara P2 dan P3, masing-masing dinyatakan V1 dan V2 maka tahanan-tahanan pembumian dari P1 dab P2 diberikan dengan :

R1 = , R2 =

Kandungan Air Tanah

Kandungan air tanah sangat berpengaruh terhadap perubahan tahanan jenis tanah ( )terutaa kandungan air tanah sampai 20%. Dalam satu test laboratorium untuk  tanah merah, penurunan kandungan air tanah dari 20% ke 10%, menyebabkan tahanan jenis tanah ( ) naik sampai 30 kali. Kenaikan kandungan air tanah diatas 20% pengruhnya sedikit sekali.

Pentanahan Netral Pengaman (PNP).

1. Tujuan Pentanahan Perakitan

a. Untuk membatasi tegangan antara bagian-bagian peralatan yang tidak  dilalui arus dan antara bagian-bagian ini, dengan tanah sampai pada suatu harga yang aman untuk kondisi operasi normal atau tidak  normal.

b. Untuk memperleh impedansi yang kecil/rendah dari jalan balik arus hubung singkat ke tanah. Saat terjadi hubung singkat ke tanah, itu dipaksakan mengalir melalui impedansi tanah yang tinggi, ini akan menimbulkan perbedaan potensial yang besar dan berbahaya. Juga impedansi yang besar pada sambungan-sambungan pada rangkain pengetanahan dapat menimbulkan busur listrik dan p emanasan.

2. Besar Tegangan Sentuh (ES) Berdasrkan IEC Tabel 1

Agar persyaratan tabel 1 dipenuhi, maka tahanan badan peralatan harus memenuhi :

Rs < , IA = k . In

Ig₁ =

=

=

54 A

Bila Ig1= 54,. . . A, berapa t nya, dicocokkan dengan tabel 1

Es₁= Ig₁x Rg₁ = 54 x 2,75 = . . . . V Es (rms) Waktu Poemutusaan Maks (detik) <50  50 5,0 75 1,0 90 0,5 110 0,2 150 0,1 220 0,05 280 0,03

t ditabel = . . . ? 3. Tahanan Pentanahan

PUIL 325 = B–3 (tahanan pentanahan total dari seluruh sistem tidak boleh lebih dari 5 .

Tahanan pentanahan dari satu atau beberapa elektroda pentanahan disekitar sember listrik atau trafo dan disekitar badan jaring dengan radius 200 m tidak lebih dari10 .

4. Skema Sisitem Pengaman Menurut PUIL -1987

Luas penempang nominal hantaran nol d ari bahan yang sama

Hantaran

Fasa Hantaran Nol

Dsalam Pipa Inst. Beraturan Bnyak Dan Kabel Tanah

Diudar di dalam Tembok 1,5 1,5 -2,5 2,5 -4 4 4 6 6 6 25 16 25 35 16 35

5. Pembuatan dan Pemasangan Elektrida Tanah PUIL 380

Jenis-jenis elektroda tanah yang banyak digunkan :

1. Elektroda Pita, terbuat dari pita yang umumnya ditanam secara dangkal dalam bentuk radial, melingkar atau kombinasi dari bentuk-bentuk tersebut. Liat gambar

Jarak Tanam 0,5 – 1 m

2. Elektroda batang, terbuat dari besi pipa atau besi baja profil yang dipancangkan ke dalam tanah sedalam ± 5 m atau lebih. Menurut ketentuan, ujung batangan harus tertanam satu meter dibawah air tanah.

3. Elektroda Pelat, (Lempengan pelat tembaga dengan luas ± 1 m2 ) atau dibuat dari kawat kasa diberi hantaran BC – 50 mm2 dan ditanam sedalam ± 1 – 5 m dibawah tanah.

6. Bentuk-bentuk dan jenis yang dijelaskan tersebut adalah penting untuk  pentanahan :

1. Titik Bintang trafo & generator 2. Badan pesawat dan peralatan listrik 

3. Hantaran-hantaran turun dari instalasi penyaluran petir. 4. Hantaran pengaman

5. Pengaman tegangan lebih (Arrester) dan tiang-tiang jaringan TR, TM, dan TT.

Guna mendapatkan tahanan sebar yang memenuhi syarat, maka tahanan tanah perlu dianalisa,

Tabel 330-1 PUIL 1987

Tahanan Jenis Tanah

Jenis Tanah Ohm Meter

Tanah Rawa 30

Tanah Ladang 100

Pasir Basah 200

Krikil Basah 500

Pasir dan Krikil Kering 1000 Tanah Penuh Berbatu 300

Tabel 330-2 Tahanan Jenis 100

Jenis Elelktroda Tanah Pita / Hantaran Pilin Pipa / Batangan Baja

Panajang (Meter) 10 25 50 100 1 2 3 5

Tahanan Pentanahan () 20 10 5 3 70 40 30 20

Besarnya tahanan pentanahan setiap jenis elektroda dalam daftar berikut, didasarkan atas tahanan jenis 100 /m (Q ₁)

7. Contoh penggunaanya :

1. Pada Tanah Ladang, untuk mencapai tahanan elektroda sebesar 5 , maka diperlukan elektroda pita 50 m atau empat buah elektroda pipa dengan panjang masing-masing 5 m, hasilnya = 5 .

2. Pada Tanah pasir basah – jenis 200 elektroda pita yang dibutuhkan sepanjang 100m,

3. tahanan pentanahan menjadi x 3= 6 .

4. Menurut PUIL 325 B-3, tahanan pentanahan sistem maksimal = 5 . Berarti harus diperbaiki menjadi, panjang elektroda diperpanjang menjadi 120 m,

5. hasilnya : x 3 = 4,98 .

6. PLTD untuk pentanahan titik bintang generatornya diperlukan sebuah elektroda tanah, ditanam 4 bu ah elkektroda batang dengan panjang 5m, maka didapatkan tahanan pentanahan x 5 = 1,5 (Tanah Rawa).

Contoh Sederhan Menghitung arus gangguan ke Body motor akibat kagagalan isolasi.

• Untuk sistem titik netralnya diketanahkan

R. Tanah =

Rg untuk mentanahkan Body

=

• Untuk sistem titik netralnya tidak ditanahkan

R Tanah =

Trip Current = 2,5 x In sekering Contoh :

Hitung Ig ke Body motor 1, yang dapt memutskan F1 Jawab :

Rt =

=

1,73

Rg₁ =

=

=

3,94

Rg₂ =

=

=

7,35

Ig₁ =

=

=

47 A