COMMON GROUNDING DALAM PENGAMAN LISTRIK BANGUNAN GEDUNG DENGAN MEMANFAATKAN CASING DEEP WELL

(1)

328

COMMON GROUNDING DALAM PENGAMAN LISTRIK BANGUNAN

GEDUNG DENGAN MEMANFAATKAN CASING DEEP WELL

Suryawinata

1)

_{, Belyamin}

2)

_{, Tossin Alamsyah}

3)

_{, Ikhsan Kamil}

4)

1)_Mahasiswa_{Program Studi S2 Terapan Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro,}2,3,4)_{Program S2 Terapan Teknik}

Elektro Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Jakarta 1)_{suryachan67@gmail.com}_,3)_{tossin.alamsyah@elektro.pnj.ac.id}

ABSTRAK

Dalam perencanaan dan pelaksanaan pembangunan sistem kelistrikan bangunan gedung wajib memiliki nilai tahanan elektroda pembumian yang baik sesuai PUIL 2000 dan IEEE Std 142™-2007, banyak cara untuk menurunkan nilai tahananan elektroda pembumian yaitu dengan menggunakan pengolahan bahan campuran kimia pada sekitar pemasangan elektroda pembumian, mengontrol sistem kelembaban tanah dan memparalelkan antara elektroda pembumian. Melihat dari kondisi perencanaan dan konstruksi yang ada dalam sistem pembumian (grounding sistem) pada bangunan gedung yang masih banyak menggunakan perencanaan pembumian masing-masing (individual) olehkarenanya penulis mengoptimasi sistem common grounding (pembumian bersama) dengan memanfaatkan casing deep well yang terbuat dari pipa galvanis.

Dari hasil pengukuran nilai tahanan pembumian bersama (common grounding) dengan memanfaatkan casing deep well didapat R = 1,251Ω, yang sebelumnya adalah R= 1,618Ω dengan penurunan tahanan pembumian R= 0,367Ω (±∆22,68%). Pada bidang pipa jambang (casing) ukuran 4inch sampai dengan 8inch disetiap bangunan gedung dengan kedalaman 80meter sampai dengan 200meter, terdapat air tanah pada dalam dan luar cassing yang tahanan pembumian lebih baik dari media tanah lainnya dan selalu terjaga nilai tahanan sistem pembumian karena kelembaban tanahnya, selain itu juga tingkat penyebaran saat pelepasan arus gangguan listrik jauh lebih baik.

Keywords: Common Grounding, Pengaman Listrik, Gedung, Cassing Deep Weel

Abstract

In planning and implementing the construction of a building electrical system, a building is required to have a good earthing electrode resistance value according to PUIL 2000 and IEEE Std 142 ™ -2007, there are many ways to reduce the resistance value of the earthing electrode, namely by using a mixture of chemical processing around the earthing electrode installation, controlling soil moisture system and parallel between the earthing electrodes. Judging from the planning and construction conditions in the grounding system in buildings that still use a lot of individual earthing plans, the authors optimize the common grounding system by utilizing a deep well casing made of galvanized pipe. . From the measurement results of common grounding resistance using deep well casing, it is obtained R = 1.251Ω, previously R = 1.618Ω with a decrease in earthing resistance R = 0.367Ω (± ∆22.68%). In the field of casing pipes

measuring 4 inches to 8 inches in each building with a depth of 80 meters to 200 meters, there is groundwater inside and outside the cassing which has better grounding resistance than other soil media and the resistance value of the earthing system is always maintained due to soil moisture. besides that, the spread rate at discharge of the electrical fault current is much better.

Keywords: Common Grounding, Pengaman Listrik, Gedung, Cassing Deep Weel

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kondisi tanah setiap daerah berbeda-beda yang dapat mempengaruhi sistem pembumian peralatan kelistrikan.

Nilai tahanan pembumian harus dibuat sekecil mungkin sehingga semakin baik sistem pembumiannya, nilai tahanan pembumian yang dipersyaratkan dalam Standart Persyaratan Umum

Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000) SNI 04-0225-2000 ICS 91.140.50 Badan Standardisasi Nasional 3.13.2.10

(2)

329

IEEE Std 142™-2007 p.155, sistem pembumian tidak boleh lebih dari 5 Ω [1] [2].

Sistem pembumian (grounding system) adalah suatu perangkat instalasi yang berfungsi untuk melepaskan arus gangguan ke dalam bumi. Tingkat kehandalan sistem pembumian ada dinilai konduktivitas logam terhadap tanah, semakin konduktif tanah terhadap benda logam maka semakin baik. Untuk mengetahui nilai tahanan dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat earth resistance tester atau

Multimeter.

Menurut (Hutauruk, T.S, 1991), untuk mengetahui

nilai-nilai tahanan jenis tanah yang akurat harus dilakukan pengukuran secara langsung pada lokasi yang digunakan untuk sistem pembumian karena struktur tanah yang sesungguhnya tidak sederhana dari apa yang diperkirakan, untuk setiap lokasi berbeda mempunyai tahanan jenis yang berbeda. Oleh karenanya untuk mengurangi variasi tahanan jenis tanah akibat pengaruh musim, pengetanahan dapat dilakukan dengan menanamkan elektroda pengetanahan sampai mencapai kedalaman dimana terdapat air tanah yang konstan.

Dari uraian diatas perlu dilakukan optimasi nilai tahana pembumian untuk mendapatkan biaya investasi, operasi juga mencakup biaya mendapatkan nilai tahanan

sistem pembumian (grounding system) yang baik. Penelitian ini merupakan studi kasus pada nilai tahanan pembumian dengan memanfaatkan casing deep well.

1.2. Rumusan Masalah

1. Bagaimana mengevaluasi sistem pembumian yang ada pada bangunan gedung?

2. Bagaimana untuk mendapatkan nilai tahanan pembumian yang baik?

3. Bagaimana mengoptimasi pembumian bersama

(common grounding) dalam sistem listrik bangunan gedung dengan memanfaatkan casing deep well?

1.3. Batasan dan Metoda Penelitian

1.3.1Batasan Penelitian

Studi dilakukan pada bangunan gedung yang sudah ada

(exicting)

1. Bagaimana, sistem pembumiannya dan berapa nilai pembumiannya.

2. Optimasi nilai tahanan pembumian yang baik.

3. Struktur sumur deepwell existing dan pengukuran nilai tahanan pembumian pada pipa casing.

4. Penelitian dilakukan untuk menganalisa hasil optimasi yang dilakukan, terhadap pembumian bersama (common grounding) dalam sistem pengaman listrik bangunan gedung dengan memanfaatkan casing deep well.

1.3.2.Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode studi kasus pada sistem pembumian bangunan hotel di Desa Bandulu – Anyer 42466 Provinsi Banten – Indonesia.existing.

Gambar 1.1. Flowchart diagram penelitian

1.4.Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mendapatkan nilai tahanan pembumian yang baik sesuai standar PUIL2000 dan IEEE Std 142™-2007 p.155yaitu nilai tahanan sistem

pembumian≤5Ω, sehingga bangunan gedung dapat terjamin keamanan kenyamanan, kehandalan sistem kelistrikannya.

2. Menentukan nilai tahanan pembumian optimum, dengan melakukan pembumian bersama (common grounding) dengan memanfaatkan casing deep well.

3. Mendapatkan perhitungan total biaya pada sistem pembumian dengan memanfaatkan casing deep well.

1.5.Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian adalah untuk,

1. Pengembangan spesifikasi dan perencanaan pada sistem pembumian yang optimum,

2. Mengoptimasi penggunaan material pada sistem pembumian bangunan gedung yang optimum, 3. Memberikan panduan bagi pengguna pada

perencanaan sistem pembumian di lahan-lahan kritis seperti daerah yang strukur tanahnya berbatu, karang, daerah kering/ tandus yang memiliki resistansi pembumian yang tinggi atau

(3)

330

sulitnya mendapatkan nilai pembumian yang sesuai standar PUIL 2000 dan IEEE Std 142™-2007 p.155.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Proses pembumian \

Proses pembumian dapat juga dikatakan membuat jalur bagi arus gangguan ke bumi atau membuat benda berada dalam potesial yang mendekati nilai potensial

bumi (nol).

Kontak dengan bumi ini dilakukan dengan menanam elektroda ke dalam tanah yang disebut dengan

elektroda. [3]

2.2. Tujuan Pemasangan Sistem Pembumian Tujuan dari pemasangan sistem pembumian adalah:

[3]:

1. Sistem pembumian ini gunanya adalah untuk memperoleh potensial yang merata (uniform)

dalam semua bagian struktur dan peralatan, dan juga menjaga agar orang yang berada didaerah instalasi tersebut berada pada potensial yang sama dan tidak membahayakan pada setiap waktu. 2. Untuk memperoleh impedansi yang kecil atau

rendah dari jalan balik arus hubung singkat ke tanah.

2.3. Keuntungan Pembumian

1. Semua sistem kelistrikan berada dalam potensial yang seragam dan tidak dimungkinkan adanya tegangan yang mengambang.

2. Dengan menghubungkan benda kerja yang terbuat dari logam ke tanah dengan menggunakan konduktor pengaman, jalur untuk arus gangguan ke tanah telah tersedia.

2.4. Resistansi Pembumian

Menurut komposisi dari resistansi dalam sistem pembumian adalah sebagai berikut:

1. Resistansi elektroda batang

2. Resistansi kontak antara permukaan elektroda batang dan tanah disekitarnya

3. Resistansi bagian tanah di sekitar elektroda batang pembumian nilainya sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Resistansi yang paling menentukan nilai suatu resistansi sistem pembumian tersebut adalah resistivitas antara lain jenis tanah, koposisi kimia yang terkandung dalam tanah, kadar air yang terkandung dalam tanah, konsentrasi kimia garam yang terkandung di dalam tanah, suhu atau temperatur tanah, ukuran butiran material serta distribusinya, kepadatan dan tekanan tanah

2.5. Struktur Tanah

Struktur tanah merupakan faktor yang harus diketahui karena mempunyai hubungan erat dengan perencanaan dan sistem pembumian yang akan diterapkan. Data

struktur tanah pada lokasi bangunan gedung dan hasil pengukuran resistansi jenis tanah menjadi faktor yang mempengarhi kedalaman penanaman elektroda batang pembumian. Beberapa jenis struktur tanah yang mempunyai resistansi jenis berbeda-beda seperti pada

table 2.1. dan 2.2. [1].

Gambar 2.1. Skematik cara mengukur

tahanan pentanahan dengan earth tester

Tabel 2.1. Resistansi Jenis Tanah

Tabel 2.2. Resistans pembumian pada resistansi jenis ρ1 = 100 ohm-meter 1 2 3 4 5 6 7 Jenis Tana h Tan ah Ra wa Tana h liat dan tanah ladan g Pasi r Bas ah Keri kil basa h Pasir dan Kerik il kerin g Tana h berb atu Resis tans jenis (Oh m-m) 30 100 200 500 1000 3000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Jenis Elektr ode Pita atau penghantar pilin Batang atau

pipa Plat Vertikal dengan sisi atas +/- 1m dibawah permukaan tanah

Panjang (m) Panjang (m) Ukuran (m)

1 0 25 50 10 0 1 2 3 5 0, 5x 1 1x1 Resist ansi Pemb umian (ohm) 2 0 10 5 3 70 40 30 20 35 25

(4)

331

2.6. Faktor Yang Mempengaruhi Tahanan Jenis

Tanah

Faktor keseimbangan antara tahanan pembumian dan kapasitansi di sekelilingnya adalah tahanan jenis tanah

(ρ). Faktor yang mempengaruhi nilai tahanan jenis tanah yaitu:

1.

Komposisi zat kimia dalam tanah

2.

Kandungan air tanah

3.

Temperatur tanah

4.

Keasaman tanah (pH)

2.7. Perbaikan tahanan jenis tanah

Bila mengikuti data-data yang tertuang dalam PUIL dapat di ambil referensi diatas. Namun bisa juga untuk mendapatkan resistansi pembumian yang kecil dapat dapat di perbaiki dengan perlakuan pengolahan tanah pada daerah sekeliling elektroda seperti :

2.7.1.Perbaikan tahanan pentanahan dengan menggunakan bentonit teraktifasi.

Bentonit teraktifasi adalah suatu jenis lempung yang mengandung montmorillonit dengan mineral-mineral seperti dolomit, kwarsa, feldspars, kalsit, dan mineral lainnya. Bentonit teraktifasi memiliki sifat dapat menyerap dan menahan air pada strukturnya, yaitu pada lapisan lempung yang terdiri dari lapisan oktahedral dan tetrahedral kemudian lapisan interlayer. Pada pentanahan yang di berikan bentonit teraktivasi memiliki nilai tahanan pentanahan lebih kecil dibandingkan saat diberikan bentonit yang belum teraktivasi. Persentasi perubahan bentonit yang telah teraktivasi yaitu sebesar 79,44%-85,07% sedangkan

persentasi perubahan tahanan pentanahan saat diberikan bentonit yang belum teraktivasi sebesar

21,97%-60%.[4].

Dalam treatment menggunakan bentonit saja dapat di ketahui: Tanpa treatment Nilai tahanan jenis ρ= 58,86 Ω-m Dengan tahanan pembumian R = 19,72 Ω,

Dengan Treatment Bentonit Nilai tahanan jenis ρ = 53,02 Ω-m Dengan tahanan pembumian R = 17,77 Ω

dengan demikian nilai penurunan tahanan pembumian

R sebesar 1,95Ω.[5].

2.7.2. Perbaikan tahanan pentanahan dengan soil treatment garam

Dalam upaya menurunkan nilai tahanan pembumian dapat dilakukan pula dengan perlakuan khusus

terhadap tanah (soil treatment) pada elektroda tembaga dengan soil treatmentgaram (NaCl) yang memberikan kelembaban untuk daerah di sekitarnya sehingga elektroda lebih dilembabkan oleh adanya soil treatment [6]. Tanah yang semakin lembab berarti semakin memiliki banyak kandungan air, memiliki nilai tahanan pentanahan dan tahanan jenis tanah yang lebih kecil.

Penurunan tahanan pembumian paling banyak yaitu pada soiltreatment garam yang diletakan di atas dan di bawah elektroda plat tembaga. Penurunan yang terjadi

sebesar 92,20 % yaitu dari 304 Ω menjadi 23,7 Ω pada hari ke 7. [6].

Pada soil treatment garam yang diletakan di bawah elektroda plat tembaga 85,26 % dari 223 Ω menjadi 32,86 Ω pada hari ke 7. Kecilnya pengaruh penurunan

tahanan pentanahan ini disebabkan oleh kandungan air dan garam yang cenderung mengikuti arah gravitasi bumi, sehingga pengaruh terhadap elektroda plat lebih

kecil. [6].

2.7.3.Perbaikan tahanan pentanahan dengan penggunaan gypsum dan magnesium sulfat.

Gypsum adalah batu putih yang terbentuk karena pengendapan air laut. Gypsum merupakan mineral yang paling banyak dalam batuan sedimen, struktur batuannya lunak bila murni. gypsum tahan terhadap air dan gypsum memiliki koduktivitas yang sangat rendah. Magnesium sulfat adalah suatu garam anorganik

(senyawa kimia) yang mengandung magnesium sulfat

yang sangat larut dalam air dan oksigen. Magnesium sulfat dapat menetralisir kejenuhan zat-zat yang meracuni tanah seperti zat besi, tembaga dan

alumanium. Magnesium dapat mengubah pH tanah (keasaman) jika tanah ditambahkan dengan magnesium

sulfat maka akan menurun keasaman tanah tersebut

[7][8].

Dalam hal ini dapat diketahui Perbandingan campuran Gypsum dengan Arang 3 : 1 pada hari ke 7 mempunyai nilai tahanan pembumian paling kecil yaitu 78,1 Ω.

Prosentasi penurunan nilai tahanan pembumian terkecil

sebesar 55,20 % dengan posisi soil treatment berupa

campuran gypsum dan arang yang diletakkan diatas elektroda dengan variasi massa 1,5 kg gypsum:0,5 kg

arang sebesar 78,1 Ω . Nilai tahanan pembumian yang

masih tinggi yaitu sebesar 78,1 Ω dapat digunakan

pada saluran udara sistem distribusi 20 kV [7][8].

2.7.4. Perbaikan tahanan pentanahan dengan pengaturan kelembaban tanah

Cara lain ntuk mendapatkan nilai tahanan pembumian yang kecil yaitu dengan penanaman elektroda, memperluas area elektroda dan mencari lokasi tanah yang selalu lembab/basah. Untuk itu alat yang dapat menjaga kelembaban tanah agar mendapatkan tahanan pembumian yang ideal dengan cara menambahkan sistem panyiraman tanah secara otomatis dan terkontrol melalui solenoid valve water [9].

(5)

332

Gambar 2.3. Tata letak pemasangan sensor

dan actuator

2.7.5. Perbaikan tahanan pentanahan dengan non explotion demolition agents

Non explotion demolition agent atau disebut Soundless Chemical Demolition Agent (SCDA) adalah media

penghancur berbahan kimia yang ramah lingkungan dan tidak bersuara yang digunakan untuk menghancurkan batuan yang bersifat ekspansif. SCDA

adalah bubuk semen dengan kapur api (CaO) sebagai

zat utama nya yang akan mengembang jika terkena air, dalam proses pengembangan akan memiliki tekanan yang sangat kuat sehingga area di sekitar akan tertekan dan hancur atau pecah.

Mortar non explosif ini bekerja dengan memberikan tekanan yang kuat pada daerah yang ingin di retakan atau dihancurkan dengan memasukan adonan yang sudah di buat yang kemudian di masukan pada lubang yang ingin dihancurkan. Pada lubang yang diberikan adonan mortar non explosif maka dengan waktu minimal 2 jam, akan memberikan tekanan yang sangat kuat di sekitarnya hingga ada pergerakan, memberikan retakan dan hancurnya area yang terkena mortar tersebut.

Gambar 2.4 Proses perekahan dengan demolition

agent

Gambar 2.5 Proses Perekahan berlangsung selama 24 jam

Tekanan itu berlangsung hingga 24 jam atau mungkin lebih, mengembangnya mortar dan ada tekanan udara sebab mengembangnya di sekelilingnya sehingga tekanan tersebut membuat batuan di sekelilingnya menjadi hancur atau pecah.

Dengan diberikan demolition agents penurunan nilai tahanan mencapai 22,4 - 35,32% nilai ketahanan akhir

di 11.9Ω. Kemudian dalam penggunaan non explotion demolition agents adalah pada sampel grounding 4

yang memiliki nilai tahanan 18.9Ω yang semula 59.3Ω setelah 4 kali perekahan. Perbaikan ketahanan dalam pembumian hingga 68%. [10].

2.8. Sistem Pembumian

Pada dasarnya sistem pembumian adalah peralatan yang terdiri dari elektroda pembumian yang dibutuhkan bersama hantaran pembumian. Perlu diperhatikan bahwa elektroda harus tahan terhadap korosi. Adapun jenis-jenis elektroda yaitu

2.8.1. Elektroda rod / batang

Sistem elektroda rod/batang adalah suatu sistem pentahanan yang menggunakan batang-batang kondutor yang ditanam tegak lurus pada permukaan tanah. [1]

2.8.2. Elektroda Dua Batang Vertikal

Sistem pembumian ini menggunakan dua batang elektroda berbentuk silinder dengan panjang (L) yang

ditanam tegak lurus ke tanah dan jarak antar kedua

elektroda tersebut (S) Untuk S > L , [2][11][13]:

2.8.3. Sistem Pembumian Mesh

Sistem pembumian dengan konduktor yang

ditanam secara sejajar (horizontal) yang terhubung satu

sama lainnya sehingga berbentuk jaring-jaring yang

ditanam sejajar pada permukaan tanah [11].

2.8.4. Sistem pembumian grid - rod

Pembumian grid-rod menggunakan batang-batang elektroda ditanam sejajar dibawah permukaan tanah, batang-batang ini terhubung satu dengan yang lain. Penggabungan sistem pembumian mesh dan rod sering disebut dengan sistem pembumian grid [11].

2.8.5. Elektroda plat

Pembumian elektroda plat adalah suatu cara dengan mempergunakan elektroda berbentuk plat dengan ukuran minimum luas 20 cm, 30 cm, 40 cm,dan tebal 2 mm, untuk tembaga. Kedalaman penanaman minimum 30 cm sampai dengan 2,2 m kebawah permukaan tanah. [1]

2.8.6. Elektroda pita

Elektroda pita ialah elektroda yang terbuat dari hantaran berbentuk pita atau berpenampang bulat atau hantaran pilin yang ditanam secara dangkal. [1]

2.9.Prinsip sumur dalam tanah (deep ground well)

untuk menurunkan tahanan pembumian. 2.9.1. Pengaruh air pada resistivitas tanah

Hasil percobaan sampel tanah liat menyatakan

resistivitasnya berubah sangat cepat ketika kandungan air lebih kecil dari 10%. Ketika kadar air dari sampel tanah liat adalah 2,5%, resistivitas yang diuji adalah

1400m, tetapi kapan kadar airnya meningkat menjadi

10%, resistivitas yang diuji menurun hingga 200m, dan ketika kadar airnya meningkat menjadi 25%,

(6)

333

selatan, tanah yang dalam adalah lembab, dan berisi

airtanah, sehingga resistivitas tanah dalam kecil [12].

Gambar 2.6. Diagram prinsip sumur air. 2.9.2.Prinsip sumur dalam tanah untuk menurunkan

resistensi pembumian

Seperti analisa di atas, kandungan air merupakan hal yang sangat penting dalam penurunan resistivitas tanah, semakin tinggi kelembabannya semakin rendah resistivitas tanahnya.

Seperti kita ketahui, jika kita menggali sumur di bumi, lalu air tanah akan pindah ke sumur. Prinsip dari sumur dapat dijelaskann dengan Gambar. 2.6, di bidang tanah dengan kedalaman h, tekanan P1 di dinding samping sumur adalah tekanan atmosfer, tekanan pada molekul air tanah di dalam tanah dengan kedalaman adalah tekanan atmosfir ditambah tekanan tanah P2 di lokasi tersebut Dengan kedalaman h, jelas Jadi,

P2 > P1

Molekul air tanah akan berpindah ke sumur karena dengan perbedaan tekanan, maka air tanah akan terakumulasi di dalam sumur, dan area tanah besar di dekat sumur air sudah penuh air, sehingga resistivitas area tanah penuh airtanah rendah [12]. Secara keseluruhan, prinsip metode deep well adalah menurun resistensi pentanahan dengan sumur dalam untuk mengubah gerakan arah airtanah pada tanah yang mengelilingi elektroda pembumian dan gunakan air gravitasi, air kapiler dan uap air dalam air tanah untuk meningkatkan kelembaban tanah di sekitar elektroda pembumian, yang akan berkurang resistivitas tanah dan akibatnya menurunkan tahanan tanah pada elektroda pembumian.

Gambar 2.7. Daerah tanah dengan air jenuh yang dibentuk oleh sumur dalam tanah. 2.9.3. Air bawah tanah

Keberadaan airtanah memberikan kondisi yang esensial untuk mengurangi tahanan pentanahan dari elektroda pentanahan. Sumur dalam adalah metode yang paling efektif untuk mengumpulkan air tanah, dan ini adalah metode yang layak untuk memanfaatkan sumur dalam

menurunkan tahanan pembumian [12].

2.9.4. Pengaruh sumur dalam pada kelembaban

Daerah tanah di sekitar sumur dalam jika sumur tanah dalam tidak menyentuh lapisan tanah dengan air jenuh, atau tidak ada lapisan tanah dengan air jenuh, air tanah bergerak ke bagian dalam sumur dalam, dan area tanah di sekitar sumur dipenuhi air seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.7. kelembaban tanah di dekat sumur dalam cukup tinggi. Di daerah tanah yang jauh dari sumur dalam, sumur air dalam tidak dapat mempengaruhi tanah kelembaban di daerah ini. Jika tanah dalam juga menyentuh lapisan tanah dengan jenuh air seperti yang diilustrasikan pada Gambar. 2.8, daerah tanah yang lebih besar dengan jenuh air akan dibentuk oleh sumur tanah dalam.

Gambar 2.8. Daerah tanah dengan air jenuh yang dibentuk oleh sumur dalam tanah ketika sumur dalam

menyentuh lapisan tanah dengan air jenuh.

2.10.Analisa mekanisme Sumur dalam (deep well)

untuk mengurangi tahanan pembumian

Mekanisme yang dimiliki sumur dalam untuk memperkecil tahanan pembumian dirangkum sebagai berikut:

2.10.1. Air tanah pindah ke sumur dalam (deep well)

Perbedaan tekanan antara dinding samping dinding dan airtanah menyebabkan airtanah bergerak menuju sumur dalam, dan berkumpul di bagian dalam pipa jambang

(casing). Perbedaan tekanan ini mempertahankan energi air tanah gerakan menuju sumur dalam. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.9. Sketsa diagram pergerakan airtanah. 2.10.2. Pembentukan saluran resistivitas rendah yang

menghubungkan dengan lapisan tanah yang mengandung air jenuh.

Jika ada lapisan tanah dengan air jenuh, maka airtanah tersebut di lapisan tanah ini akan pindah ke tanah yang dalam dengan baik, dan membentuk daerah jenuh dengan air, daerah ini bersentuhan dengan sumur tanah dalam dan dengan lapisan tanah dengan air jenuh, itu membentuk saluran resistivitas rendah di antara saluran tersebut, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.10. Ketika arus gangguan diinjeksikan ke dalam tanah baik, itu akan dengan mudah menyebar ke tanah

(7)

334

melalui resistivitas rendah ini saluran dan lapisan tanah dengan air jenuh.

Gambar 2.10. Pembentukan saluran resistivitas rendah yang menghubungkan dengan lapisan tanah yang

mengandung air jenuh.

2.10.3. Membentuk resistivitas rendah dengan air tanah

Tanah mengandung zat mineral yang berbeda, dan mineral ini zat memegang ion yang berbeda. Selama pergerakan air tanah menuju sumur tanah dalam, ion-ion ini larut dalam air tanah. Jadi, air tanahnya bagus konduktivitas dan daerah tanah lembab terbentuk di sekitar dalam Sumur tanah sehingga memiliki resistivitas rendah.

2.10.4. Mengisi pori-pori tanah dengan air

Jika ada pori-pori pada tanah kering seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11.(a) dan (c), yang akan

mempengaruhi arus yang menyebar ke tanah dari elektroda pentanahan, arus harus mengelilingi pori-pori. Tapi ini pori-pori tanah di sekitar sumur akan diisi dengan air tanah, lalu arusnya langsung melewati pori-pori ini seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.11.

(b) dan (d), arus resistensi penyebaran pada dinding

atau terdispersi dengan baik.

Gambar 2.11. Pengaruh pori vertikal

(a) pada tanah kering dan (b) dengan airtanah, dan pori horizontal

(c) pada tanah kering dan (d) dengan airtanah pada dispersi arus

2.10.5. Instalasi bidang baik dalam tanah

Seperti yang diilustrasikan pada Gambar 2.18. (a),

selama pemasangan lapangan untuk sumur dalam, pertama-tama lubang vertikal dibor di dalam tanah. Biasanya, tabung baja tahan karat atau tabung baja galvanis diadopsi sebagai elektroda pembumian, diameternya sekitar 50 mm -200mm, lubang-lubang kecil (screen casing) disusun pada tabung untuk mengalirkan air tanah melalui tabung.

Gambar. 2.12. Diagram skematis

(a) sumur-tanah-dalam dan (b) hubungan dua tabung

baja untuk sumur-tanah-dalam.

Tabung baja dimasukkan ke dalam lubang yang dibor. Sumur tanah dalam dihubungkan dengan beberapa tabung baja pendek, dua tabung pendek dihubungkan bersama dengan pemasangan lurus, dan daerah penghubung dilas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11. (b).

2.11. Pengukuran Tahanan Pembumian 2.11.1. Resistivitas bumi

Istilah "resistivitas bumi" yang dinyatakan dalam Ω.m

adalah salah satu variabel dasar yang mempengaruhi resistansi sistem elektroda ke bumi.

Pengukuran resistivitas bumi juga berguna untuk menemukan lokasi dan kedalaman terbaik untuk elektroda resistansi rendah. Studi semacam itu dilakukan, misalnya, saat unit listrik baru sedang dibangun; stasiun pembangkit, gardu induk, menara transmisi, kantor pusat telepon dan bangunan gedung. 2.11.2. Bagaimana resistivitas bumi diukur

Dengan menggunakan empat elektroda berukuran kecil yang didorong ke bawah ke kedalaman yang sama dan jarak yang sama dalam garis lurus (Gambar. 2.13.).

Gambar. 2.13. Metode empat terminal untuk mengukur resistivitas bumi

Frank Wenner dari U.S. Bureau of Standards (sekarang

NIST) mengembangkan teori di balik tes ini pada tahun 1915. Ia menunjukkan bahwa jika kedalaman elektroda

(B) dijaga agar tetap kecil dibandingkan dengan jarak antar elektroda (A) 1, rumus berikut berlaku [14]: ρ= 2π.A.R ……… (2.1) dimana ρ adalah resistivitas tanah rata-rata terhadap

kedalaman A dalam Ω.m, π adalah konstanta 3,1416,

A adalah jarak antara elektroda dalam m, dan R adalah

(8)

335

2.11.3.Prinsip-prinsip pengujian resistansi bumi

Hambatan terhadap bumi dari setiap sistem elektroda secara teoritis dapat dihitung dari rumus yang

didasarkan pada rumus hambatan umum [14]:

R = ρ.L/A ……….. (2.2.)

dimana ρ adalah resistivitas bumi dalam Ω.m, L adalah panjang jalur konduksi, dan A adalah luas penampang dari jalur tersebut. Pengukuran dapat dilakukan langsung dengan alat ukur ground resistance tester

atau multimeter.

Arus antara batang 1 dan 2 diukur dengan

amperemeter; perbedaan potensial (tegangan) antara batang 1 dan 3 diukur dengan voltmeter. Jika batang 3 terletak di berbagai titik antara batang 1 dan 2, lebih disukai dalam garis lurus, bisa didapatkan serangkaian pembacaan tegangan.

Gambar. 2.14. Prinsip uji resistansi bumi Dengan Hukum Ohm:

(R = V / I) ……… (2.3.) R adalah tahanan pembumian dalam satuan Ω, V

adalah Tegangan ukur dalam satuan Volt dan I adalah arus yang mengalir kebumi dengan satuan Amp.

Sekarang, katakanlah batang 1 adalah elektroda pembumian kita yang diuji. Dari kurva resistansi bumi yang khas, seperti Gambar 2.13.b, berapakah resistansi batang ini terhadap bumi? Kami menyebut probe referensi arus batang 2C dan batang 3, probe referensi potensial P.

Hambatan yang benar biasanya didapat jika P (batang

3) ditempatkan pada jarak dari pusat elektroda

pembumian (batang 1) sekitar 62% dari jarak antara elektroda arde dan C (batang 2).

2.11.4. Metode uji dasar untuk tahanan bumi

Penguji bumi menghasilkan a.c. sinyal yang dimasukkan ke dalam sistem yang diuji. Instrumen kemudian memeriksa status sirkuit untuk koneksi dan kebisingan yang baik. Mengukur arus yang mengalir dan tegangan yang dihasilkan, instrumen menghitung

dan menampilkan resistansi sistem dalam kisaran

0,001Ω hingga 20.000Ω, tergantung pada model yang dipilih.

Ada tiga metode pengujian dasar seperti yang

disebutkan di bawah ini [14]. Dua yang pertama

ditunjukkan secara skematis pada Gambar.2.14. dan 2.15.

1. Metode fall-of-potential, atau uji tiga terminal. 2. Metode dead earth (uji dua titik).

3. Metode uji penjepit

Selain itu, ground resistance tester telah dikembangkan versi pengujian fall-of-potential di mana operator tidak perlu melepaskan batang elektrode pembumian yang sedang diuji dari sistem kelistrikan.

Gambar.2.15. Uji resistansi tanah jatuh potensial atau tiga terminal

Gambar 2.16. Metode bumi mati atau uji resistansi bumi dua titik

III. METODE PENELITIAN DAN OBJEK

PENELITIAN

3.1.Metode Penelitian

Kajian literature mengenai metode pengukuran untuk mendapatkan nilai tahanan pembumian yang baik dan sistem pembumian secara umum, serta perencanaan yang optimum dalam sistem pembumian dengan nilai tahanan sistem pembumian sesuai dengan PUIL 2000 dan IEEE Std 142™-2007 terutama pada perencanaan sistem pembumian di lahan-lahan kritis seperti daerah yang strukur tanahnya berbatu, karang, daerah kering/tandus yang memiliki resistansi pembumian yang tinggi atau sulitnya mendapatkan nilai pembumian yang sesuai standar.

1 Perencanaan metode pengukuran nilai tahanan dari sistem elektroda pembumian yang akan dikaji dari sistem pembumian yang ada (exicting) dengan mengoptimasi sistem pembumian bersama

(common grounding) dengan cara memanfaatkan

casing deep well yang terbuat dari pipa galvanis. Metodenya dilakukan pengukuran secara berulang

(9)

336

dengan waktu pengukuran bersamaan mengunakan alat digital erath tester atau digital multimeter.

2 Pengukuran nilai tahanan elektroda pembumian individual dilakukan secara langsung pada masing-masing titik pembumian yang sudah ada antara lain elektroda pembumian proteksi petir, panel

bangunan, panel utama tegangan rendah (PUTR), panel kontrol generator set (PKG) dan casing deep well.

3 Pengukuran nilai tahanan elektroda pembumian nilai tahanan elektroda pembumian bersama

(common grounding) dengan casing deep well

a. Dengan menggunakan alat digital earth tester

KYORITSU KEW 4105A yang pembacaan nilai tahanan pembumiannya langsung tertera pada alat atau,

b. Dengan menggunakan 2(dua) alat ukur Multimeter

: Untuk membaca arus menggunakan digital multimeter sanwa CD771 dan untuk membaca tegangan menggunakan digital multimeter sanwa CD800a kemudian alat pemacunya (trigger)

menggunakan transformator 220V/64V CT 5Amp., selanjutnya dihitung tahanan pembumiannya dengan rumus R = V/I.

4 Hasil pengukuran seluruh elektroda pembumian dicatat langsung dan pengukuran dilakukan mulai

dari pagi hari sampai sore hari selama 7(tujuh) kali

atau hari.

5 Sistem pembumian sesuai dengan Standart

Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL

2000) SNI 04-0225-2000 ICS 91.140.50 Badan Standardisasi Nasional 3.13.2.10 dan IEEE Std 142™-2007 Nilai tahanan sistem pembumian R ≤ 5Ω;

6 Jika hasil tidak sesuai standar PUIL 2000 dan IEEE Std 142™-maka kita lakukan kembali Perencanaan metode pengukuran dan sistem elektroda pembumian untuk diperbaiki agar memenuhi standar.

7 Menentukan nilai tahanan elektroda pembumian bersama (common grounding) dengan casing deep well

8 Data diamati, dicermati yang selanjutnya dianalisa bagaimana pengaruhnya pada setiap titik elektroda pembumian dan elektroda casing deep well serta pengaruhnya ketika dibuat sistem pembumian bersama (common grounding).

9 Kesimpulan yang didapat dari pengamatan dan analisa yang memberikan rangkuman dan saran-saran bagi pembaca, penulis dan para peneliti yang akan melanjutkan dari hasil penelitian ini.

3.2.Perencanaan metode pengukuran dan sistem

elektroda pembumian

3.2.1. Sistem elektroda pembumian ekisting

Adapun diagram rangkaian sebelum pemasangan sistem pembumian adalah berdiri sendiri-sendiri/Individual dan sistem pembumian ini

sebahagian besar konsultan ataupun kontraktor bangunan gedung yang ada di Indonesia menggunakan sistem pembumiannya seperti tersebut llihat Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Detail sistem elektroda pembumian ekisting

3.2.2. Sistem deep well ekisting yang belum dioptimasi

Sumur dalam (deep well) dalam perencanaan sistem menkanikal plambing pada bangunan gedung digunakan sebagai salah satu sumber air baku / air bersih selain dari PDAM untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari bagi pengguna/penghuni dibangunan tersebut. Dalam konstruksi sumur dalam menggunakan konstruksi Galvanished Steel Pipe (GIP) daiameter pipa jambang (casing) 4-8inch dengan kedalaman pengeboran 80 sampai dengan 200m dapat. Pada bangunan gedung ekisting deep well belum dioptimasi dengan sistem pembumian bersama (common grounding) dilihat pada gambar 3.2.

Gambar 3.2. Detail sistem deep well ekisting yang belum dioptimasi

3.2.3. Sistem pembumian masing-masing/ invidual Dalam penelitian sistem pembumian masing-masing/individual pengukuran elektroda pembumian dilakukan secara langsung pada masing-masing titik pembumian yang sudah ada antara lain elektroda pembumian proteksi petir, panel bangunan, panel

(10)

337

generator set (PKG) dan casing deep well. Sistem pembumian exicting seperti gambar 3.3.

Gambar 3.3. Sistem pembumian masing-masing/individual

3.2.4. Sistem pembumian bersama (common grounding) dengan casing deep well

Dalam penelitian sistem pembumian bersama (common grounding) elektroda pembumian proteksi petir, panel

bangunan, panel utama tegangan rendah (PUTR), panel

kontrol generator set (PKG) disambungkan secara

bersama dengan menggunakan kabel BC 16mm2 dengan casing deep well, pengukuran common grounding dilakukan beberapa kali pada daerah titik

power house atau daerah titik deep well, sistem pembumian common grounding seperti gambar 3.4.

Gambar 3.4. Sistem pembumian bersama (common grounding) dengan casing deep well

3.3.Alat-alat yang digunakan dalam penelitian Dalam penelitian ini untuk mengambil data secara langsung melalui pengukuran elektroda pembumian bersama (common grounding) dengan casing deep well

yaitu:

1. Dengan menggunakan alat digital eart tester

KYORITSU KEW 4105A Standart IEC 61557-1/5

accuracy ±1.0% rdg ± 4dgt ; yang pembacaan nilai tahanan pembumiannya langsung tertera pada alat ukur atau,

2. Dengan menggunakan 2(dua) alat ukur multimeter:untuk membaca arus menggunakan

digital multimeter sanwa CD771 Standars IEC

accuracy ±1,8% rdg ± 5dgt dan untuk membaca tegangan menggunakan digital multimeter Sanwa CD800a Standars IEC accuracy ±1,6% rdg ± 5dgt. kemudian alat pemacu (trigger) menggunakan transformator 220V/64V CT 5Amp. selanjutnya dihitung dengan rumus R = V/I.

3. Material/alat bantu: kabel BC 16mm2, kabel

NYAF 4mm2 (5 x 20meter), kunci pas/inggris,

tang, cutter, sikat kawat, ampelas, linggis, pacul,

bor tangan, alat pelindung diri (APD).

(a)

(b)

Gambar 3.6.

(a) Pengukuran elektroda pembumian dengan digital earth tester(b) digital multimete

3.4. Pengukuran elektroda pembumian

3.4.1. Pengukuran elektroda pembumian masing-masing/individual

Pengukuran pembumian dilakukan secara dengan alat ukur digital earth tester seperti Gambar 3.6.a. atau pengukuran elektroda pembumian dengan digital multimeter Gambar 3.6.b. jarak probe-2 pada 10m dari elektroda pembumian sedangkan probe-1 digeser setiap 1meter sampai dengan probe-2 10m, pengukuran

dilakukan pada titik 62% pada probe-2. Sedangkan pengukuran casing deep well seperti pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7. Pengukuran casing deep well dengan

(11)

338

3.4.2. Pengukuran pembumian bersama (common

grounding) dengan casing deep well

Gambar 3.8. Pengukuran pembumian bersama

(common grounding) dengan digital earth tester 3.4.3. Pengukuran tahanan jenis tanah (Resistivity)

Pada pengukuran resistivitas bumi digunakan Instrumen empat terminal/probe atau empat elektroda berukuran kecil yang didorong ke bawah ke kedalaman yang sama dan jarak yang sama dalam garis lurus

(Gambar. 3.9).

Gambar 3.13. Pengukuran tahanan jenis tanah

(Resistivity) dengan digital multimeter

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1.Hasil Penelitian

Dari hasil kajian literature dan menentukan lokasi penelitian kemudian dilakukan observasi dan melakukan pengukuran langsung dapat di identifikasi pengukuran secara visual pada sistem pembumian bangunan Hotel existing Desa Bandulu – Anyer 42466 Provinsi Banten – Indonesia dengan menggunakan alat ukur digital earth tester, digital multimeter.

4.1.1. Pengukuran elektroda pembumian

Pengukuran elektroda pembumian ini pada masing-masing elektroda pembumian dan pembumian bersama

(common grounding) dengan casing deep weel, pada

saat titik 62% nilai tahanan pembumiannya R, selisih

antar peralatan ukur

±∆R = R1 - R2 dan ±∆% = (R1 – R2) / R2 x 100 R1 adalah hasil pengukuran multimeter sedangkan R2 adalah dengan earth tester(Tabel 4.1.).

Tabel 4.1. Nilai tahanan pembumian

dan selisih pada titik 62%

Elektroda

Pembumian Multimeter

R1 Earth Tester R2 Selisih ±∆ Ω ±∆% Ω Ω Pembumian PUTR Gedung Yudistira 2.034 2.141 0,107 4,99 Pembumian proteksi petir gedung Yudistira 2.103 1.926 0,1 17 9,19 Pembumian PUTR/PANEL gedung Arjuna 1.108 1.067 0,0 41 3,84 Pembumian proteksi

petir gedung Arjuna 1.087 1.082 0,005 0,462 Pembumian

generator set (power house) 2.555 2.340 0,2 15 9,10 Pembumian casing deep well 1.286 1.224 0,062 5,06 Pembumian bersama (common grounding) gedung Arjuna dan gedung Yudistira 1.355 1.305 0,0 5 5,00 Pembumian bersama (common grounding)gedung Arjuna, gedung Yudistira, dan genset (power house) 1.712 1.618 0,0 94 5,81 Pembumian bersama (common grounding) dengan

casing deep weel

1.268 1.251 0,0 17 1,36

Pengukuran elektroda pembumian bersama (common grounding) dengan casing deep well. dengan cara menghubungkan kabel BC 16mm2 ke casing deep well

didapat hasil pengukuran dengan earth tester (Tabel

4.1.), R tahanan pembumian pada titik 62% adalah

1,251Ω, selisih antar peralatan ukur ±∆ 0,017Ω (±∆1,36%) dan grafik didapat seperti pada Gambar.4.1.

Gambar 4.1. Grafik hasil pengukuran pembumian bersama (common grounding) dengan

(12)

339

4.2.Analisa data pengukuran nilai tahanan

pembumian

4.2.1. Analisa nilai tahanan pembumian bersama terhadap perlakuan tanah.

Hasil pengukuran pada titik 62% nilai pembumian bersama (common grounding) gedung Arjuna, gedung Yudistira, dan genset (power house) R = 1,618Ω.

Selanjutnya dari seluruh sistem pembumian dilakukan dengan optimasi pembumian bersama (common grounding) dengan cara menghubungkan kabel BC 16mm2 ke casing deep well didapat hasil tahanan

pengukurannya R = 1,251Ω. Sehingga terjadi

penurunan nilai tahanan pembumiannya:

∆R = 1,618Ω - 1,251Ω = 0,367Ω

∆% = 22,68%

Pada penggunaan penurunan nilai tahanan pembumian dengan perlakuan tanah dengan cara menggunakan bentonit didapatkan hasil tanpa treatment nilai tahanan

jenis ρ= 58,86Ω-m Dengan tahanan pembumian R = 19,72Ω, dengan treatment bentonit nilai tahanan jenis

ρ = 53,02Ω-m dengan tahanan pembumian R = 17,77Ω dengan demikian nilai penurunan tahanan pembumian R sebesar 1,95Ω.[5]. Bila di prosentasikan

nilai penurunannya adalah sebesar 9,89%

Sedangkan dengan perlakuan penurunan nilai tahanan pembumian dengan memberikan demolition agents

penurunan nilai tahanan mencapai 22,4 - 35,32% nilai ketahanan akhir di 11.9Ω. Kemudian dalam

penggunaan non explotion demolition agents adalah pada sampel grounding 4 yang memiliki nilai tahanan

18.9Ω yang semula 59.3Ω setelah 4 kali perekahan. Perbaikan ketahanan dalam pembumian hingga 68%. [10].

Tabel 4.2. Perbandingan perlakuan penurunan nilai tahanan pembumian

[5] Treatment bentonit p.35 [10] Non explotion demolition agents p.50

Standar PUIL 2000 dan IEEE Std 142™-2007 p.155, sistem pembumian tidak boleh lebih dari 5 Ω [1] [2].

Dari Tabel 4.3. dan Gambar 4.3. dapat dianalisa bahwa dari ketiga perlakuan untuk menurunkan nilai tahanan pembumian yaitu:

Tabel 4.3. Perbandingan perlakuan penurunan nilai tahanan pembumian dengan paralel antar elektroda

pembumian hasil perlakuan tanah (Tabel 4.2)

Banyaknya elektroda pembumian

yang diparalel

Nilai Tahanan Pembumian (Ω) Common

grounding Treatment Bentonit explotion non demolition agents 1 1,251 17,77 18.9 2 8,885 9,45 3 5,923 6,3 4 4,442 4,725 5 3,554 3,78 6 2,961 3,15 7 2,538 2,7 8 2,221 2,362 9 1,974 2,1 10 1,77 1,89 11 1,615 1,718 12 1,48 1,575 13 1,367 1,454 14 1,269 1,35 15 1,185 1,26

Untuk membuat nilai tahanan pembumian sesuai standar bila dibuat paralel maka dapat dihitung dengan

rumusan: (hasil Tabel 4.3.)

1

= 1 + 1

Rtot R1 R2

Gambar 4.3. Grafik hasil perlakuan penurunan nilai tahanan pembumian dengan paralel antar elektroda

pembumian hasil perlakuan tanah (Tabel 4.3)

Keterangan Common

grounding Treatment bentonit

[5] Non explotion demolition agents [10] Nilai penurunan nilai tahanan (Ω) 0,367 1,95 40,4 Prosentase penurunan nilai tahanan (%) 22,68 9,89 68.0 Kedalaman atau Jarak (m) 10 3 3 Biaya perlakuan per-titik (Rp)

1,6Juta 5Juta 3Juta

Hasil akhir nilai tahanan

pembumian (Ω)

(13)

340

Bila dilihat penurunan nilai tahanan pembumiannya baik nilai maupun prosentasi bervariasi sedangkan bila dilihat dari nilai tahanan sesuai standar R ≤ 5Ω maka treatmen bentonit dan non explotion demolition agents

perlu kubur lebih dalam lagi atau jika dengan paralelkan elektroda paling tidak minimal 4 kalinya agar dapat sesuai dengan standar nilai pembumian yang di persyaratkan, sedangkan untuk mencapai nilai tahanan pembumian sesuai optimasi pembumian bersama (common grounding) dengan memanfaatkan

casing deep well nilai tahanan pembumian R =

1,251Ω. Paling tidak dengan memparalelkan ±14 titik

elektroda pembumian.

Maka perhitungan biayanya menjadi: treatmen bentonit ±Rp.70jt,sedangkan non explotion demolition agents ± Rp.42jt.

4.2.2. Analisa biaya penggunaan tahanan bersama

(common grounding) dengan memanfaatkan

casing deep well.

Untuk menggunakan sistem pembumian bersama dengan memanfaatkan casing deep well dibutuhkan biaya Tabel 4.4:

Tabel 4.4. Biaya common grounding dengan memanfatkan casing deep well

No

. Keterangan Volume Satuan Harga

(Rp) Total Harga (Rp) 1. Material Kabel BC 70mm2 10m 60.000 600.000 2. Penyambunga n dengan klem/ cadwell 1Ls 500.00 0 500.000 3. Galian dan urugan dan pemadatan tanah 10m, dalam 50cm 10m 30.000 300.000 4. Material bantu 1Ls 200.00 0 200.000

Jumlah keseluruhan biaya

pembumian bersama 1.600.000

= Rp.1.600.000,- Pembumian bersama (common grounding) dengan cara

menghubungkan kabel minimal kabel BC 70mm2 ke

casing deep well, karena sifatnya memanfaatkan tentunya biaya lebih murah karena tinggal menyambungkan kabel BC 70mm2 dan biaya pemasangan saja.

4.2.3. Perbandingan jarak terhadap nilai tahanan pembumian

Dari data pengukuran yang didapat jarak pengukuran probe-1 semakin jauh jaraknya semakin besar tegangannya dan nilai tahanan pembumiannya

sedangkan arusyang mengalir relative tidak mengalami perubahan / tetap, dan saat Probe-1 pada titik 62%

yang menentukan rata-rata batas kestabilan faktual nilai tahanan pembumian yang dijadikan acuan nilai tahanan elektroda yang di ukur.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1.

Hasil pengukuran dapat dipengaruhi oleh rugi-rugi

tahanan penjepit (klem) pada titik pembumian dan probe sehingga hasil tahanan pembumian menjadi lebih besar.

2.

Dari hasil pengukuran nilai tahanan pembumian

bersama (common grounding) dengan

memanfaatkan casing deep well didapat R =

1,251Ω, yang sebelumnya adalah R= 1,618Ω

dengan penurunan tahanan pembumian R= 0,367Ω (±∆22,68%).

3.

Semakin besar diameter dan dalamnya elektroda pembumian akan semakin baik tingkat penyebaran saat pelepasan arus gangguan listrik terhadap bumi .

4.

Dengan menggunakan pembumian bersama

(common grounding) dapat menghasilkan nilai pembumian yang baik, dan akan terjadi tingkat keseragaman tegangan yang sama (equipotensial bounding) pada setiap titik pengukuran pembumian.

5.

Deep well dapat mempertahankan nilai tahanan pembumiannya karena selalu terisi dengan air dan konduktifitasnya yang jauh lebih baik dari media tanah yg lainnya.

6.

Pembumian bersama (common grounding)

dengan memanfaatkan casing deep well dapat menyelesaikan permasalahan sistem pembumian pada area lahan kritis seperti daerah yang struktur tanahnya berbatu, karang, daerah kering/tandus atau sulitnya mendapatkan nilai pembumian yang sesuai standar PUIL 2000 dan IEEE Std 142™-2007.

7.

Karena sifatnya memanfaatkan yang sudah ada, tentunya biaya menjadi relatif lebih murah karena hanya biaya material, memasang dan mengubur kabel BC dan menghubungkannya ke setiap elektroda bumi.

Saran

Jika ingin memanfaatkan casing deep well, sebaiknya dipergunakan casing yang sudah digalvanis dan dalam melakukan pengukuran agar diperhatikan sambungan-sambungan penjepit pada elektroda maupun probenya. Pembumian bersama (common grounding) dapat dihubungkan langsung dengan Kabel BC/CU bar

minimal ukurannya 70mm2 dan ditanam ±50cm dari

(14)

341

DAFTAR PUSTAKA

[1]

Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL)

2000, Standar Nasional Indonesia (SNI) 04 -0225-2000, Badan Standar Nasional (BSN)

ICS 91.140.50.

[2]

142™ IEEE Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. IEEE Std 142™-2007 (Revision of

IEEE Std142-1991)

[3]

Hutahuruk T.S. Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan, Penerbit Erlangga 1991.

[4]

Devy Andini1, Yul Martin, Herri Gusmedi.

Perbaikan Tahanan Pentanahan dengan Menggunakan Bentonit Teraktivasi. ELECTRICIAN – Jurnal Rekayasa dan Teknologi Elektro Volume 10, No. 1, Januari 2016.

[5]

Ayodhia Fitriaji, 2020, “Sistem Pengukuran Otomatis Untuk Evaluasi Resistansi Grounding Berbasis Labview”

[6]

Wiwik Purwati Widyaningsih, Teguh Haryono

Mulud. Metode Penurunan Tahanan Pembumian Pada Elektroda Plat Dengan Soil Treatment Garam. EKSERGI Jurnal Teknik Energi Vol 12 No. 3 September 2016; 85-90.

[7]

Wiwik Purwati Widyaningsih, Teguh Harijono

Mulud. Kurnia Alifiana Penurunan Tahanan Pembumian Dengan Menggunakan Campuran Gypsum Dan Arang Pada Elektroda Plat.

EKSERGI Jurnal Teknik Energi Vol 13 No. 3 September 2017; 103-106.

[8]

Erliza Yuniarti, Dedi Hermanto, Prima Ahmadi.

Penggunaan Gypsum Dan Magnesium Sulfat Sebagai Upaya Menurunkan Nilai Resistansi Pentanahan. Journal Surya Energy Vo.2 No.1 September 2017 ISSN : 2528-7400.

[9]

Hikmatul Amri1, Jefri Lianda1, Implementasi Pengaturan Kelembaban Tanah Pembumian Berbasis Mikrokontroler Arduino, Hikmatul Amri, Jefri Lianda / Jurnal Ilmiah Setrum 7:1

(2018) 19-25

[10]

Sandi Mulya, 2020 “Perbaikan Tahanan Pembumian dengan Metode Non Explotion Demolition Agents”

[11]

INA Seputra, IWA Wijaya, IGN Janardana.

Pengaruh Potensial Hidrogen (pH) Tanah

Terhadap Tahanan Jenis Tanah Untuk Mendapatkan Bentuk Sistem Pembumian.

Jurnal SPEKTRUM Vol. 6, No. 4 Desember 2019.

[12]

Jinliang He, Senior Member, IEEE, Gang Yu, Jingping Yuan, Rong Zeng, Member, IEEE, Bo Zhang, Jun Zou, and Zhicheng Guan,

Decreasing Grounding Resistance of Substation by Deep-Ground-Well Method, IEEE

Transactions On Power Delivery, Vol. 20, No. 2, April 2005.

[13]

IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Grounding System IEEE Std 81™-2012

(Revision of IEEE Std 81-1983) Authorized licensedIEEE 3 Park Avenue New York, NY 10016-5997 USA 28 December 2012.

[14]

[15]

Gary Gilbert , High Voltage Grounding

Systems, thesis requirement for the degree of Doctor of Philosophy in Electrical and Computer Engineering Waterloo, Ontario, Canada, 2011, ©Gary Gilbert 2011,

[16]

Vicky Salamena, Pengaruh Kedalaman Elektroda Terhadap Pengukuran Tahanan Jenis Tanah, Pasir Dan Air Laut Di Pulau Ambon Dengan Konfigurasi Wenner Alfa, Jurnal Simetrik Vol.8, No.1, Juni 2018. P-ISSN: 2302-9579/E-ISSN: 2581-2866.

[17]

Bobby Bergy, Bambang Anggoro, Nasrun

Hariyanto1, “Studi Karakteristik Impedansi Imajiner dan Riil Pentanahan Konfigurasi Vertikal dengan Variasi Panjang Batang Elektroda Menggunakan Injeksi Arus Bolak Balik Berfrekuensi 50 Hz - 2 MHz”, Jurnal Reka Elkomika 2337-439X Januari 2015 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional ©Teknik Elektro | Itenas | Vol.3 | No.1.