PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
I. Tujuan percobaan :
1. Memahami persyaratan dan kegunaan sistem pentanahan pengaman.
2. Mengukur tahanan pentanahan pada sistem pentanahan pengaman dengan
menggunakan voltmeter dan amperemeter.
3. Mengukur tahanan pentanahan dengan menggunakan tester pentanahan (Earth
Tester)
4. Mengukur tahanan lingkar pada sistem pentanahan pengaman dalam sistem
jaringan yang titik bintangnya diketanahkan.
II. Teori :
Pentanahan pengaman adalah suatu tindakan pengamanan dalam instalasi yang
rangkaiannya ditanahkan dengan cara mentanahkan badan peralatan/instalasi yang
diamankan sedemikian rupa sehingga bila terjadi kegagalan isolasi tercegahlah
bertahannya tegangan sentuh yang terlalu tinggi karena terputusnya arus oleh alat
pengaman arus lebih.
Jika untuk pentanahan rangkaian dan pentanahan badan a[parat/instalasi yang
diamankan dipakai elektrode pentanahan sendiri yang terpisah, maka bila terjadi
kegagalan isolasi arus gangguan tanahnya akan mengalir kembali ke sumber melalui
tanah. Dalam hal ini tahanan pentanahan badan aparat/instalasi yang diamankan
tidak boleh melebihi harga sebagai berikut :
, dan
Dimana :
Rp = Tahanan pentanahan badan aparat ().
IA = Arus pemutus (A) alat pengaman arus lebih.
In = Arus nominal pengaman lebur/pengaman arus lebih (A).
k = Faktor yang besarnya tergantung dari alat pengaman.
50 = Tegangan sentuh maksimum yang diizinkan pada badan aparat (volt).
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 1Bernadus Alexander L.031300345
PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
Untuk pengaman lebur harga k berkisar antara 2,5 dan 5, sedang untuk alat
pengaman lainnya antara 1,25 dan 3,5.
Jika untuk pentanahan rangkaian dan pentanahan badan peralatan/instalasi yang
diamankan dipakai jaringan pipa air minum yang sama, maka bila terjadi kegagalan
isolasi, arus gangguan tanah akan mengalir kembali ke sumber melalui sebagian
jaringan pipa air minum tersebut. Dalam hal ini, maka tahanan lingkar Rik tidak
boleh melebihi harga berikut :
, dan
Dimana :
Rik = Tahanan pentanahan badan aparat ().
IA = Arus pemutus (A) alat pengaman arus lebih.
Ve = Tegangan fasa terhadap tanah, dalam volt.
k = Faktor yang besarnya tergantung dari alat pengaman.
Untuk mengukur tahanan pentanahan, digunakan Tester Pentanahan atau Earth
Tester . Gambar berikut adalah sebuah tester pentanahan analog yang dilengkapi
dengan peralatan-peralatan tambahan seperti kabel dan elektroda pancang untuk
mengukur pentanahan.
Gambar 6.1. Tester pentanahan analog merk Kyoritsu type 4102.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 2Bernadus Alexander L.031300345
Petunjuk penggunaanElektrode pancang
Terminal-terminal kabelMeter penunjukSkala ohm 1 s/d 100 ohmKabel-kabel penghubung
PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
III. Sarana yang diperlukan :
1. Amperemeter.
2. Volt meter.
3. 2 buah tahanan variabel (rheostat).
4. Tester pentanahan.
5. 2 buah pancang elektrode pentanahan sementara.
6. Elektroda pentanahan yang diukur.
IV. Percobaan :
1. Pengukuran dengan Menggunakan Tester pentanahan
1.1. Pengukuran tahanan pentanahan.
a. Buatlah rangkaian pengukuran tahanan pentanahan seperti gambar
berikut :
Gambar 6.2 Pengukuran tahanan pentanahan dengan menggunakan Tester Pentanahan.
b. Elektroda pentanahan yang akan diukur (RE)dapat berupa pentanahan
pengaman, maupun elektroda baru.
c. Apabila menggunakan elektroda baru, tanamlah elektroda pentanahan
tersebut hingga kedalaman 60 s/d 120 cm.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 3Bernadus Alexander L.031300345
5 10 m 5 10 m
C1
Red Wire
E
Yellow Wire
Green Wire
P1
RE
E P C
PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
d. Pasangkanlah elektroda pembantu dengan jarak dan cara pemasangan
seperti gambar 6.2 .
e. Ujilah dahulu baterai dari tester pentanahan tersebut dengan cara
menekan tombol . Apabila jarum menunjuk GOOD, berarti
baterai baik. Gantilah baterai apabila keadaan sebaliknya.
f. Lakukan pengukuran dengan menekan tombol skala yang terbesar dahulu
kemudian lakukan pengukuran dengan menekan tombol ,
apabila tahanan yang terukur lebih kecil, pindahkan pada skala yang kecil
atau
g. Catat penunjukan meter dan setelah selesai matikan meter dengan
menekan tombol .
h. Ulangi pengukuran dengan tempat pemasangan elektroda bantu untuk 5
titik yang berbeda.
1.2. Pengukuran tahanan lingkar.
a. Buatlah rangkaian pengukuran tahanan pentanahan seperti gambar
berikut :
Gambar 6.3 Pengukuran tahanan lingkar dengan menggunakan Tester Pentanahan.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 4Bernadus Alexander L.031300345
C1
Yellow Wire
E
Green Wire
RE
E P
F
N
PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
b. Hubungkan netral sumber dengan jaringan pipa air minum, dan
hubungkan ke kontak P.
c. Ujilah dahulu baterai dari tester pentanahan tersebut dengan cara
menekan tombol . Apabila jarum menunjuk GOOD, berarti
baterai baik. Gantilah baterai apabila keadaan sebaliknya.
d. Lakukan pengukuran dengan menekan tombol skala yang terbesar dahulu
kemudian lakukan pengukuran dengan menekan tombol
, apabila tahanan yang terukur lebih kecil, pindahkan pada skala
yang kecil atau
e. Catat penunjukan meter dan setelah selesai matikan meter dengan
menekan tombol .
2. Pengukuran dengan Voltmeter dan Amperemeter.
2.1. Pengukuran tahanan pentanahan dengan voltmeter dan amperemeter.
a. Buatlah rangkaian pengukuran tahanan pentanahan seperti gambar
berikut :
Gambar 6.4. Pengukuran tahanan pentanahan dengan menggunakan Volt – Ampere.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 5Bernadus Alexander L.031300345
A
RE
20 m
V
Sekering
Saklar
Tahanan geser 20 – 10 K
RST
R1 = 10 K
PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
b. Pasangkanlah elektroda pembantu dengan jarak dan cara pemasangan
seperti gambar 6.4.
c. Posisikan tahanan geser / rheostat pada skala yang paling besar.
d. Hidupkan saklar, atur rheostat sedikit-demi sedikit sehingga arus dan
tegangan terbaca.
e. Catatlah Arus dan Tegangannya.
f. Matikan rangkaian, ukur besar tahanan rheostat.
g. Ulangi pengukuran dengan tempat pemasangan elektroda bantu untuk 5
titik yang berbeda.
2.2. Pengukuran tahanan lingkar dengan voltmeter dan amperemeter.
a. Buatlah rangkaian pengukuran tahanan pentanahan seperti gambar berikut
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 6Bernadus Alexander L.031300345
A
Sekering
Sh
Rh
RST
VE
Rv
Sv
RE
V’
Jaringan pipa air
PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
Gambar 6.5. Pengukuran tahanan lingkar dengan menggunakan voltmeter
amperemeter.
b. Ukurlah besarnya tegangan VE.
c. Posisikan tahanan geser pada nilai yang paling besar.
d. Tutuplah sklar Sv.
e. Aturlah Rv sedikit demi sedikit sehingga tegangan V’ yang terukur sama
dengan VE.
f. Bukalah saklar Sv, dan ukurlah tahanan Rv.
g. Aturlah tahanan RH sehingga nilainya 1/20 Rv
h. Tutuplah saklar Sv dan Sh.
i. Catatlah besarnya tegangan VE dan V’ serta arus I
V. Data Praktikum
Dilakukan dengan 3 kali percobaan pada tiap titik
No. Tahanan Pentanahan
1 20, 19, 20
2 1,2 ; 0,8 ; 0,8
3 0,7 ; 1 ; 1,1
4 0,8 ; 1 ; 1
5 4 ; 4,5 ; 2
6 2 ; 3 ; 2,3 (Kopel)
7 8,4 ; 8,4 ; 6,7 (Tanpa Kopel)
VI. Pembahasan
Percobaan ini dimaksud untuk mengukur besarnya tahanan pentanahan di
lingkup gedung STTN BATAN dan Auditorium, yang berdasarkan peraturan yang
berlaku besarnya tahanan pentanahan tidak boleh lebih dari 5 Ohm.
Dari praktikum yang dilakukan, yang terdiri dari 8 titik seperti yang tercantum
dalam peta pada data praktikum. Adapun yang dilakukan adalah mengukur tahanan
beban yang tersambung dengan jaringan pentanahan pada gedung dan keadaannya
sendiri, apakah memenuhi atau tidak sesuai dengan peraturan.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 7Bernadus Alexander L.031300345
PRAKTIKUM PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA
PERCOBAAN 6
PENTANAHAN
STTN 2016
Percobaan pertama yaitu pada Auditorium STTN BATAN, didapat nilai
tahanannya sebesar 19,6 ohm, nilai ini merupakan nilai yang jelek untuk sebuah
pentanahan oleh karena itu diperlukan kopel untuk mengurangi nilai tersebut.
Selanjutnya dilakukan pada gedung kampus STTN dengan 6 titik penangkal
petir, dan 1 titik grounding. Lokasi 2 sampai 5 masih dikategorikan aman, karena nilai
masih menunjukan dibawah 5 Ohm. Untuk titik ke 6 menggunakan kopel dengan 2
sumur dengan nilai tahanan 2,43 Ohm, sementara kalau tidak di kopel bernilai 7,83
Ohm.
Dari data-data tersebut, perlu adanya perbaikan pada sistem pentanahan pada
Gedung utama STTN BATAN karena dapat menyebabkan menurunnya kualitas dari
listrik yang dihasilkan dan memudahkan terjadi gangguan pada instalasinya. Sedangkan
sistem pentanahan di gedung STTN BATAN masih dalam batas toleransi, namun akan
lebih baik lagi jika diperkecil / diturunkan nilainya.
VII. Kesimpulan
1. Batas ambang nilai tahanan pentanahan adalah 5 Ohm
2. Dengan menghubungkan (kopel) paralel sistem pentanahan, nilai tahanan yang
didapat akan semakin baik (semakin kecil).
3. Titik pentanahan pada auditorium STTN BATAN perlu dilakukan perbaikan
karena melebihi nilai ambang batas yang ditetapkan.
IX. Daftar Pustaka
Modul Praktikum perlengkapan sistem tenaga 2014. STTN BATAN:
YOGYAKARTA.
Laporan Perlengkapan Sistem Tenaga Listrik 8Bernadus Alexander L.031300345
Praktikan,
Bernadus Alexander L.NIM: 031300345