PEMBUMIAN (PENTANAHAN)

PENTANAHAN DAPAT DIBAGI MENJADI:

1. PENTANAHAN SISTEM: UNTUKMEMBATASI TEGANGAN PADA FASA-FASA YANG TIDAK TERGANGGU.

2. PENTANAHAN PERALATAN : a) UNTUK MEMBATASI TEGANGAN ANTARA BAGIAN

PERALATAN DENGAN TANAH SAMPAI PADA HARGA

YANG AMAN UNTUK MANUSIA, BAIK DALAM

KEADAAN NORMAL MAUPUN KEADAAN GANGGUAN.

b) UN1TUK MEMPEROLEH IMPEDANSI YANG KECIL

DARI JALAN BALIK ARUS HUBUNG SINGKAT

KETANAH.

PENGETANAHAN PERALATAN

Pengetanahan peralatan ialah pengetanahan bagian peralatan yang pada keadaan operasi

normal tidak dilalui arus.

Tujuan pentanahan peralatan:

1. Membatasi tegangan antara bagian peralatan yang tidak dialiri arus dan antara bagian ini dengan tanah sampai pada suatu harga yang aman pada kondisi

operasi normalatau tidak normal. Untuk memperoleh potensial yang merata

pada semua bagian struktur dan peralatan , juga untuk menjaga agar operator

atau orang yang berada didaerah instalasi itu berada pada potensial yang

hampir merata pada semua titik dalam daerah pengetanahan.

2. Memperoleh impedansi yang kecil dari jalan balik arus hubung singkat ke tanah. Bila arus hubung singkat ke tanah dipaksakan mengalir melalui

impedansi tanah yang tinggi, akan menimbulkan perbedaan potensial yang

besar dan berbahaya.

Secara singkat bahwa tujuan pentanahan peralatan adalah:

1. mencegah terjadinya tegangan kejut yang berbahaya bagi manusia 2. memungkinkan timbulnya arus dalam keadaan gangguan tanah tanpa

menimbulkan kebekaran atau ledakan pada bangunan atau isinya.

3. memperbaiki performence sistem.

HAMBATAN JENIS TANAH

R = . A

L =

I

E

dengan : R = tahanan sistim elektroda tanah (). = hambatan jenis suatu material konduktor (-m). L = panjang jalur aliran arus kebumi (m).

A = luas penampang jalur konduksi (m2).

E = beda potensial antara sistim dengan bumi (volt).

I = arus yang mengalir ke bumi (ampere).

Hambatan jenis, secara istilah didefinisikan sebagai tahanan elektris dari suatu kubusan

material homogen.

R = . A

L , karena kubus maka L=L1=L2=L3, jadi A=L

2, sehingga rumusannya menjadi,

R = L

ohm

dengan : R = tahanan sistim elektroda tanah (). = hambatan jenis suatu material konduktor (-m). L = panjang jalur aliran arus kebumi (m).

A = luas penampang jalur konduksi (m2).

E = beda potensial antara sistim dengan bumi (volt).

I = arus yang mengalir ke bumi (ampere).

Nilai-Nilai Hambatan Jenis Suatu Medium Variasi hambatan jenis yang sangat luas merupakan fungsi dari tipe/jenis tanah,

Tabel.2.2.Perkiraan hambatan jenis tanah.

Jenis Tanah Hambatan Jenis

(-m) (-cm) (-ft)

Tanah Organik Basah 10 103 33

Tanah Lembab 102

104 330

Tanah Kering 103

105 3300

Tanah keras/Batuan Dasar 104

106 33000

Tabel.2.3.Harga-harga hambatan dalam dari berbagai medium pentanahan.

Medium Hambatan Jenis

Minimum (-cm) Rata-rata (-cm) Maksimum (-cm)

Tanah permukaan,

tanah liat.

102 5 x 10

3

Tanah liat 2 x 102

104

Pasir, kerikil. 5 x 103

105

Permukaan batu kapur 104 10

6

Batu kapur 5 x 102 4 x 10

5

Batuan serpihan. 5 x 102 10

4

Sandstone. 2 x 103 2 x 10

5

Granit, basal. 106

Gneiss busuk. 5 x 103 5 x 10

4

Batu tulis. 103 10

4

Danau air tawar. 2 x 104 2 x 10

7

Tap water. 103 5 x 10

3

Air laut. 20 102 2 x 10

2

Pedesaan, lembah,

tanah subur, seperti

daerah Dallas, Texas,

Lincoln, Nebraska.

3 x 103

Pesesaan datar, rawa,

daerah padat kayu,

seperti Lousiana dekat

sungai Mississipi.

2 x 102 10

4

Pedesaan, lembah

sedang, hutan, seperti

Maryland,

Pennsylvania,

Newyork, dan tepi

pantai.

2 x 104

Tanah berbatu, lembah

curam, seperti New

England.

103 5 x 10

4 510

5

Tanah berpasir, datar,

seperti Coastal country.

3 x 104 5 x 10

4 5 x 10

5

Kota, kawasan Industri. 105 10

6

Tanah kerikil, abu,

arang, air asin.

6 x 102

2,5 x 103

7 x 103

Tanah liat, serpih. 3 x 102 4 x 10

3 2 x 10

4

Campuran pasir dan

kerikil.

103 1,5 x 10

4 10

5

Kerikil, batu pasir

dengan sedikit tanah

liat, granit.

5 x 104 10

5 10

6

Chart showing no. of electrodes against target value in 100 ohm.m soil

Soil Type Probable

value

(Ohm.m) Range (Ohm.m)

Alluvium and lighter

clays 5 moisture dependant

Clays (Excluding

alluvioum) 10 5-20

Marls (e.g. Keuper

marl) 20 10-30

Porous limestone

(e.g. chalk) 50 30-100

Porous sandstone 100 30-300

Quartzites, compact

and crystalline

limestone (e.g.

carboniferous

sediments, marble,

etc.)

300 100-1000

Clay slates and

slatey chales 1000 300-3000

Granite 1000 750-1250

Fissile slates,

schists, gneiss and

igneous rock 2000 1000+

Efek-Efek Lingkungan

Disamping variasi tipe tanah, hambatan jenis dari masing-masing jenis tanah juga

akan dipengaruhi oleh kandungan kelembaban, konsentrasi garam, dan temperatur tanah.

Gambar.2.3.Tipe variasi hambatan jenis tanah sebagai fungsi kelembaban, temperatur, dan kandungan

garam.

PENGUKURAN HAMBATAN JENIS TANAH

Tanah merupakan materi yang kurang homogen, beberapa jenis tanah yang

berbeda sering bercampur pada suatu lokasi, dan struktur tanah biasanya berlapis-lapis

yang terdiri dari jenis tanah yang berbeda.

Ketika pada variasi jenis tanah dilibatkan unsur suhu dan kelembaban, maka

dapat diketahui bahwa estimasi yang didasarkan pada tabel 2.3. tidak akurat untuk tujuan

perancangan sistim grounding. Salah satu cara untuk dapat menentukan resistivitas tanah

secara akurat adalah dengan pengukuran langsung pada tanah yang ingin kita ketahui

resistivitasnya.

Teknik-Teknik Pengukuran

Metode Tegangan Jatuh (Fall of Potential Method)

Dx 618,0

Metode Empat Terminal (Wenner Test)

V = A

I

..4

.

Jika kedalaman pengamatan adalah B, B kurang dari jarak pemisah, A, drop tegangan

terukur antara elektroda dalam dibagi oleh arus terukur yang keluar dari elektroda terluar

adalah 2.8 :

R = I

V=

.4

2222 44

2

4

21

BABAA ...2.12.

dengan, A = jarak antar pusat bidang bola dalam tanah.

B = kedalaman penanaman probe.

jika h

a. Magnesium sulfat (MgSO4) garam inggris. b. Tembaga sulfat (CuSo4) - blue vitriol.

c. Kalsium clorida (CaCl2)

d. Natrium clorida (NaCl) garam pada umunya. e. Potassium nitrat (KNO3) - saltpeter.

Magnesium sulfat (garam inggris), bahan yang paling banyak digunakan selain murah

dan berkonduktivitas tinggi, juga tidak mudah merusak elektroda pentanahan atau plat.

Pemakaian garam biasa atau saltpeter tidak dianjurkan karena dapat menimbulkan korosi,

sehingga memerlukan perawatan lebih untuk perlindungan melawan korosi.