makalah grounding ( revisi )

7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )

1/17

KONVERSI ENERGI LISTRIK

SISTEM GROUNDING JARINGAN TRANSMISI JARAK

JAUH

Penyusun

1. Moh. Alif Solehudin (5301412003)

2. Abdulah Labib (5301412008)

3. Wahyu Nurrohman (5301412009)

4. Wahyu Imam Buhori (5301412019)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2014


2/17

A. PENDAHULUANPentanahan merupakan sistem pengamanan terhadap perangkat-

perangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan

listrik utamanya petir. Sistem pentanahan digambarkan sebagai hubungan

antara suatu peralatan atau sirkit listrik dengan bumi. Apabila ada gangguan

hubungan singkat, arus gangguan melngalir melalui peralatan-peralatan yang

terbuat dari bahan metal dan uga mengalir pada tanah itu sendiri.

Pemasangn grounding agar berjutuan menganankan peralatan-

peralatan listrik maupun manusia yang berlokasi di sekitar gangguan terjadi,

akan tetapi pada penarapannya banyak rumah maupun jaringan yang kurang

memperhatikan permasalahan pentanahan sehingga bisa membahayakan

peralatan listrik maupun makhuk hidup apabila terjadi gangguan maupun

tersambar petir.

Kondisi ini mendorong penulis untuk membuat makalah tentang

pentahanan dalam sistem transmisi jarak jauh guna membantu pembaca agar

menambah pengetahuan tentang pentanahan dan agar terhindar dari kerusakan

akibat tanpa adanya pentanahan.

B. PERMASALAHAN1. Apa itu pentanahan?

2. Tujuan pentanahan?

3. Syarat-syarat pentanahan?

4. Faktor-faktor yang mempengaruhi pentanahan?

5.

Komponen-komponen yang mempengaruhi pentanahan?

6. Pentanahan pada sistem distribusi?

7. Skema pentanahan?

C. PEMBAHASAN1. Pengertihan Sistem Pentanahan

Sistem pentanahan atau biasa disebut sebagai grounding system

adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang

mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik utamanya


3/17


4/17

4. Melindungi peralatan / saluran dari bahaya kerusakan yang diakibatkan

oleh adanya ganguan fasa ke tanah

5. Melindungi peralatan / saluran dari bahaya kerusakan isolasi yang

diakibatkan oleh tegangan lebih

6. Untuk keperluan proteksi jaringan

7. Melindungi makhluk hidup terhadap tegangan langkah (step voltage)

8. Melindungi mahluk hidup dari tegangan sentuh

9. Melindungi peralatan dari tegangan lebih

Menurut IEEEStd 142-2007 4, tujuan system pentanahan adalah:

1. Membatasi besarnya tegangan terhadap bumi agar berada dalam

batasan yang diperbolehkan

2. Menyediakan jalur bagi aliran arus yang dapat memberikan deteksi

terjadinya hubungan yang tidak dikehendaki antara konduktor system

dan bumi. Deteksi ini akan mengakibatkan beroperasinya peralatan

otomatis yang memutuskan suplai tegangan dari konduktor tersebut

3. Syarat-syarat pentanahanAgar sistem pentanahan dapat bekerja efektif, harus memenuhi persyaratan-

persyaratan sebagai berikut :

a) Membuat jalur impedansi rendah ke tanah untuk pengamanan personil

dan peralatan, menggunakan rangkaian yang efektif.

b) Dapat melawan dan menyebarkan gangguan berulang dan arus akibat

surja hubung ( surge currents )

c) Menggunakan bahan tahan korosi terhadap berbagai kondisi kimiawi

tanah, untuk meyakinkan kontinuitas penampilannya sepanjang umurperalatan yang dilindungi.

d) Menggunakan sistem mekanik yang kuat namun mudah dalam

pelayanan.


5/17

4. Komponen-komponen PentanahanKomponen pentanahan terdiri dari Tanah dan Elektroda pentanahan.

Tanah

Salah Satu yang menentukan besarnya tahanan sistem pentanahan adalah

tahanan jenis tanah. Semakin Kecil Tahanan Tanah Maka Tahanan sistem

pentanahan akan semakin kecil sehingga akan semakin baik

Tahanan jenis tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor :

- Karakteristik Material Tanah

- Kelembaban Tanah

- Temperatur

Tahanan Jenis Tanah untuk beberapa tipe tanah

Pengaruh Temperatur Terhadap Tahanan Jenis Tanah

Pengaruh Kelembaban Terhadap Tahanan Jenis Tanah


6/17

Elektroda Pentanahan

Elektroda Pentanahan merupakan komponen penting yang berfungsi untuk

menyalurkan arus ke Tanah.

Tahanan Sistem Pentanahan dipengaruhi oleh karakteristik elektroda pentanahan

yang digunakan antara lain :

Bentuk Elektroda Pentanahan

Elektroda Pita, berupa pita atau kawat berpenampang bulat yang ditanam

di dalam tanah umumnya penanamannya tidak terlalu dalam (0,5 - 1

meter) dan caranya ada bermacam-macam.

Elektroda pita jenis ini terbuat dari bahan metal berbentuk pita atau juga

kawat BCC yang di tanam di dalam tanah secara horizontal sedalam 2

feet. Elektroda pita ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyaitahanan jenis rendah pada permukaan dan pada daerah yang tidak

mengalami kekeringan. Hal ini cocok untuk daerah daerah pegunungan

dimana harga tahanan jenis tanah makin tinggi dengan kedalaman.

Elektroda Batang, berupa batang yang ditanam tegak lurus dalam Tanah.

Elektroda batang terbuat dari batang atau pipa logam yang di tanam

vertikal di dalam tanah. Biasanya dibuat dari bahan tembaga, stainless

steel atau galvanised steel. Perlu diperhatikan pula dalam pemilihan bahan

agar terhindar dari galvanic couple yang dapat menyebabkan korosi.

Elektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun

untuk pemakaian pentanahan yang lain.

Elektroda ini banyak digunakan di gardu induk-gardu induk. Cara

Pemasangannya dengan memancangkannya ke dalam tanah dan tidak

memerlukan lahan yang luas.
http://1.bp.blogspot.com/-qBcs_aFT00s/Tar1_pQK1QI/AAAAAAAAACA/mhfQn9xEYxA/s1600/pitaaaaa.jpeg


7/17

Elektroda pelat, berupa pelat yang ditanam tegak lurus dalam tanah.

Elektroda ini terdapat tiga macam bentuk yaitu :

- Bentuk Grid

- Bentuk radial

- Bentuk lingkaran

Elektroda ini ditanam di tanah yang lebih dalam dibandingkan dengan

elektroda pita. Digunakan bila diinginkan tahanan pentanahan yang kecil

dan sulit diperoleh dengan menggunakan jenis-jenis elektroda yang lain

Pengaruh Kedalaman Elektroda Tanah

Semakin Dalam Elektroda Tanah maka Tahanan Sistem Pentanahan Akan

semakin kecil, karena semakin dalam maka tanah akan semakin lembab

dan semakin dekat dengan unsur logam.
http://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpg


8/17

Pengaruh Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah

Semakin Luas Kontak dengan tanah, maka tahanan sistem pentanahan

akan semakin kecil, karena semakin luas kontak maka jalur arus ketanah

semakin luas, dan juga resistansi elektroda semakin kecil

Pengaruh Jumlah dan Jarak Antara Elektroda

Untuk mendapatkan Tahanan tanah yang optimal, maka jarak antara 2

elektroda minimal sekitar 2 kali dalam elektroda

5. Pentanahan Pada saluran DistribusiSistem JTM 20 kV sampai dengan 29 kV harus selalu diketanahkan

karena kemungkinan gagal sangat besar oleh tegangan lebih transien yang

dikaitkan oleh busur tanah (arcing grounds). Dibawah ini ditunjukkan

konsturksi pentanahan langsung dan pentanahan peralatan jaringan.

Pentanahan ini tidak membatasi arus gangguan tanah, oleh karena itu

diperlukan suatu pengaman yang cepat. Tindakan pengamanan harus

dilakukan sebaik-baiknya agar tegangan sentuh yang terlalu tinggi akibat


9/17


10/17

Arrester Petir

Arrester petir atau disingkat arrester adalah suatu alat pelindung

bagi peralatan system tenaga listrik terhadap surya petir. Alat pelindung

terhadap gangguan surya ini berfungsi melindungi peralatan system tenaga

listrik dengan cara membatasi surja tegangan lebih yang datang dan

mengalirkannya ketanah

Disebabkan oleh

fungsinya, Arrester harus

dapat menahan tegangan

system 50 Hz untuk waktu

yang terbatas dan harus dapat

melewatkan surja arus ke

tanah tanpa mengalami

kerusakan. Arrester berlaku

sebagai jalan pintas sekitar

isolasi. Arrester membentuk jalan yang mudah untuk dilalui oleh arus kilat

atau petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan.


11/17

Selain melindungi peralatan dari tegangan lebih yang diakibatkan

oleh tegangan lebih external, arrester juga melindungi peralatan yang

diakibatkan oleh tegangan lebih internal seperti surja hubung, selain itu

arrester juga merupakan kunci dalam koordinasi isolasi suatu system

tenaga listrik. Bila surja datang ke gardu induk arrester bekerja

melepaskan muatan listrik serta mengurangi tegangan abnormal yang akan

mengenai peralatan dalam gardu induk.


12/17


13/17

D. KESIMPULAN1. grounding system adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-

perangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari

lonjakan listrik utamanya petir. Sistem pentanahan digambarkan sebagai

hubungan antara suatu peralatan atau sirkit listrik dengan bumi.

2. Menurut IEEEStd 142-2007 4, tujuan system pentanahan adalah:

Membatasi besarnya tegangan terhadap bumi agar berada dalam

batasan yang diperbolehkan

Menyediakan jalur bagi aliran arus yang dapat memberikan deteksi

terjadinya hubungan yang tidak dikehendaki antara konduktor system

dan bumi. Deteksi ini akan mengakibatkan beroperasinya peralatan

otomatis yang memutuskan suplai tegangan dari konduktor tersebut

3. Syarat-syarat pentanahan :

Membuat jalur impedansi rendah ke tanah

Dapat melawan dan menyebarkan gangguan berulang dan arus

akibat surja hubung ( surge currents )

Menggunakan bahan tahan korosi

Menggunakan sistem mekanik yang kuat

4. Faktor yang mempengaruhi pentanahan

Bentuk elektroda

Jenis bahan dan ukuran elektroda

Jumlah/konfigurasi elektroda

Kedalaman pemancangan / penanaman didalam tanah

Faktor-faktor alam


Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah

5. Komponen-komponen Pentanahan

Tanah


14/17

Elektroda Pentanahan : Elektroda Pita, Elektroda Batang,

Elektroda Pelat

6. Sistem JTM 20 kV sampai dengan 29 kV harus selalu diketanahkan karena

kemungkinan gagal sangat besar oleh tegangan lebih transien yang

dikaitkan oleh busur tanah (arcing grounds).

Konstruksinya meliputi : Pentanahan Kaki Menara dan Arrester Petir

7. Skema Pentanahan meliputi

Sisitem Daya : Suatu sistem daya ditanahkan pada titik yang cocok

menurut skema tertentu untuk memperoleh keuntungan seperti :

mengurangi harga peralatan, menekan biaya operasi dan biaya

pemeliharaan, meningkatkan pengamanan, meningkatkan

keterandalan dan meningkatkan penampilan.

Saluran-saluran dan substasion-substation bertujuan untuk :

- Untuk mempeoleh urutan fasa nol impedansi, sehingga dapat

diperoleh arus gangguan cukup besar untuk dapat

mengerajakan relay pemutus arus pada saat terjadi gangguan.

- Untuk pengaman personil dan ternak.

- Untuk mengurangi gangguan interferensi pada komunikasi

dengan menjaga potensial tanah tetap rendah.

E. SARANSemua bagian instalasi yang terbuat dari logam (menghantar listrik) dan

dengan mudah bisa disentuh manusia hendaknya harus ditanahkan agar

potensial dari logam yang mudah disentuh manusia selalu sama dengan

potensial tanah (bumi) tempat manusia berpijak sehingga tidak berbahaya bagi

manusia yang menyentuhnya.

Dalam Proses pemasangan pentanahan hendaknya selalu memperhatikan

komponen-komponen pentanahan yaitu yang berkaitan dengan karakteristk

tanah dan juga jenis-jenis elektroda sehingga dapat menghasilkan pentanahan

yang baik dan efektif.


15/17

F. LATIHAN SOAL1. Sebutkan syarat-syarat konduktor pentanahan yang baik

2. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar tahanan pentanahan!

3. Bagaimana cara memperoleh tahanan pentanahan yang lebih kecil?

4. Sebutkan metode-metode pentanahan

Jawab :

1. Konduktor yang digunakan untuk pentanahan harus memenuhi beberapa

persyaratan antara lain:

Memiliki daya hantar jenis (conductivity) yang cukup besar sehingga tidak

akan memperbesar beda potensial lokal yang berbahaya.

Memiliki kekerasan (kekuatan) secara mekanis pada tingkat yang tinggi

terutama bila digunakan pada daerah yang tidak terlindung terhadap

kerusakan fisik.

Tahan terhadap peleburan dari keburukan sambungan listrik, walaupun

konduktor tersebut akan terkena magnitude arus gangguan dalam waktu

yang lama.

Tahan terhadap korosi.

2. Factor-faktor yang mempengaruhi besar tahanan pentanahan diantaranya:

Bentuk elektroda

Jenis bahan dan ukuran elektroda

Jumlah/konfigurasi elektroda

Kedalaman pemancangan / penanaman didalam tanah

Faktor-faktor alam


Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah


16/17


17/17

DAFTAR PUSTAKA

Pabla, AS dan Ir. Abdul Hadi. 1994. Sistem Distribusi Daya Listrik.. Jakarta :

ERLANGGA

Anonim. 2011. Sistem Pentanahan . Yang diunduh pada laman

http://kusnan-listrik.blogspot.com.Tanggal 23 April 2014. Jam 10.00

Anonim. 2010. Proteksi Petir . Yang diunduh pada laman

http://aphiep507.blogspot.com/.Tanggal 23 April 2014. Jam 10.15

Anonim. 2011. Elektroda Pentanahan .Yang diunduh pada laman

http://vikiboys.blogspot.com/. Tanggal 24 April 2014. Jam 09.00

Anonim. 2009. Pengaman Jaringan distribusi . Yang diunduh pada laman

http://slowman.blogspot.com.Tanggal 24 April 2014. Jam 09.30

Anonim. 2012. Grounding System . Yang diunduh pada laman

http://lieyow.blogspot.com.Tanggal 24 April 2014. Jam 10.46

Marsudi, Djiteng. 2005.Pembangkitan Energi Listrik. Jakarta: Erlangga.

Dr. Munandar, Aris dan Dr. S. Kuwahara. 2004. Teknik Tenaga Listrik.

Jakarta: Pradnya Paramita.

Kadir,Abdul. 2010. Transmisi Tenaga Listrik. Jakarta: UI Press
http://kusnan-listrik.blogspot.com/http://kusnan-listrik.blogspot.com/http://aphiep507.blogspot.com/http://aphiep507.blogspot.com/http://vikiboys.blogspot.com/http://vikiboys.blogspot.com/http://slowman.blogspot.com/http://slowman.blogspot.com/http://lieyow.blogspot.com/http://lieyow.blogspot.com/http://lieyow.blogspot.com/http://slowman.blogspot.com/http://vikiboys.blogspot.com/http://aphiep507.blogspot.com/http://kusnan-listrik.blogspot.com/

makalah grounding ( revisi )

Documents