i

SKRIPSI

ANALISA PENURUNAN NILAI PENTANAHAN TOWER

MENGGUNAKAN DIRECT GROUNDING

Oleh :

DJAJA SUHARJANA ODE MUH. RELYM RAMLI

105 82 11 110 16 105 82 11 114 16

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

ii

SKRIPSI

ANALISA PENURUNAN NILAI PENTANAHAN TOWER

MENGGUNAKAN DIRECT GROUNDING

Skripsi

Diajukan sebagai salah satu syarat

Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik

Disusun dan diajukan oleh

DJAJA SUHARJANA ODE MUH. RELYM RAMLI

105 82 11 110 16 105 82 11 114 16

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

iii

iv

v

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah subuhanawataala ,

karena Rahmat dan Hidayah Nyalah sehingga penulis dapat menyusun skripsi ini,

dan dapat kami selesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah persyaratan akademik yang harus

ditempuh dalam rangka penyelesaian program studi pada Jurusan Elektro Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar. Adapun judul tugas akhir adalah :

“Analisa Penurunan Nilai Pentanahan Tower Menggunakan Direct

Grounding”

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih

terdapat kekurangan-kekurangan, hal ini disebabkan penulis sebagai manusia biasa

tidak lepas dari kesalahan dan kekurangan baik itu ditinjau dari segi tehnis penulis

maupun dari perhitungan-perhitungan. Oleh karena itu penulis menerima dengan

ikhlas dan senang hati segala koreksi serta perbaikan guna penyempurnaan tulisan

ini agar kelak dapat bermanfaat.

Skripsi ini dapat terwujud berkat adanya bantuan, arahan, dan bimbingan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu dengan segalan ketulusan dan kerendahan hati,

kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:

1. Bapak Ir. Hamzah Al Imran, ST,MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Ibu Adriani, ST, MT., sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

vi

3. Bapak Dr. Ir. Zahir Zainuddin, M.SSc Selaku Pembimbing I dan Ibu

Adriani, S.T., M.T. selaku Pembimbing II, yang telah banyak meluangkan

waktunya dalam membimbing kami.

4. Bapak dan ibu dosen serta staf pegawai pada fakultas teknik atas segala

waktunya telah mendidik dan melayani penulis selama mengukiti proses

belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

5. Ayahanda dan Ibunda yang tercinta, penulis mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besarnya atas segala limpahan kasih sayang, doa dan

pengorbanan terutama dalam bentuk materi dalam menyelesaikan kuliah.

6. Saudara-saudaraku serta rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik terkhusus

angkatan 2016 yang dengan keakraban dan persaudaraan banyak membantu

dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Semoga semua pihak tersebut di atas mendapat pahala yang berlipat ganda di

sisi Allah SWT dan skripsi yang sederhana ini dapat bermanfaat bagi penulis,

rekan-rekan, masyarakat serta bangsa dan Negara. Amin.

Makassar, 27 Februari 2021

vii

Djaja Suharjana Ode1 , Muh. Relym Ramli2

1Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : Djajasuharjanaode@gmail.com 2Prodi Teknik Elektro Fakultas Teknik Unismuh Makassar

E_mail : Muhrelym20@gmail.com

ABSTRAK

Djaja Suharjana Ode dan Muh. Relym Ramli; (2021) Pentanahan merupakan salah satu

cara proteksi listrik dari gangguan luar ataupun gangguan dalam. Salah satu gangguan

yaitu gangguan petir, besarnya tahanan pentanahan kaki tower dapat mengakibatkan

tegangan isolator naik yang dapat merusak peralatan dan lain-lain. Oleh karena itu salah

satu usahanya yaitu dengan cara membuat sistem pentanahan di kaki tower transmisi

dengan nilai pentanahan sekecil mungkin. Dengan didapatkannya hasil perhitungan

sehingga dapat menghitung tahanan pentanahan kaki tower maka dapat menganalisa

dengan cara membandingkan nilai pengukuran dengan perhitungan. Kaki tower transmisi

Lasusua-Kolaka memakai 9 rod batang yang ditanamkan dan dihubung secara paralel

untuk sistem pentanahan. Dengan begitu diharapkan dapat mereduksi tahanan kaki

pentanahan dibawah standar yaitu <5 ohm. Banyaknya elektroda rod berjumlah 9 dan di

hubung parallel, dapat dilihat dari hasil perhitungan bahwa dari banyaknya tower transmisi

Lasusua-Kolaka yaitu berjumlah 340 tower, nilai tahanan jenis tanah secara perhitungan

pada tower 270 lebih besar daripada tower 71, sedangkan nilai tahanan total sistem tower

71 lebih kecil dari pada tower 270. Perbandingan nilia hitungan tahanan total sistem

dengan nilai rata-rata pengukuran bersama nilai terjauh 1,4 ohm. Hasil ini sangat baik

karena di bawah standar maksimal tahanan tanah yaitu 5 ohm.

Kata-Kunci : Pentanahan, Kaki tower, Rod, Parallel

viii

Djaja Suharjana Ode1 , Muh. Relym Ramli2

1Prodi Electrical Engineering Faculty Of Engineering Unismuh Makassar

E_mail : Djajasuharjanaode@gmail.com 2Prodi Electrical Engineering Faculty Of Engineering Unismuh Makassar

E_mail : Muhrelym20@gmail.com

ABSTRACT

Djaja Suharjana Ode and Muh. Relym Ramli; (2021) Grounding is one way of protecting

electricity from external or internal disturbances. One of the disturbances is lightning

interference, the amount of grounding resistance of the tower legs can cause the insulator

voltage to rise which can damage equipment and others. Therefore, one of the efforts is by

making a grounding system at the foot of the transmission tower with the smallest possible

grounding value. By obtaining the calculation results so that you can calculate the

grounding resistance of the tower legs, you can analyze it by comparing the measurement

value with the calculation. The leg of the Lasusua-Kolaka transmission tower uses 9 rods

which are implanted and connected in parallel for the grounding system. That way it is

expected to reduce the ground leg resistance below the standard, which is <5 ohms. The

number of rod electrodes is 9 and in parallel connection, it can be seen from the calculation

that from the number of Lasusua-Kolaka transmission towers, namely 340 towers, the

calculated soil resistivity value on tower 270 is greater than tower 71, while the total

resistance value of tower system is 71. smaller than tower 270. Comparison of the total

system resistance count value with the measurement average value along with the farthest

value of 1.4 ohms. This result is very good because it is below the maximum standard of

ground resistance, which is 5 ohms.

Keywords: Grounding, Tower leg, Rod, Parallel

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .....................................................................................i

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... ii

LEMBAR PERSETUJUAN ........................................................................... iii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iv

ABSTRAK ....................................................................................................... v

DAFTAR ISI .................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah .................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................... 5

2.1 Sistem Pentanahan ............................................................................... 5

x

2.2 Jenis Pentanahan .................................................................................. 6

2.2.1 Pentanahan Sistem ................................................................... 6

2.2.2 Pentanahan Peralatan ............................................................... 9

2.2.3 Pentanahan Penangkal Petir ..................................................... 11

2.3 Komponen Pentanahan ........................................................................ 12

2.3.1 Hantaran Penghubung .............................................................. 12

2.3.2 Elektroda Pentanahan .............................................................. 13

2.4 Dimensi Elektroda ............................................................................... 16

2.5 Karakteristik Tanah .............................................................................. 17

2.5.1 Nilai Resistemsi Jenis Tanah ................................................... 17

2.5.2 Resistensi Pembumian ............................................................. 19

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 20

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 20

3.2 Alat dan Bahan ..................................................................................... 20

3.3 Prosedur Penelitian .............................................................................. 21

3.4 Flowchart ............................................................................................. 22

3.5 Teknik Pengumpulan Data ................................................................... 22

xi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 27

4.1 Pentanahan Kaki Tower Transmisi 150 kV ......................................... 27

4.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan Kaki Tower .................................... 29

4.3 Faktor Penyebab Tingginya Tahanan Kaki Tower .............................. 32

4.4 Usaha Menurunkan Tahanan Kaki Tower Beripendansi Tinggi ......... 33

4.5 Perhitungan .......................................................................................... 35

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 43

A. Kesimpulan .......................................................................................... 43

B. Saran .................................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 44

LAMPIRAN ..................................................................................................... 45

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jenis – Jenis Elektroda Bentuk Batang ......................................... 15

Gambar 3.1 Elektroda Batang ........................................................................... 21

Gambar 3.2 Penelitian ....................................................................................... 22

Gambar 3.4 Flowchart ....................................................................................... 22

Gambar 4.1 Konstruksi Pentanahan Tower Transmisi 150 kV (Tampak Atas . 27

Gambar 4.2 Memperlihatkan Konstruksi Pentanahan Dari Samping ............... 28

Gambar 4.3 Earth Tester ................................................................................... 29

Gambar 4.4 Ilustrasi Pengukuran Dengan Earth Tester ................................... 30

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai rata – rata jenis tanah Pentanahan ............................................ 17

Tabel 2.2 Temperatur Terhadap Resistivitas Tanah ......................................... 18

Tabel 2.3 Menunjukkan nilai rata – rata dari resistansi pembumian untuk

elektroda bumi .................................................................................................. 19

Tabel 4.1 Sebelum pemasangan Direct Grounding ........................................... 36

Tabel 4.2 Sesudah pemasangan Direct Grounding ........................................... 37

Tabel 4.3 Data Pentanahan dan Tower ............................................................. 38

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Tower Yang Sudah Terpasang Direct Grounding

............................................................................................................................ 41

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pentahanan merupakan sistem yang umum digunakan didunia kelistrikan

yang bertujuan mengamankan peralatan-peralatan listrik ataupun manusia yang

berada di area tersebut. Untuk menyalurkan daya listrik di pusat tenaga (sumber)

kepemakai daya (konsumen) diperlukan disuatu sistem tenaga listrik. Sistem

jaringan ini terdiri dari saluran transmisi, Meliputi Saluran Udara Tegangan Ekstra

Tinggi ( SUTET ) 200 KV, Saluran Udara Tegangan Tinggi ( SUTT ) 30 kV - 150

kV dan jaringan distribusi, meliputi Sistem Tegangan Menengah 20 KV. Saluran

transmisi merupakan bagian yang sering mendapatkan gangguan, gangguan-

gangguan tersebut selain gangguan dari dalam atau pada peralatan itu sendiri, juga

terdapat gangguan dari luar atau gangguan alam ( salah satunya gangguan petir )

terhadap saluran trnasmisi karena saluran transmisi berhubungan langsung dengan

lingkungan luar yang melalu udara, panjang, tinggi dan tersebar diberbagai daerah

terbuka serta beroperasi dalam segala macam konidisi. Apabila salah satu bagian

sistem transmisi mengalami gangguan maka akan berdampak terhadap bagian

trnasmisi lainnya, sehingga Saluran Transmisi Gardu Induk dan Saluran Distribusi

menjadi terganggu serta mengalami keruskakan. Transmisi dan Distribusi satu

kesatuan harus dieklola dengan baik.

Cara mengatasi gangguan diperlukan pentahanan kaki menara transmisi

yaitu perlindungan kawat penghantar (Phasa) terhadap sambaran langsung petir

2

dengan mengguanakn kawan ketanah yang diletakkan dia atas kawat (Phasa),

sehingga sambaran petir yang menerapa kawat taah saluran transmisi menimbulkan

tegangan lebih surja berupa golombang berjalan yang merambat dari titik sambaran

menuju tower transmisi berikutnya, selanjutnya akan merambat sampai

kepembumian tower tersebut. Adanya perbedaan impedansi surja pembumian

tower dengan dengan impedensi surja tower menyebabkan gelombang ini akan

dipantulkan kembali kepuncak tower. Dengan demikian akan terjadi pantulan

berulang di permbumian dan puncak tower. Pantulan-pantulan gelombang tersebut

akan membuat tegangan pada isolator tower naik. Dengan memperkecil impedansi

pembumian tower, maka tegangan surja yang dipikul isolator akan semakin kecil.

Untuk memperkecil impedansi surja menara dapat dilakukan dengan memperkecil

pentahanan kaki tower.

Pentanahan merupakan sistem yang umum digunakan di dunia kelistrikan

yang bertujuan mengamankan peralatan - peralatan listrik maupun manusia yang

berada disekitar gangguan diperlukan pentanahan yang baik pada kaki – kaki tower.

Salah satunya dengan grounding rod yang dapat memperkecil tahanan pentanahan

pada kaki tower dengan cara pararel. Dengan harapan dapat meminimalisir

gangguan yang sering terjadi oleh petir salah satunya. Dasar pentanahan yang baik

itu dibawah 5 ohm. Untuk pentanahan yang baik sangat dibutuhkan, agar gardu

induk dan jaringan distribusi tetap lancar menyalurkan listrik ke masyarakat dan

masyarakat bisa bekerja dengan produktif.

3

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan di kaji adalah :

1. Bagaimana kondisi pentanahan kaki Tower T/L Lasusua-Kolaka?

2. Bagaimana mengevaluasi pentanahan ataupun menambahkan pentanahan

dikaki Tower T/L Lasusua-Kolaka agar sesuai dengan standart atau kurang

dari 5 ohm?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan kegiatan penelitian ini adalah

1. Mengetahui kondisi tahanan pentanahan kaki Tower T/L Lasusua-Kolaka.

2. Mengetahui dan memaparkan usaha perbaikan tahanan pentanahan kaki

Tower T/L Lasusua-Kolaka agar sesuai standart atau kurang dari 5 ohm.

1.4 Batasan Masalah

Penelitian ini membahas tentang Penurunan NilaI Pentanahan Tower

Transmisi Lasusua-Kolaka Dengan Metode Direct grounding. Namun untuk

mencapai tujuan penelitian maka pembahasannya :

1. Pengukuran nilai pentanahan tower sebelum pemasangan Direct

grounding.

2. Pemasangan Direct grounding pada tower.

3. Pengukuran dan perhitungan penurunan nilai pentanahan tower sesudah

pemasangan Direct grounding.

4. Tower yang di lakukan pemasangan Direct grounding hanya tower

transmisi Lasusua-Kolaka.

4

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan dari kegiatan penilaian tugas akhir ini,

yakni:

1. Penelitian dapat memberikan informasi tambahan tentang hasil

pengukuran kaki Tower T/L Lasusua-Kolaka kepada pihak PT. PLN

(Persero) UIKL Sulawesi UPT Makassar ULTG Kendari.

2. Penelitian ini di harapkan dapat memberikan tambahan informasi kondisi

tanahan pentanahan kaki Tower T/L Lasusua-Kolaka.

3. Penelitian ini di harapkan dapat menambah wawasan dan pengetahuan

bagi peneliti khusunya dalam hal pentanahan.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sistem pentanahan

Dikenal beberapa jenis pembumian anatara lain pembumian fungsional,

pembumian paralel dan pembumian proteksi. Secara umum sistem pembumian

adalah suatu rangkaian / jaringan mulai dari katub pembumian / elektroda, hantaran

penghubung / conductor sampai terminal pembumian yang berfungsi untuk

menyalurkan arus lebih kebumi sehingga dapat memberikan proteksi terhadap

manusai dari sangatan listrik (shock), dan mengamankan komponen-komponen

instalasi agar dapat terhindar dari bahaya arus dan tegangan asing, serta pernagkat

dapat beroperasi sesuai dengan ketetuan teknis yang semestinya.

Sistem pentanahan adalah hubungan penghantar listrik yang menghubungkan

sistem, badan peralatan dan instalasi dengan bumi / tanah sehingga dapat

mengamankan manusia dari sengatan listrik, dan mengamankan komponen-

komponen instalasi dari bahaya tegangan / arus abnormal. Oleh karena itu, sistem

pentanahan menjadi bagian yang sangat penting pada sistem tenaga listrik. Secara

umum, tujuan dari sistem pentanahan adalah menjamin keselamatan orang dari

sengatan listrik baik dalam keadaan normal atau tidak dari tegangan yang di sentuh

dan tegangan langkah, untuk menjamin kerja peralatan listrik atau elektronik dapat

mencegah kerusakan peralatan listrik / elektronik, dan untuk menyalurkan energi

serangan petir ke tanah.

Sedangkan Tujuan Sistem pentanahan ( grounding ) adalah sebagai berikut :

6

Membatasi besarnya tegangan terhadap bumi agar berada dalam batasan

yang diperolehkan.

Menjaga keselamatan orang dari sengatan listrik baik dalam keadaan

normal atau tidak baik dari sengatan sentuh atau sengatan langkah.

Menyediakan jalur dialiran arus yang dapat memberikan deteksi

terjadinya hubungan yang tidak dikehendaki anatara konduktor sistem

dan bumi.

Menjamin kerja peralatan listrik / elektronik.

Menyalurkan energi serangan petir ke tanah air.

Menstabilkan tegangan dan memperkecil kemungkinan terjadinya

flashover

2.2 Jenis Pentanahan

Secara garis besar, sistem pentanahan dapat dibedakan menjadi tiga bagian

yaitu :

1. Pentanahan Sistem

2. Pentanahan Peralatan

3. Pentanahan Penangkan Petir

2.2.1 Pentanahan Sistem

Pentanahan sistem adalah pentanahan yang merupakan bagian dari

jaringan listrik, misalnya titik netral generator, transmormator, titik pada

hantaran tengah dan hantaran netral. Suatu gangguan bumi ( Ground Fault )

pada salah satu bagian dari suatu sistem harus dapat dilokalisir dan dapat

diamankan tanpa mematikan atau menganggu keseluruhan sistem, sistem

7

keandalan dan komunitas pelayanan dapat dijamin. Dengan dipasangnya

sistem pentanahan ini, maka diharapkan gangguan yang terjadi dapat dibatasi

pada kelompok sistem yang bersangkutan saja.

Beberapa macam pentanahan sistem, antara lain :

1. Pentanahan Langsung atau tanpa impedansi (solid grounding)

2. Pentanahan melalui tahanan (resistance grounding)

3. Pentanahan reanctor (reactor grounding

4. Pentanahan efektif (effective grounding)

5. Pentanahan dengan kumparan petersen

1. Pentanahan Langsung Atau Tanpa Langsung ( solid Grounding)

Dalam sistem ini titik netral dihubungkan langsung pada elektroda

yang mempenyai kontak baik dengan tanah. Jika terjadi suatu gangguan

ketanah akan selalu mengakibatkan terganggunya saluran, maka gangguan

tersebut harus dapat dilokalisir dengan membuat pemutus daya.

Tujuan pentanahan titik netral secara langsung, yang paling utama

adalah untuk membatasi kenaikan tegangan dari fasa-fasa yang terganggu

mendekati harga normal. Tujuan lain dari sistem ini adalah untuk mengurangi

sebagian atau seluruh arus kapasitif tanah saat terjadi hubung singkat ketanah.

2. Pentanahan Melalui Tahanan ( Reistance Grounding )

Jika diperlukan pembatasan arus hubung singkat ke tanah, maka tipe

pentanahan melalui tahanan sangat baik di pakai. Pada metode ini, tahanan

dipasang diantara titik netral dan tanah. Jika tahanan pentanahan rendah,

maka arus hubung singkat menjadi kecil dan konidisi sistem mendekati

8

pentahanan langsung. Pada keadaan lain jika nilai pentanahan terlalu tinggi,

maka kondisi sistem mendekati sistem yang tidak diketanagkan dengan resiko

terjadi arus hubung singkat ke tanah sangat besar pula.

Pada prakteknya, tanahan pertanahan bekerja pada nilai agak rendah

dan mempunyai nilai Ohm sedemikian rupa hingga bila terjadi hubung

singkat satu fase ke tanah dari sistem pada sumber tenaga, maka arus timbul

sama dengan arus beban penuh pada genegrator atau transformator yang

tersebar dan mengalir pada hubungan tanah.

3. Pentanahan Reactor ( Reactor Grounding )

Pentanahan reaktor digunakan bilamana transformator daya tidak

cukup membatasi arus gangguan Reactor ini digunakan untuk memenuhi

persyaratan dari sistem yang diketanahkan dengan reactor dimana besar arus

gangguan diatas 25% dari arus gangguan 3 phasa ( X0 /X1≤10).

Dilihat dari besarnya perbandingan X0 dan X1, sistem pentanahan ini

terletak antara pentanahan efektif dan sistem ditanahkan dengan kumparan

petersen.

4. Pentanahan Efektif (Effective Grounding)

Pentanahan efektif adalah pentanahan di mana perbandingan antara

reaktansi urutan no dan reaktansi urutan positif lebih kecil atau sama dengan

tiga. Perbandingan tahanan dari urutan nol dan reaktansi urutan positif lebih

kecil atau sama dengan satu, untuk tiap titik pada sistem tersebut.

9

5. Pentanahan Dengan Kumparan Petersen

Pentanahan dengan kumparan petersen adalah pentanahan yang

menghubungkan titik netral transformator daya dengan suatu tahanan yang

nilainya dapat berubah – ubah.

2.2.2 Pentanahan Peralatan

Dalam keadaan normal bagian – bagian peralatan listrik yang terbuat

dari bahan konduktor atau sejenis logam penghantar yang merupakan salah

satu media penghantar listrik yang baik. Jadi, apabila terjadi gangguan

hubungan singkat atau kegagalan isolasi terhadap bagian badan atau kerangka

perlatan listrik, maka antara bagian badan peralatan dengan bumi dengan

jalan menghubungkan bagian – bagian kerangka peralatan dengan sistem

pentanahan.

Sistem pentanahan ini berguna untuk memperoleh potensial yang

sama antara peralatan dan bumi serta memperoleh impedansi yang real

sebagai jalan mengalirnya arus hubungan singkat ke tanah dengan cepat.

Pentanahan peralatan umunya menggunakan dua macam sistem

pentanahan yaitu :

1. Pentanahan Rod

2. Pentanahan Grid

1. Pentanahan Rod

Pentanahan Rod merupakan sistem pentanahan yang menanamkan

elektroda pentanahan tegak lurus dipermukaan tanah. Fungsinya hanya untuk

mengurangi atau memperkecil tanahan pentanahan. Untuk memperkecil

10

suatu tahanan pentanahan maka jumlah penanaman batang elektroda

pentanahan dapat diperbanyak. Bila terjadi arus gangguan ke tanah, maka

arus gangguan ini akan mengakibatkan naiknya gradient di permukaan tanah.

Besarnya tegangan maksimum yang timbul dapat sebanding dengan tahanan

pentanahan.

Bila dilakukan penanaman pararel elektroda yang lebih banyak, maka

tahanan pentanahan akan lebih kecil dan distribusi dengan akan rata.

Penanaman batang elektroda tegak lurus di permukaan tanah dapat berbentuk

bujur sangkar atau empat persegi panjang, dengan jarak antara elektroda

pentanahan sama. Sedangkan konduktor penghubung antara batang – batang

elektroda pentanahan terletak di atas permukaan tanah sehingga tidak

diperhitungkan tahannya. Untuk batang – batang elektroda yang ditanam

tegak lurus di permukaan tanah pada luas tertentu dan ujung atasnya bergerak

tertentu di permukaan tanah.

Bila jarak antara konduktor makin pendek dan jumlah konduktor yang

ditanam makin banyak, maka akan semakin kecil konduktivitas dari masing

– masing konduktor.

2. Pentanahan Grid

Pentanahan Grid adalah sistem pentanahan dengan menanamkan

batang – batang elektroda sejajar di permukaan tanah. Batang – batang ini

yang saling terhubung satu sama lain yang bertujuan untuk meratakan

tegangan yang mungkin akan timbul. Dengan cara ini bila jumlah elektroda

yang ditanam banyak sekali, maka bentuknya mendekati bentuk plat dan ini

11

merupakan bentuk maksimum atau bentuk mempunyai nilai tahanan yang

paling kecil untuk daerah tertentu. Tetapi bentuk ini mahal. Karena itu perlu

dicari bentuk yang sederhana dan murah tetapi tetap mempunyai nilai tahanan

yang memenuhi persyaratan.

Dengan banyak konduktor yang ditanam akan sebanding dengan harga

tahanannya karena fungsi konduktor ini sendiri sebernarnya untuk

menyalurkan arus kesalahan kedalam tanah. Bila konduktor saling

berdekatan, maka volume tanah tidak bisa menerima arus dari konduktor –

konduktor tersebut. Dengan ini, volume tanah terbatas kemampuannya untuk

menerima arus.

Pada pentanahan Grid. Umunya elektroda – elektroda ditanam sejajar

satu dengan yang lainnya pada kedalaman beberapa puluh centimeter didalam

tanah. Untuk lebih memperkecil harga tahanan pentanhannya harus diperluas

daerah pentanahannya karena cara ini lebih mudah dibandingkan dengan cara

memperdalam konduktor.

2.2.3 Pentanahan Penangkat Petir

Untuk menghindari adanya kecelakaan atau kerugian akibat sambaran

petir, maka diadakan usaha pemasangan instalasi penangkal petir pada

bangunan -bangunan. Akibat sambaran petir ini dapat mengakibatkan

kerusakan langsung pada objek yang tersambar. Dengan adanya instalasi

penangkal petir ini, maka diharapkan sambaran petir dapat dikendalikan

melalui instalasi penangkal petir yang diteruskan ke bumi.

12

Bahaya yang dapat ditimbulkan dari penyaluran arus petir ke bumi

adalah flash over pada saluran hantaran penurunan serta gradient tegangan

disekitar elektroda bumi.

2.3 Komponen pentanahan

komponen sistem pentanahan terbagi menjadi dua bagian :

1. Hantaran penghubung

2. Elektoda pentanahan

2.3.1 Hantaran Penghubung

Hantaran penghubung adalah saluran penghantar (Conductor) yang

menghubungkan titik kontak pada badan atau kerangka peralatan listrik

dengan elektroda bumi. Fungsi hantaran penghubung yaitu untuk

menyalurkan arus gangguan ke elektroda pada sistem pentanahan. Penghantar

yang digunakan tidak seperti BC (Bace Conduntor), ACSR (Aluminium

Conductor Steel Reinforced). Bahan yang digunakan terbuat dari aluminium

dan tembaga. Dalam hal ini pentanahan bagian peralatan sering digunakan

sebagai penghantar dengan bahan tembaga atau BC.

Antara hantara penghubung dan elektroda pentanahan harus dipasang

sambungan yang dapat dilepas untuk keperluan pengujian resistansi

pembumian sehingga penempatan sambungan tersebut harus pada tempat

yang mudah dicapai. Sambutan hanataran penghubung ini dengan elektroda

harus kuat secara mekanis dan menjamin hubung listrik dengan baik,

misalnya dengan menggunakan penyambungan las, klem atau baut kunci

13

yang mudah dilepas. Klem pada elektroda harus menggunakan baut dengan

diameter 10 mm.

Selain faktor diatas yang perlu diperhatikan juga adalah sambungan

antara hantaran penghubung dan elektroda pentanahan tersebut juga harus

dilindungi dari korosi sehingga daya tahan untuk sistem pentanahan bisa lama

dan terjamin.

2.3.2 Elektroda Pentanahan

Elektroda pentanahan adalah suatu penghantar yang ditanam didalam

bumi dan membuat kontak langsung dengan bumi. Elektroda pentanahan

tertanam sedemikian rupa dalam tanah berupa elektroda pitalogam, batang

konduktor, pipa air minimum dari tulang besi beton pada tiang pancang.

Untuk mendapatkan harga tahanan pentanahan yang rendah harus

memenuhi beberapa persyaratan antara lain :

1. Resistansi elektroda pentanahan harus lebih kecil daripada harga yang

direkomendasikan.

2. Elektroda pentanahan harus mampu dialiri oleh arus hubung singkat yang

terbesar. Elektroda pentanahan harus mempunyai sifat kimia yang baik

sehingga tidak mudah mengalami korosi.

3. Elektroda pentanahan harus mempunyai sifat mekanis yang baik.

Pada umumnya elektroda-elektroda pentanahan ditanam sejajar satu

sama lainnya untuk kedalaman bebrapa centimeter (cm) didalam tanah. Untuk

itu ada beberapa macam elektroda pentanahan yang bisa dipakai anatara lain:

14

1. Elektroda batang

2. Elektroda pita

3. Elektroda plat

1. Elektroda Batang

Elektroda batang adalah elektroda dari batang besi, baja profil atau

batang logam lainnya yang dipancangkan didalam tanah. Biasanya digunakan

dari bahan-bahan tembaga, bahan tanah karat (Stain Less Steel) atau baja yang

digalvanis (Galvanis Zedsteel).

Perlu diperhatikan pula dalam pemilihan bahan agar dihindarkan dari

pemakaian kopling galvanis (Galvanic Couple) karena dapat menyebabkan

korosi. Pemasangan elektroda batang dimasukkan dalam keadaan tegak lurus

kedalam tanah dan panjangnya disesuaikan dengan resistansi pembumian.

Resistansi pembumiannya sebagai besar tergantung pada panjangnya dan

sedikit tergantung pada ukuran penampangnya. Jika beberapa elektrodak

diperlukan untuk memperoleh resistansi pembumian yang rendah, jarak

antara elektroda tersebut minimum harus dua kali panjang elektrodanya.

Untuk menghitung tahanan pentanahan satu batang elektroda, rumus yang

digunakan yaitu :

R = (ρ / 2 π L) In (2L/d) (1)

Dengan :

R = Tahanan kaki menara (ohm)

ρ = Tahanan jenis tanah (ohm.m)

L = Panjang dari batang pentanahan (meter)

15

d = Diameter batang pentanahan (meter)

Dibawah ini gambar elektroda batang :

a. Elektoda Batang Tunggal b. Elektroda Batang dalam Grub

Gambar 2.1 Jenis-jenis elektroda bentuk batang

Untuk menghitung tahanan pentanahan, dimana elektroda pentanahannya

dipasang dengan rangkaian paralel, rumus yang digunakan sebagai

berikut.

1. Dua batang elektroda pentanahan yang dipasang paralel

𝑇𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛 2 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑘 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙

𝑇𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑘 𝑡𝑢𝑛𝑔𝑔𝑎𝑙 =

1+𝑋

2 ................................ (2)

Dimana x = [𝐿/

𝑖𝑛 (48 𝑥𝑙/𝑎 − 1)𝑎

]. ............................(3)

2. Tiga batang elektroda pentanahan yang dipasang paralel

𝑇𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛 3 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑘 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙

𝑇𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑘 𝑡𝑢𝑛𝑔𝑔𝑎𝑙 =

1+2𝑋

3 .............................(4)

3. Batang paralel jamak yang tersusun dalam segi empat kosong

atau segi empat kosong terisi. Apabila jumlah pasak n, maka

𝑇𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑘 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑙𝑒𝑙

𝑇𝑎ℎ𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑠𝑎𝑘 𝑡𝑢𝑛𝑔𝑔𝑎𝑙 =

1+𝑘𝑋

𝑛 ...........................(5)

16

2. Elektroda Pita

Elektroda pita adalah elektroda yang dibuat dari penghantar berbentuk

pita atau berpenampang bulan atau penghantar pilin yang pada umumnya

ditanam secara dangkal. Pada prakteknya untuk penanaman, makin dalam

penanamannya akan diperoleh kandungan air yang lebih besar sehingga

diperoleh tahanan pentanahan yang kecil. Penanaman lebih dalam ini akan

menyebabkan pula tahanan pentanahan lebih stabil dan lebin aman terhadap

kerusakan yang mungkin terjadi.

3. Elektroda Plat

Elektroda plat adalah elektroda dari plat logam pada pemasangannya

elektroda ini dapat ditanam tegak lurus atau mendatar tergantung dari tujuan

pengguanaanya. Bila digunakan sebagai elektroda pembumian pengaman

maka cara pemasangnya adalah tegak lurus dengan kedalaman kira-kira 1

meter dibawah permukaan tanah dihitung dari sisi plat sebelah atas. Bila

diguanakn sebagai elektroda pengatur yaitu mengatur kecuraman gradien

tegangan guna menghindari tegangan langka yang besar dan berbahaya.

2.4 Dimensi Elektroda pentanahan

Dari rumus-rumus yang digunakan untuk menghitung tahanan

pentanahan terlihat bahwa semakin besar ukuran jari-jari elektroda, semkain

dalam penanaman elektroda, maka akan semakin kecil tahanan

pentanahannya.

17

Jadi untuk memperbaiki nilai tahanan pentanahannya, maka dilakukan

cara memperdalam elektrodanya, maka kemungkinan kontak dengan air akan

semkain besar yang akhirnya akan memperkecil tahanan pentanahannya.

Usaha lain untuk memperkecil tahanan pentanahan adalah cara

memparalel beberapa batang elektroda, serta jarak anatara masing-masing

elektroda dibuat sekurang-kurangnya dua kali panjang elektroda yang

diguakan, sehingga jumlah paralel elektroda akan memperkecil tahanan

pentanahannya.

2.5 Karakteristik tanah

2.5.1 Nilai Resistensi Jenis Tanah

Pentanahan sangat berbeda tergantung komposisi tanah seperti dapat

dilihat dalam pasal 320-1 dalam PUIL 1987 atau yang ditunjukkan pada

Tabel 2.1:

Tabel 2.1 : Nilai rata-rata jenis tanah pentanahan

No. Jenis Tanah Tahanan Jenis (Ohm.m)

1 Tanah rawa 10 s.d. 40

2 Tanah liat dan lading 20 s.d. 100

3 Pasir basah 50 s.d. 200

4 Keriki lbasah 200 s.d. 30.00

5 pasir dan kerikil kering <10.000

6 Tanah berbatu 2.000 s.d. 3.000

7 air laut dan tawar 10 s.d. 100

Sumber : PUIL 1987 ( Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia 187 )

18

Nilai tersebut pada tabel 1 seluruhnya berlaku untuk tanah lembab

sampai basah. Pasie kering mutlak atau batu adalah suatu bahan isolasi yang

bagus, sama seperti air destilasi. Maka elektroda bimu selalu harus ditanam

sedalam mungkin dalam tanah, sehingga dalam musim kering selalu terletak

dalam lapisan tanah yang basah dan beberapa faktor :

• Lapisan tanah (berlapis-lapis dengan tahanan jenis berlainan atau

sama).

• Kelembaban tanah.

• Temperatur

Tabel 2.2 : Temperatur Terhadap Resistivitas Tanah

Sumber : IEEE STD 142-19

No. Temperatur (C) Resistivitas (Ohm.cm)

1 -5 70.000

2 0 30.000

3 0 10.000

4 10 8.000

5 20 7.000

6 30 6.000

7 40 5.000

8 50 4.000

19

2.5.2 Resistensi Pembumian

Elektroda bumi pentanahan pada jenis dan keadaan tanah serta pada

ukuran dan susunan elektroda.

Tabel 2.3 :nilai rata-rata dari resistansi pembumian untuk elektroda

bumi.

Sumber : : PUIL 1987 ( Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia 187 )

Contoh : untuk mencapai resistansi pembumian suatu elektroda bimi

sebesar 5 ohm, maka menurut tabel 1 dan 2 tanah liat atau ladang dengan

resistansi jenis tanah liat atau tanah ladang dengan pentanahan = 100 ohm-m,

diperlukan sesuatu elektroda pita dengan panjang 50 m atau 4 elektroda

batang, masing-masing panjangnya 5 m, yang disusun dalam lingkaran

dengan diameter 15 m.

Untuk pasir basah dengan pentanahan = 200 ohm maka terdapat

resistansi pembumian = 6 ohm dan panjang pita pembumian 100 m.

Untuk mendapatkan resistansi pembumian yang hasilnya sama bila

dipakai plat elektroda, maka memerlukan bahan yang lebih banyak dari pada

elektroda pita atau batang tanah.

Jenis Elektroda Panjang pita atau penghantar pilin

Panjang batangatau pipa

Pelat vertikal dengan sisi atas + 1 m dalamtanah

Resistansi pembumian

10 m 25 m 5 m 100 m 1m 2m 3m 5m 0,5 x 1m 1x1m

20 10 5 3 70 40 30 20 35 25

20

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat penelitian ini di laksanakan di PT. (PERSERO) UPT Makassar

ULTG Kendari di tower 71 rute lasusua-kolaka dan penelitian dilaksanakan

pada tanggal 14 sampai 19 Oktober 2020

3.2 Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan adalah :

1. Earth tester 8. Tang

2. Kunci pas ukuran 13,19,22,24 9. Meteran

3. Kunci Shock ukuran 19 dan 22 10. Isolator Keramik 20 kV GAT

4. Martil / palu 11. Baut

5. Elektroda Batang CU (arde) 12. Kunci pipa

6. Gergaji besi 13. Arang / Charcoal 1 karung

7. Garam / Salt 1 bal

Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam membuat arde (Elektroda batang)

terdiri :

1. Alat press

2. Pipa Galvanis / Tembaga yang dilancipkan

3. Skun 240

4. Paralel grove (Klem)

5. Kawat arde

21

Gambar 3.1 Elektroda Batang

3.3 Prosedur Penelitian

Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penulis mengikuti

langkah-langkah yang terstruktur agar Laporan Tugas Akhir dapat dikerjakan

secara sistematis dan terarah. Berikut merupakan langkah-langkah yang

menjadi acuan penulis :

1) Studi literature

Mencari dan mengumpulkan data-data dari buku, jurnal, artikel-

artikel dan sumber pustaka lainnya yang ada hubungannya dengan

permasalahan yang dibahas dalam tugas akhir ini.

2) Pengambila data

Pengambilan dari data-data sendiri dilakukan di PT. PLN

(PERSERO) ULTG Kendari yang kemudian dijadikan sebagai bahan

dalam penulisan tugas akhir.

22

3.4 Flowchart

Gambar 3.2 Penelitian

3.5 Teknik Pengumpulan Data

Studi literatur adalah langkah pertama yang harus dilakukan sebelum

melakukan penelitian, dikumpulkan referensi dari mata kuliah yang telah

23

diambil, buku pedoman perusahaan, serta beberapa karya ilmiah yang telah

melakukan penelitian yang serupa untuk mendukung penyusunan laporan.

Selanjutnya yaitu mengambil data. Data yang dibutuhkan untuk

melakukan penelitian sistem pentanahan anatar lain :

1. Data tahanan tower 150 kV T/L Lasusua-Kolaka. Data ini akan digunakan

untuk mencari nilai tahanan jenis tanah dari persamaan sederhana.

Kemudian nilai tahanan jenis tanah ini akan dipakai dipersamaan yang

lainnya.

2. Data tower 150 kV T/L Lasusua-Kolaka. Data ini digunakan pada

persamaan sederhana untuk nilai tahanan Grid dengan efek kedalaman

Grid pada nilai area cakupan pentanahan kawat sekarang terhadap Grid

(A). Selain itu, pada persamaan Schwarz’s dapat dipakai pada persamaan

untuk mencari tahanan tanah dari Grid, tahanan tanah Rod, dan tahanan

tanah bersama antara Grid dan batang.

3. Data Rod dan Grid yang dikubur. Data ini berisi data batang dan Grid yang

dipakai. Dari nilai panjang Rod (LR), diameter Rod (b), jumlah Rod (nR),

jumlah panjang Rod yang dikubur (LT) , panjang Grid (Lc), kedalaman

Grid (h) dan diamater konduktor (a). Nilai – nilai tersbut akan dimasukkan

ke smeua persamaan untuk mendapatkan nilai tahanan pentanahan total

system (Rg).

Metode yang dipakai yaitu dengan cara membandingkan hasil

perhitungn dengan hasil pengukuran, kemudian diambil analisa da

24

kesimpulan. Pertama – tama mengumpulkan hasil pengukurna pentanahan

kaki tower T/L Lasusua-Kolaka dan data tower, rod dan lain – lain.

Setelah mendapatkan itu semua, masukkan nilai – nilai dari data yang

didapat yang dibutuhkan di rumus – rumus persamaan yang dipakai di IEEE

std 80-2000. Ketika mendapatkan hasul daru perhitungan maka selanjutnya

dapat di analisa dan di ambil kesimpulan.

Langkah – langkah pehitungan yang merujuk pada IEEE Std 80-2000

1. Menhitung tahanan jenis tanah

Keterangan :

R g = Tahanan Grid (Ω)

ρ = Tahanan jenis tanah (Ω.m)

A = Area cakupan pentanahan kawat sekang terhadap Grid (m2)

LT = Total panjang konduktor dan rod yang dikubur (m)

2. Menghitung tahan Grid dengan efek kedalaman Grid (6)-(4)

Keterangan :

h = Kedalaman Grid yang di kubur (m)

3. Menghitung tahanan tanah dari Grid

25

Keterangan :

Lc = Total panjang konduktor yag terhubung ke Grid (m)

a' =√𝑎. 2 h jari – jari konduktor yang dikubur kedalaman Grid (m)

a = jari – jari konduktor (m)

k1 = Koefisien 2

k2 = Koefisien 2

4. Menghitung tahanan tanah ro

Keterangan :

n R = Jumlah rod pada area (m)

LR = panjang rod (m)

b = Jari – jari rod

5. Menghitung hambatan tanah bersama antara Grid dan batang

6. Menghitung tahanan total system

Keterangan :

R1 = Resistansi tanah dari konduktor Grid (Ω)

R2 = Resistansi tanah dari semua batang pentanahan (Ω)

Rm = Resistansi tanah bersama antara kelompok konduktor

Grid, R1, dan kelompok batang tanah, R2 (Ω)

Mengitung K2 dan K2

Untuk kedalaman

Diketahui x=1 dikarenakan luas kaki pentanahan adalah bujur

sangkar.

26

a. Untuk K1

yB = -0.005 x + 1.20 (7)

b. Untuk K2

yB = 0.10 x + 4.68 (8)

menghitung jari – jari konduktor yang terkubur kedalam

Grid

a' =√𝑎. 2 h (9)

27

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pentanahan Kaki Tower Transmisi 150 kV

Penelitian ini dimulai untuk mendapatkan perlindungan saluran

transmisi terhadap gangguan petir menggunakan kawat dan tanah dan piranti

pentanahan kaki Menara untuk mengurangi resistansi kaki menara. Untuk

memperoleh tahanan kaki Menara kurang dari 5 ohm, PT. PLN (PERSERO)

ULTG Kendari menerapkan sistem pentanahan seperti terlihat pada gambar

4.1

Keterangan : A,B,C,D = Kaki tower

Gambar 4.1 Konstruksi pentanahan tower transmisi 150 kv (tampak atas)

Menara transmisi dipasang diatas lahan 100 m2 berbentuk bujur

sangkar. Pada awalnya instalasi petanahan dilakukan dengan mencari

konstruksi tanah yang lumayan baik nilai pentanahannya. Proses penggalian

28

akan dilakukan berjarak 10 (sepuluh) meter dari kaki tower dengan kedalam

berkisar 3 meter. Kaki Menara A dihubungkan dengan skun plat tersebut.

Elektorda batang ditanam sedalam 2 (dua) meter didalam galian, namun

demikian untuk memperoleh daya dukung tanah yang memenuhi kelayakan

secara elektris untuk menjamin rendahnya tahanan pentanahan maka setelah

lubang pentanahan yang dibuat, kemudian ditambahkan bahan zat adiktif

berupa arang dan garam pada lubang pentanahan. Dipasang Winding

Grounding. Memperlihatkan konstruksi Gambar 4.2

Gambar 4.2 Konstruksi pentanahan dari samping

Untuk itu perbaikan yang dilakukan dengan mengganti instalasi

pentanahan menggunakan satu atau lebih batang – batang pentanahan

Winding Grounding Rod. Tergantung dari tahanan jenis tanah dimana Menara

tersebut berada.

29

Tahanan kaki yang bernilai rendah seiring perjalanan waktu terjadi

perubahan struktur tanah, perubahan kelembaban dan perubahan tingkat

kandungan air mengakibatkan tingginya resistivitas tanah lebih dari 5 ohm.

Kondisi ini dapat memperburuk ketika musim kemarau panjang.

4.2 Pengukuran Tahanan Pentanahan Kaki Tower

PT. PLN (PERSERO) ULTG Kendari menggunakan Earth Tester untuk

mengukur tahanan pentanahan. Gambar 4.3 adalah alat ukur Earth Tester. Hal

ini akan dilakukan untuk memantau kondisi fisik berikut sistem

pentanahannya.

Gambar 4.3 Earth Tester

Keterangan :

1. Transmisi

2. Saklar untuk pemulihan pengukuran

3. Layar

4. Tombol

5. Skala pembacaan

30

Gambar 4.4 ilustrasi pengukuran dengan Earth Tester

Pengukuran dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Alat ukur Grounding Eart Tester atau grounding tester ini, dilengkapi 3

(tiga) buah lubang konektor dan 3 (tiga) kabel ukur yang digunakan.

2. Mengecek tiap masing – masing kabel dengan menggunakan Multi Meter

apakah kabel kondisi baik atau tidak (putus).

3. Kabel berwarna merah (C), dihubungkan kelubang konektor berwarna

merah pada alat ukur, dan ujung satuannya dihubungkan ke spikes

earth/Paku Bumi yang tersedia dan mudah ditancapkan ke Bumi/Tanah.

Usahakan jarak antara Spikes Earth/Paku Bumi yang satu dengan yang

lainnya berjarak 5 meter.

4. Kabel berwarna kuning (P), dihubingkan kelubang konektor berwarna

merah pada alat ukur, dan ujung satuannya dihubungkan ke spikes

earth/Paku Bumi yang tersedia dan sudah ditancapkan ke Bumi/Tanah.

Usahakan jarak antara Spikes Earth/Paku Bumi yangs satu dengan yang

lainnya berjarak 5 meter.

31

5. Kabel berwarna hijau (E), dihubungkan kelubang konektor berwarna hijau

pada alat ukur (Eart Tester), dan ujung satunya dihubungkan kekabel

penghantar pada titik Grounding atau pentanahannya yang sudah kita

pasang.

6. Setelah itu putar selektor pada alat ukur (Earth Tester) untuk mengarahkan

pada pengukuran dengan nilai pembacaan 20 , lalu tekan tombol Test.

7. Jika pembacaan pengukuran terlalu besar maka putar selektror pada alat

ukur (Earth Tester) untuk kita arahkan pada pengukuran dengan nilai

pembacaan 200 atau 2000 . Untuk mendapatkan nilai pengukuran yang

lebih akurat.

Untuk keperluan Analisa dalam penelitian ini hanya diambil data –

data tahanan pentanahan Kaki Menara bernilai tinggi atau lebih dari 5 ohm.

Analisa kondisi tahanan tower SUTT 150 kV transmisi Lasusua-Kolaka

terbagi 3 macam batasannya yaitu :

1. Tanahan pentanahan keseluruhan (gabungan)

Pengukuran tahanan pentanahan dimana arde belum dilepas dari kaki

tower, dengan kata lain masih dalam kondisi utuh.

2. Tahanan pentanahan kaki tower (tanpa pentanahan)

3. Pengukuran tahanan pentanahan dimana arde dilepas dari kaki tower,

sehingga hanya tahanan dari kaki tower saja yang diukur. Tahanan

pentanahan arde kaki tower (Menara tidak terhubung)

Pengukuran tahanan pentanahan dimana arde sudah dilepas, kemudian

arde dapat diukur.

32

Parameter yang di tekankan adalah tahanan pentanahan karena

parameter ini sangat menentukan perlindungan pada saluran transmisi pada

titik terdekat Menara tersebut. Parameter ini akan menjamin saluran yang

memadai untuk arus sambaran petir yang diredam oleh tanah melalui Menara

tersebut tidak melimpah ke Menara disampingnya. Tahanan pentanahan

diukur dengan melepas hubungan piranti pentanahan dengan kaki Menara

transmisi. Parameter tahanan Menara diukur tanpa menghubungkan kaki

Menara dengan piranti pentanahan. Nilai tahanan kaki Menaar dipengaruhi

oleh tahanan gabungan kaki menara dan tahanan pentanahan Menara sistem

trnsmisi karena terhubung oleh kawat tanah, begitu juga paarmeter tahanan

Bersama yaitu tahanan pentanahan sangat menentukan kualitas sistem

pentanahan kaki menara, karena tidak akan mungkin diperoleh tahanan

menara dan sangat Bersama yang rendah ketika seluruh tahanan pentanahan

bernilai tinggi. Arus petir akan langsung mengalir ketanah melalui tersebut

tidak mengalir ke Menara di sekitarnya yang mempunyai tahanan pentanahan

yang relatif rendah. Pada sisitem pentanahan kaki Menara istilah tahanan

pentanahan lebih lazim dikenang sebagai tahanan kaki Menara.

4.3 Faktor Penyebab Tingginya Tahanan Kaki Tower

1. Perubahan Resistivitas Tanah

Resistivitas tanah sangat tergantung dengan material pendukung

tanah, temperature dan kelembaban. Menara transmisi yang mempunyai

tahanan kaki Menara tinggi berada pada daerah dengan struktur tanah

berpasir, berbatu dan cenderung berstruktur tanah padat. Bahwa tanah

33

berpasir, berbatu dan cenderung padat mempunyai resistivitas yang

tinggi. Disinyalir kondisi tanah yang demikian diakibatkan kerusakan

yang terjadi dipermukaan tanah, berkurangnya tumbuhan-tumbuhan

yang dapat mengikat air mengakibatkan kondiis tanah tandus dan

berkurang kelembabannya.

2. Korosi

Komponen sistem pentanahan dipasang diatas permukaan tanah dan

dibawah permukaan tanah, keduanya menghadapi kaarkteristik

lingkungan yang berlainan. Bagian yang berada diatas permukaan tanah,

asa dan partikel debu dari proses industri serta partikel terlarut yang

terdandung dalam air hujan akan mengakibatkan korosi pada konduktor.

Bagian dibawah tanah, kondisi tanah basah yang mengandung materi

alamiah, bahan-bahan kimia yang terkontaminasi didalamnya juga dapat

mengakibatkan korosi.

4.4 Usaha menurunkan tahanan kaki Tower berimpedansi tinggi

1. Perawatan Rutin

Perawatan dilakukan untuk mempertahankan kondisi kinerja sistem

pentanahan kaki Menara. Laporan realisasi pekerjaan 1 tahunan dan 6

bulanan adalah cara untuk memantau kondisi fisik bagi saluran transmisi

berikut sistem pentanahannya. Disamping ada petugas lapangan penjaga

tower yang setiap seminggu sekali melaporkan checklist mingguan

SUTT 150 kV. Tahanan pentanahan kaki Menara diukur dengan metode

yang telah dijelaskan sebelumnya, tahanan kaki Menara yang bernilai

34

tinggi akan masuk dalam daftar perbaikan. Kerusakan yang terjadi pada

sistem pentanahan biasanya diakibatkan oleh sambungan kendur atau

korosi antar bagian elektroda. Perbaikan dilakukan dengan

mengencangkan kembali baut – baut sambungan dan membersihkan

bagian elektroda dari korosi.

2. Menambahkan batang elektroda

Setelah mengetahui nilai tahanan yang melebihi 5 ohm pihak PLN

melakukan penggalian disekitar tower yang bernilia lebih dari 5 ohm

dengan mengandeng pihak lain untuk melakukan penggalian. Jarak

penggalian disekitar 10 meter dari kaki tower, baru penambahan batang

elektroda bisa dilakukan dan Analisa untuk jenis tanah yang ada di

transmisi Lasusua-Kolaka hampir tanah berbatuan.

3. Arang kayu

Arang kayu memiliki presentase paling banyak adalah karbon

sebesar 25,04 % dan paling sedikit adalah H sebesar 4,77 % berdasarkan

hasil uji laboratorium. Kandungan karbon aktif yang besar di arah kayu

ini berperan sebagai bahan adiktif yang dapat meningkatkan

konduktivitas listrik atau daya hantar listrik dari suatu tanah.

4. Garam (NaCL)

Garam jeni NaCL ini digunakan sebagai campuran arang dan air.

Garam jenis NaCL ini memiliki kepadatan 0,8-0,9. Sedangkan titik lebur

pada tingkat suhu 801 °C dan memiliki sofat hidroskopis yang berarti

menyerap air. Larutan garam yang merupakan suatu elektrolit yang dapat

35

menghantarkan arus listrik ke dalam tanah sehingga dapat meningkatkan

konduktivitas atau daya hantar listrik di dalam tanah. Selain itu garam

memiliki sifat yang dapat mengikat tag sehingga dapat mengubah

komposisi tanah menjadi lebih padat meningkatkan konduktivitas listrik

dari suatu tanah.

4.5 Perhitungan

Perhitungan ini membandingkan hasil pengukuran dan hasil

perhitungan dimana perbedaannya terdapat pada penambahan Direct

Grounding dengan tujuan menurunkan / mengurangi nilai pentanahan

pada tower.

A. Hasil Pengkuran

Menjelaskan hasil pengukuran rata-rata dari setiap kaki tower ( A,B,C,D)

sebelum pemasangan Direct Grounding nilainya di atas standar 5 ohm

dan sesudah pemasangan Direct Grounding.nilainya menjadi di bawah

standar 5 ohm.

36

Tabel 4.1 : Sebelum pemasangan Direct Grounding

NO.TOWER

Hasil Pengukuran Kaki T ower

A ( Ω ) B ( Ω ) C ( Ω ) D ( Ω )

Rata-rata

( Ω)

71 17,4 Ω 6,39 Ω 8,55 Ω 7,03 Ω 9,8425 Ω

72 4,6 Ω 3,38 Ω 5,97 Ω 4,27 Ω 4,555 Ω

73 4,18 Ω 2,87 Ω 4,35 Ω 1,56 Ω 3,24 Ω

210 9,55 Ω 9 Ω 9,35 Ω 8,78 Ω 9,17 Ω

243 4 Ω 3,4 Ω 4 Ω 4,2 Ω 3,9 Ω

244 6 Ω 2 Ω 5,6 Ω 2,4 Ω 4 Ω

252 8,78 Ω 7,55 Ω 10,7 Ω 12,02 Ω 9,7625 Ω

269 10,4 Ω 10,5 Ω 4,2 Ω 3 Ω 7,025 Ω

270 9,6 Ω 9 Ω 7 Ω 18 Ω 10,9 Ω

271 26 Ω 20 Ω 22 Ω 32 Ω 25 Ω

272 50 Ω 40 Ω 80 Ω 80 Ω 62,5 Ω

275 22,1 Ω 20,8 Ω 20,1 Ω 20 Ω 20,75 Ω

276 42,2 Ω 42 Ω 41,9 Ω 41,7 Ω 41,95 Ω

290 50 Ω 9,8 Ω 26 Ω 26 Ω 27,95 Ω

291 22,3 Ω 23 Ω 22,4 Ω 30,7 Ω 24,35 Ω

37

Tabel 4.2 : Sesudah pemasangan Direct Grounding

NO.TOWER

Hasil Pengukuran Kaki T ower

A ( Ω ) B ( Ω ) C ( Ω ) D ( Ω ) Rata-rata ( Ω)

71 1,1 Ω 0,91 Ω 0,84 Ω 1,11 Ω 0,99 Ω

72 1,4 Ω 0,9 Ω 0,6 Ω 1,4 Ω 1,075 Ω

73 2,2 Ω 2 Ω 2 Ω 2,4 Ω 2,15 Ω

210 1,4 Ω 2,6 Ω 1,9 Ω 3 Ω 2,225 Ω

243 3,2 Ω 2,4 Ω 4,8 Ω 2,8 Ω 3,3 Ω

244 2,4 Ω 2,8 Ω 2,8 Ω 1,9 Ω 2,485 Ω

252 2 Ω 3 Ω 3,2 Ω 2 Ω 2,55 Ω

269 1,8 Ω 2,6 Ω 1,3 Ω 2,5 Ω 2,05 Ω Ω

270 2,2 Ω 3,6 Ω 3,5 Ω 2,2 Ω 2,875 Ω

271 1,8 Ω 2,8 Ω 2,4 Ω 2 Ω 2,25 Ω

272 3 Ω 2 Ω 2 Ω 4 Ω 2,75 Ω

275 3,6 Ω 2,1 Ω 3,1 Ω 1,7 Ω 2,625 Ω

276 2,2 Ω 2 Ω 2,2 Ω 2,2 Ω 2,15 Ω

290 2,2 Ω 2,4 Ω 2,3 Ω 2,6 Ω 2,375 Ω

291 3,2 Ω 1,6 Ω 2 Ω 1,8 Ω 2,15 Ω

38

B. Data

menampilkan data- data jenis tower, terdapat 2 jenis yaitu tower jenis

suspension ( penyangga ) dan tension ( penarik ) dimana memiliki panjang

kaki tower, lebar kaki tower, serta area cangkupan pentanahan yang

berbeda sesuai dengan jenisya.

Tabel 4.3 : Data Pentanahan Dan Tower

C. Pengolahan data

Pada pengolahan data ini mengambil salah satu contoh nilai rata – rata

bersama dari tower 71 dengan type tower (Aa2 + 3) dan type isolator

Doubel Suspension (DS).

1. Menghitung tahanan jenis tanah (Pers.1)

ρ = 38,5 Ω.m

Jenis Tower

Panjang kaki

tower (m)

Lebar

kaki

tower

(m)

Tinggi

tower

(m)

Area

cangkupan

pentanahan

(m2)

Tension (A) 12 12 42 81

Suspension

(D)

16 16 42 49

39

2. Menghitungkan Tahanan Grid dengan efek kedalamannya (Pers.2)

Rg = 2,69 Ω

3. Menghitung tahanan tanah dari Grid dengan persamaan Schwarz’s

(Pers.3)

R1 = 2,59 Ω

4. Menghitung tahanan tanah rod (Pers.4)

R2 = 1,24 Ω

5. Menghitung hambatan tanh bersama anatar Grid dan batang (Pers.5)

Rm = 1,73 Ω

6. Menghitung resistansi total system (Pers.6)

Rg = 2,59 x 1,24 – 1,372

2,59 + 1,24 – 2 x 1,73

Rg = 0,59 Ω

Keterangan :

40

1. Menghitung K1 dan K2

Untuk kedalaman h = 1/10 √𝐴𝑟𝑒𝑎

Diketahui x=1 dikarenakan luas kaki pentanahan adalah berbentuk

bujur sangkar.

Untuk K1 (Pers.7)

yB = -0,005 x + 1,20

yB = 1,195

Untuk K2 (Pers.8)

yB = 0.10 x + 4.68

yB = 4.78

2. Menghitung jari – jari konduktor yang terkubur kedalam

Grid

a' = √𝑎 2ℎ

a' = √0,009525.2 𝑥 0,25 =0,06901

D. Hasil perhitungan

Untuk hasil perhitungan terdapat pada tabel 4.4 dimana pada setiap

kaki hasil perhitungannya berbeda yaitu nilai dari perhitungan tahanan

jenis tanah, tahanan Grid dengan efek kedalaman, tahanan tanah dari Grid

, tahanan tanah Rod, tahanan bersama Gid dan Rod dan tahanan total

sistem. Hasil perhitungan menggunakan rumus yang yang diambil dari

nilai rata-rata hasil setelah pemasangan dan pengukuran Direct

Grounding.

41

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan

NO TOWER

ρ ( Ω ) Rg ( Ω ) R1 ( Ω ) R2 ( Ω ) Rm ( Ω) Rgs ( Ω)

71 38,5 Ω 2,69 Ω 2,59 Ω 1,24 Ω 1,73 Ω 1,23 Ω

72 45,57 Ω 2,61 Ω 2,52 Ω 1,3 Ω 1,5 Ω 1,29 Ω

73 56,8 Ω 3,97 Ω 3,8 Ω 1,82 Ω 2,5 Ω 1,07 Ω

210 57,82 Ω 4,04 Ω 3,9 Ω 1,85 Ω 2,61 Ω 0,76 Ω

243 70,42 Ω 4,9 Ω 4,75 Ω 2,26 Ω 3,1 Ω 1,3 Ω

244 69,15 Ω 3,97 Ω 3,8 Ω 2,22 Ω 2,28 Ω 2,2 Ω

252 70,19 Ω 4,03 Ω 3,8 Ω 2,25 Ω 2,32 Ω 2,2 Ω

269 62,93 Ω 3,6 Ω 3,48 Ω 2,02 Ω 2,08 Ω 2 Ω

270 74,53 Ω 4,28 Ω 4,12 Ω 2,39 Ω 2,46 Ω 2,3 Ω

271 58,15 Ω 4,07 Ω 3,92 Ω 1,86 Ω 2,62 Ω 0,5 Ω

272 64,28 Ω 4,49 Ω 4,33 Ω 2,06 Ω 2,9 Ω 0,8 Ω

275 62,81 Ω 4,3 Ω 4,2 Ω 2,01 Ω 2,8 Ω 0,9 Ω

276 64,45 Ω 3,7 Ω 3,57 Ω 2,06 Ω 1,97 Ω 2,05 Ω

290 59,74 Ω 4,1 Ω 4,03 Ω 1,91 Ω 2,6 Ω 1,2 Ω

291 64,45 Ω 3,7 Ω 3,57 Ω 2,06 Ω 1,97 Ω 2 Ω

42

E. Analisis

Banyak elektroda Rod yang berjumlah 9 batang dan di hubung secara

paralel bahwa nilai resistansi total sistem di bawah 2,3 ohm. Hasil l ini

sangat baik karena di bawah standar tahanan tanah yaitu 5 ohm.

Perbandingan nilia hitungan tahanan total sistem dengan nilai rata-

rata pengukuran bersama nilai terjauh 1,4 ohm. Nilai pengukuran lebih

kecil dari pada nilai perhitungan dapat di karenakan ketika pengukuran

pada saat tanah sedah basah sehingga tahanan jenis tanah menurun dan

tahanan sistem ikut menurun.

Perhitungan dapat dilihat bahwa semakin besar tahanan jenis tanah

maka semakin besar nilai tahanan totalnya. Hasil ini sejalur dengan rumus

yang di gunakan karena nilai tahanan jenis tanah di semua rumus di pakai

di pembilang.

Nilai tahanan jenis tanah secara perhitungan pada tower 270 lebih

besar daripada tower 71, sedangkan nilai tahanan total sistem tower 71

lebih kecil dari pada tower 270. Nilai tersebut sangat di pengaruhi oleh

area cakupan pentanahan, tower 270 lebih besar daripada 70 karena

perbedaan jenis tower di mana tower 270 tipe tension sedangkan 70 tipe

sispension. Semakin luas area cangkupan pentanahan maka tahanan jenis

tanahnya semakin besar, dan tahanan totalnya akan lebih kecil

dibandingkan tahanan total dari area cangkupan pentanahan yang lebih

kecil karena pada rumus-rumus yang mencari tahanan total area cakupan

pentanahan (A) menjadi pembagi.

43

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Banyaknya jumlah elektroda Rod 9 buah dan dihubungkan ke paralel,

maka nilai perhitungan tahanan kaki pentanahan yang di dapatkan yaitu

di bawah standar < 5 ohm. Dengan begitu pentanahan kaki tower T/L

Lasususa-Kolaka aman dan baik.

2. Nilai perhitungan tahanan terendah di kaki tower 271 dengan nilai

resistansi 0,5 ohm, sedangkan nilai tertinggi berada pada kaki tower 270

dengan nilai resistansi 2,3 ohm.

3. Area cakupan pentanahan sangat mempengaruhi nilai tahanan total dan

tahanan jenis tanah pada perhitungan. Semakin luas area maka semakin

besar tahanan jenis tanah, tapi nilai pentanahannya akan menjadi kecil

karena semakin jauh jarak antar elektroda Rod maka semakin kecil

tahanan total.

B. Saran

1. Perlunya dilakukan pengukuran rutin tahanan pentanahan tower pada

tower jaringan transmisi sebagai mitigas awal pencegahan gangguan.

2. Metode perbaikan Tower di ULTG Kendari sebaiknya diaplikasikan pada

ULTG lain yang memiliki tower dengan tahanan jenis tanah yang tinggi.

44

DAFTAR PUSTAKA

A sunawar, “Analisis pengaruh temperatur dan kadar garam terhadap hambatan

jenis tanah,” Setrum, vol. 2, no. 1, pp. 16-21, 2013

Ariawan. Putu Rusdi.2009. Pentanahan Netral Sistem Tenaga. Jakarta : Erlangga.

Jasdi Udiklat PLN. 2009. Sistem Tenaga Listrik Jakarta.

G.S. Pambayun,R, Y. E. Yuliato, M Rachimoeallah, and E. M. M. Putri,

“Pembuatan karbon aktif dari arang tempurung kelapa dengan aktivator

ZnC12 dan Na 2CO3 sebagai adsorben untuk mengurangi kadar fenol

dalam air limbah, “J. Tek Pomit, Vol. 2 No. , PP. 116-120, 2013)

Herman and W. Joetra, “Pengaruh garam dapur (NaCl) terhadap kembang susut

tanah lampung, “J. Momentum, vol. 17, no 1, pp. 13-20, 2015

Hutauruk, T.S. 1999. “Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan

Peralatan”. Jakarta: Erlangga

IEEE STD 142-1991

IEEE STD-80-2000

Pabla. A. S. Ir.Hadi. Abdul 1991 (Sistem distribusi daya listrik) erlangga:Jakarta

PT. PLN (Persero) ULTG Kendari (Target Kinerja) 2018

PT. PLN (Persero). 2010. “Buku Petunjuk Batasan Operasi dan Pemeliharaan

Peralatan Penyaluran Tenaga Listrik Saluran Udara Tegangan Tinggi

(SUTT/SUTET) (No. Dokumen : 10-22/HARLUR-PST/2009)”.

Jakarata : SK Direksi No. 114. Dir/2010

Puil 2011 (Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2011)

PUIL. 1987 (Peraturan Umum Instalasi Listrik Indonesia 187)

45

LAMPIRAN

a. Penggalian b. Penarikan Kawan Arde ke Tower

c. Penanaman Elektroda Batang d. Penarikan kawat ke lubang galian

e. Paralel groove dihubungkan f. Membuat belitan diantara

ke kawat arde batang elektroda

46

g. penaburan garam h. Penaburan arang

i. Proses penimbunan j. Pengujian Direct grounding

47

Gambar ilustrasi Sistem Pentanahan Tower T/L Lasusua-Kolaka

48

Foto Sebelum Terjadi Sambaran Petir (Flash Over) Normal

Foto Setelah Terjadi Sambaran Petir (Flash Over)

49

Gambar Tower 71 T/L Lasusua-Kolaka