pentanahan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Secara umum pentanahan adalah melakukan koneksi sirkuit atau peralatan ke bumi.
Sistem pentanahan yang kurang baik dapat menyebabkan penurunan kualitas tenaga listrik.
Ilmu pertanahan sering kali dianggap remeh, padahal pentanahan yang baik sangatlah
penting.
Pada sistem tenaga listrik, 70% s/d 80% yang terkena gangguan adalah pada sistem
transmisi. Salah satunya adalah gangguan ke tanah selain gangguan-gangguan lain seperti ,
surja petir, kesalahan mekanis akibat retak-retak pada isolator, burung atau daun-daun yang
terbang dekat isolator gantung, debu-debu yang menempel pada isolator, tegangan lebih dan
gangguan hubung singkat.
Jika arus gangguan lebih dari 5 A maka timbul busur listrik pada kontak-kontak antara
kawat yang terganggu dan tanah yang tidak dapat padam sendiri. Dan jika terdapat busur
tanah yang menetap, padam dan menyala, hal ini dapat membahayakan. Hal ini disebabkan
karena busur tanah tersebut merupakan gelombang berjalan yang memiliki muka gelombang
yang curam yang dapat membahayakan isolasi dari alat-alat instalasi meskipun letaknya jauh
dari titik gangguan.
Dari jenis-jenis gangguan yang telah disebutkan dapat mengakibatkan:
1. Menginterupsi kontinuitas pelayanan daya kepada konsumen.
2. Penurunan tegangan yang cukup besar sehingga kualitas kualitas tenaga listrik rendah dan
merintangi kerja normal peralatan konsumen.
3. Pengurangan stabilitas sistem yang menyebabkan jatuhnya generator
4. Merusak peralatan pada daerah gangguan.
1
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sistem Pembumian (Grounding System)
Sistem pembumian adalah suatu rangkaian/jaringan mulai dari kutub pembumian
/elektroda, hantaran penghubung/conductor sampai terminal pembumian yang berfungsi
untuk menyalurkan arus lebih ke bumi sehingga dapat memberikan proteksi terhadap
manusia dari sengatan listrik (shock), dan mengamankan komponen-komponen instalasi agar
dapat terhindar dari bahaya arus dan tegangan asing, serta perangkat dapat beroperasi sesuai
dengan ketentuan teknis yang semestinya.
Pembumian merupakan salah satu faktor utama dalam setiap pengamanan
(perlindungan) peralatan atau rangkaian listrik. Untuk melakukan pengamanan tersebut
diperlukan perancangan pembumian sesuai standar yang berlaku.
 Tahanan pembumian harus memenuhi syarat yang di inginkan untuk suatu keperluan
pemakaian.
 Elektroda yang ditanam dalam tanah harus :
- Bahan konduktor yang baik
- Tahan Korosi
- Cukup Kuat
 Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.
 Tahanan pembumian harus baik untuk berbagai musim.
 Biaya pemasangan serendah mungkin.
Dalam sebuah instalasi listrik, ada empat bagian yang harus diketanahkan/ dibumikan,
yaitu sebagai berikut :
 Titik netral dari transformator atau titik netral dari generator. Hal ini diperlukan dalam
kaitan dengan keperluan proteksi khususnya yang menyangkut gangguan hubung
tanah.
 Kawat petir yang ada pada bagian atas saluran transmisi. Kawat petir ini
sesungguhnya juga berfungsi sebagai lightning arrester. Karena letaknya yang ada di
sepanjang saluran transmisi, maka semua kaki tiang transmisi harus ditanahkan agar
petir yang menyambar kawat petir dapat disalurkan ke tanah dengan lancar melalui
kaki tiang saluran transmisi.
2
 Semua bagian instalasi yang terbuat dari logam (menghantar listrik) dan dengan
mudah dapat disentuh manusia.
 Bagian pembuangan listrik (bagian bawah) dari lightning arrester. Hal ini diperlukan
agar lightning arrester dapat berfungsi dengan baik, yaitu membuang muatan listrik
yang diterimanya dari petir ke tanah (bumi) dengan lancar.
Pembumian adalah penghubung bagian-bagian peralatan listrik yang pada keadaan
normal tidak dialiri arus. Tujuannya adalah untuk membatasi tegangan antara bagian-bagian
peralatan yang tidak dialiri arus dan antara bagian-bagian ini dengan tanah sampai pada suatu
harga yang aman untuk semua kondisi operasi, baik kondisi normal maupun saat terjadi
gangguan. Pembumian peralatan adalah penghubungan badan atau rangka peralatan listrik
(motor, generator, transformator, pemutus daya dan bagian-bagian logam lainnya yang pada
keadaan normal tidak dialiri arus) dengan tanah. Maksud dari pembumian peralatan adalah :
 Mencegah terjadinya tegangan kejut listrik yang berbahaya untuk orang dalam daerah
tertentu.
 Untuk memungkinkan timbulnya arus tertentu baik besarnya maupun lamanya dalam
keadaan gangguan tanah tanpa menimbulkan kebakaran atau ledakan pada bangunan
atau isinya.
 Untuk memperbaiki penampilan (performance) dari sistem.
Oleh karena itu, secara umum sistem pembumian berperan sebagai PROTEKSI dengan
tujuan pemasangan :
a. Menjamin kerja peralatan listrik atau elektronik;
b. Mencegah kerusakan peralatan listrik atau elektronik;
c. Menyalurkan energi serangan petir ke tanah;
d. Menjamin keselamatan orang dari sengatan listrik baik dalam keadaan normal atau tidak
dari tegangan sentuh dan tegangan langkah.
2.2 Faktor – faktor Yang Mempengaruhi Sistem Pembumian
Tahanan pembumian suatu elektroda tergantung pada empat faktor, yaitu :
 Tahanan elektroda pembumian beserta sambungan pengelasan pada elektroda itu
sendiri;
3
 Tahanan kontak antara elektroda dengan tanah;
 Tahanan penghantar (BC) yang menghubungkan peralatan yang ditanahkan;
 Tahanan dari massa tanah disekitar elektroda pembumian.
Dari keempat komponen tersebut, tahanan pembumian merupakan besaran yang
paling besar pengaruhnya pada resistansi pembumian dibandingkan tahanan elektroda.
Namun demikan seperti yang telah dibahas sebelumnya bahwa nilai tahanan
pembumian diharapkan ≤ 5 Ὠ atau sekecil mungkin. Namun dalam hasil penelitian di
lapangan tidak selalu didapatkan nilai tahanan pembumian yang diharapkan karena banyak
faktor-faktor yang mempengaruhi resistansi pembumian.
Nilai tahanan suatu sistem pembumian diharapkan serendah mungkin. Elektroda
pembumian yang ditanamkan ke dalam tanah diharapkan langsung memperoleh tahanan yang
rendah, namun hal itu sangat jarang diperoleh. Ada beberapa faktor yang berpengaruh
terhadap nilai tahanan pembumian.
1. Faktor Internal
 Bentuk elektroda. Ada beberapa macam bentuk dari elektroda itu sendiri yang banyak
digunakan, seperti jenis batang, pita dan plat.
 Jenis bahan dan ukuran elektroda. Sebagai konsekuensi peletakannya di dalam tanah,
maka elektroda dipilih dari bahan-bahan tertentu yang memiliki konduktivitas sangat
baik dan tahan terhadap sifat-sifat yang merusak dari tanah, sepeti korosi. Ukuran
elektroda dipilih yang mempunyai kontak paling efektif dengan tanah. Prinsip dasar
untuk memperoleh resistansi pembumian yang kecil adalah dengan membuat
permukaan elektroda bersentuhan dengan tanah sebesar mungkin, sesuai dengan
rumus:
R =  L .................................................................................... (2.2)
A
Dengan :
R = resistansi pembumian [ Ω ]
 = resistansi jenis tanah [ Ωm ]
L = panjang lintasan arus pada tanah [ m ]
Ukuran elektroda pembumian akan menentukan besar tahanan pembumian. Berikut
ini adalah tabel yang memuat ukuran-ukuran elektroda pembumian yang umum digunakan
4
dalam sistem pembumian. Tabel ini dapat digunakan sebagai petunjuk tentang pemilihan
jenis, bahan dan luas penampang elektroda pembumian.
Tabel 2.1 Luas penampang minimum elektroda pembumian
Bahan
Jenis
Baja Berlapis
Baja Berlapis
Elektroda
Seng
Tembaga
Pita
baja
100
Pita tembaga 50
mm2, tebal 3 mm,
Elektroda
Pita
mm2, tebal 2 mm
50 mm2
Hantaran pilin 95
mm2
hantaran pilin, 35
mm2
Pipa baja 1” Baja
Baja Ф 15 mm
Elektroda
profil L 65x65x7,
dilapisi tembaga
Batang
U 6 ½ T6, X 50x3
2,5 mm
Elektroda
Tembaga
Pelat besi tebal 3
Pelat tembaga
mm, luas 0,5-1 m2
tebal 2 mm, luas
0,5 - 1 m2
Pelat
(Sumber : PUIL 2000 3.18.4.2 hal 82)
Tabel 2.2 Ukuran penampang penghantar sistem pembumian
(Sumber : PUIL 2000 3.16.1.1 hal 77)

Jumlah atau konfigurasi elektroda. Untuk mendapatkan tahanan pembumian yang
diharapkan dan apabila tidak memenuhi standart yang ditentukan dengan satu
elektroda, bisa digunakan metode parallel dengan cara menambah lebih banyak
elektroda dengan bermacam-macam konfigurasi pemancangannya di dalam tanah.
PUIL 2000-3.19.1.4 : apabila hasil pengukuran belum mencapai 5 Ω, maka elektroda
batang ditambah, dengan jarak dua kali panjang elektroda.
5
 Kedalaman pemancangan atau penanaman di dalam tanah. Untuk kedalaman
pemancangan elektroda pembumian ini tergantung dari pada jenis dan sifat-sifat
tanah. Ada dua kondisi yaitu ada yang efektif ditanam secara dalam untuk jenis tanah
yang kering dan berbatu, namun ada pula yang cukup ditanam secara dangkal untuk
jenis tanah seperti tanah rawa, tanah liat dll.
2. Faktor Eksternal
 Sifat geologi (karakteristik) tanah.
Tahanan jenis tanah (ohm-meter) merupakan nilai resistansi dari bumi yang
menggambarkan nilai konduktivitas listrik bumi dan didefinisikan sebagai tahanan,
dalam ohm, antara permukaan yang berlawanan dari suatu kubus satu meter kubik.
Pentingnya tahanan jenis tanah ini untuk diketahui karena tahanan jenis tanah
mempunyai beberapa manfaat yaitu :
1. Beberapa data yang diperoleh dari surveys geofisika dibawah permukaan
tanah dapat membantu untuk identifikasi lokasi pertambangan, kedalaman
batu-batuan dan kejadian geologi lainnya.
2. Tahanan jenis tanah mempunyai pengaruh langsung terhadap korosi pipa-pipa
bawah tanah. Apabila tahanan jenis tanah semakin meningkat maka aktivitas
korosi akan semakin meningkat pula.
3. Tahanan jenis lapisan tanah mempunyai pengaruh langsung dalam sistem
pembumian. Ketika merencanakan sistem pembumian, sebaiknya dicari lokasi
yang mempunyai tahanan jenis tanah yang terkecil agar tercapai instalasi
pembumian yang paling ekonomis.
Faktor keseimbangan antara tahanan pembumian dan kapasitansi di sekelilingnya
adalah tahanan jenis tanah yang direpresentasikan dengan ρ. Harga tahanan jenis tanah dalam
kedalaman tertentu tergantung pada beberapa faktor yaitu :
1. Jenis tanah : liat, berpasir, berbatu dan lain-lain
2. Lapisan tanah : berlapis-lapis dengan tahanan jenis berlainan atau uniform
3. Komposisi kimia dari larutan garam dalam kandungan air
4. Kelembaban tanah
5. Temperatur
6. Kepadatan tanah
6
Berdasarkan Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000) tahanan jenis
tanah dari berbagai jenis tanah dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 2.3 Nilai Tipikal Tahanan jenis tanah
Tanah liat
Pasir dan
dan tanah
Pasir
Kerikil
kerikil
Tanah
rawa
ladang
basah
basah
kering
berbatu
30
100
200
500
1000
3000
Jenis tanah Tanah
Resistansi
jenis (Ωm)
(Sumber : PUIL 2000 3.18.3.1 hal 80)
Pengetahuan ini sangat penting khususnya bagi para perancang sistem pembumian.
Sebelum melakukan tindakan lain, yang pertama untuk diketahui terlebih dahulu adalah sifatsifat tanah dimana akan dipasang elektroda pembumian untuk mengetahui resistansi jenis
pembumian. Apabila perlu dilakukan pengukuran resistansi tanah namun perlu diketahui
bahwa sifat-sifat tanah bisa jadi berubah-ubah antara musim yang satu dan musim yang lain.
Hal ini harus betul-betul dipertimbangkan dalam perancangan sistem pembumian. Bila terjadi
hal semacam ini, maka yang bisa digunakan sebagai patokan adalah kondisi kapan resistansi
jenis pembumian tetap memenuhi syarat pada musim kapan resistansi jenis pembumian
tinggi, misalnya ketika musim kemarau.
Rumus tahanan jenis tanah :
ρ=R
2.. L
 4 L 
ln  1
 a 
………………………………………………(2.3)
Dengan:
ρ = resistansi jenis tanah [ Ωm ]
R = resistansi pembumian [ Ω ]
L = panjang elektroda pembumian [ m ]
a = Jari-jari batang elektroda pembumian [ m ]
7
 Komposisi zat kimia dalam tanah.
Kandungan zat - zat kimia dalam tanah terutama sejumlah zat organik maupun
anorganik yang dapat larut perlu untuk diperhatikan pula. Di daerah yang mempunyai
tingkat curah hujan tinggi biasanya mempunyai tahanan jenis tanah yang tinggi
disebabkan garam yang terkandung pada lapisan atas larut bersama air hujan. Pada
daerah yang demikian ini untuk memperoleh pembumian yang efektif yaitu dengan
menanam elektroda pada kedalaman yang lebih dalam dimana larutan garam masih
terdapat.
 Kandungan air tanah.
Untuk mengurangi variasi tahanan jenis tanah akibat pengaruh musim,
pembumian dapat dilakukan dengan menanam elektroda pembumian sampai
mencapai kedalaman di mana terdapat air tanah. Kadangkala kelembaban dan
temperatur bervariasi di sekitar elektroda pembumian sehingga harga tahanan jenis
tanah harus diambil untuk keadaan yang paling buruk, yaitu pada keadaan tanah
kering dan dingin. Tahanan jenis tanah akan dipengaruhi pula oleh besar kecilnya
konsentrasi air tanah atau kelembaban tanah jika konduktivitas tanah semakin besar
maka tahanan jenis tanah semakin kecil. Kandungan air tanah sangat berpengaruh
terhadap perubahan tahanan jenis tanah ( ρ ) terutama kandungan air tanah sampai
dengan 20%. Dalam salah satu test laboratorium untuk tanah merah penurunan
kandungan air tanah dari 20% ke 10% menyebabkan tahanan jenis tanah naik samapai
30 kali. Kenaikan kandungan air tanah diatas 20% pengaruhnya sedikit sekali.
Tahanan pembumian tidaklah konstan karena terjadi perubahan musim dan kadar air
dalam tanah. Kelembaban tanah/besar kecilnya konsentrasi air dalam tanah sangat
mempengaruhi harga tahanan tanah. Makin lembab atau makin banyak mengandung
air makin kecil harga tahanan tanahnya. Juga telah kita ketahui bahwa air bersifat
konduktif. Tanah yang kering atau tanah dengan konsentrasi air dibawah 10 %
mempunyai tahanan jenis tanah yang besar sekali. Untuk itu dapat dilihat gambar
dibawaini.
8
Gambar 2.1 Hubungan antara konsentrasi air dengan tahanan jenis tanah.
Atas dasar prinsip diatas, maka harus kita usahakan suatu elektoda pembumian
ditanam sampai mencapai air tanah. Dengan menanam elektroda tanah dibawah
permukaan air tanah, akan menjamin kita harga tahanan pembumian tidak banyak
bevariasi terhadap cuaca.
 Temperatur Tanah.
Temperatur tanah sekitar elektroda pembumian juga berpengaruh pada
besarnya tahanan jenis tanah. Hal ini terlihat sekali pengaruhnya pada temperatur di
bawah titik beku air (0 C). Di bawah harga ini penurunan temperatur yang sedikit saja
akan menyebabkan kenaikan harga tahanan jenis tanah dengan cepat. Gejala di atas
dapat dijelaskan sebagai berikut ; pada temperatur di bawah titik beku air (0 C) , air di
dalam tanah akan membeku, molekul-molekul air dalam tanah sulit untuk bergerak,
sehingga daya hantar listrik tanah rendah sekali. Bila temperatur tanah naik, air akan
berubah menjadi fase cair, molekulmolekul dan ion-ion bebas bergerak sehingga daya
hantar listrik tanah menjadi besar atau tahanan jenis tanah turun.
Gambar 2.2 Hubungan antara temperatur dengan tahanan jenis tanah
9
2.3 Jenis – jenis Elektroda Pembumian
Elektroda pembumian ialah suatu penghantar yang biasanya terbuat dari tembaga dan
ditanam dalam bumi/tanah dan membuat kontak secara langsung dengan bumi. Adapun jenisjenis elektroda pembumian menurut Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL) 2000, di
antaranya elektroda batang, elektroda pelat dan elektroda pita.
1. Elektroda batang
Elektroda batang yaitu elektroda dari batang logam tembaga Cu (Cupper Rod /
Ground Rod ) berdiamater minimum 5/8”, atau batang logam baja profil / pipa galvanis
berdiameter 1,5” yang dipancangkan secara vertikal atau horizontal dalam tanah sedalam 3
meter. Perlu diperhatikan pula dalam pemilihan bahan agar terhindar dari korosi.
Elektroda ini mampu menyalurkan arus petir maupun untuk pembumian proteksi yang
lain.
Ukuran elektroda yang biasa digunakan adalah :
a. Elektroda dengan diameter 5/8 inch – 3/4 inch
b. Panjang 4 feet – 8 feet
Kabel BC
Klem
16 mm x 3 m
Elektroda Batang
10
Gambar 2.3 Elektroda batang
Spesifikasi dan pemasangan elektroda batang :
a. Berbentuk batang atau pipa padat, dibuat dari baja galvanis atau baja belapis tembaga
berdiameter 15 – 25 mm, dengan panjang setiap segmen 1 – 1,25 m, atau utuh sepanjang
yang tertanam didalam tanah.
b. Ditanam dalam tanah secara horizontal pada kedalaman 0,5-1 m, setiap elektroda atau
langsung satu batang elektroda. c. Pada umumnya di tanam dalam tanah yang lembek (tanah
rawa atau sawah) dengan cara dipantek dikarenakan tanah yang lembek tadi. d. Penanaman
elektroda batang ketanah dengan resistansi jenis tanah 100 ohm meter dengan kedalaman 5
meter akan menghasilkan tahanan pembumian 20 ohm. Untuk menghasilkan tahanan
pembumian yang lebih rendah sesuai dengan yang diinginkan maka bisa digunakan beberapa
elektroda batang yang diparalel di permukaan tanah. Untuk menetukan besarnya tahanan
pembumian dengan elektroda.
Untuk menetukan besarnya tahanan pembumian dengan elektroda batang secara horizontal
dipergunakan rumus sebagai berikut :
Rbt =
 
4L
L 
a
 Ln

1  .................................................................................................. (2.4)

Di mana :
Rbt
= Tahanan pembumian elektroda batang [Ω ]
  = Resistansi jenis tanah [ Ωm ]
L
= Panjang elektroda batang yang tertanam [ m ]
a
= Jari-jari batang elektroda [ m ]
2. Elektroda pelat
Beberapa elektroda pembumian salah satunya adalah berbentuk elektroda pelat dan
biasanya berdimensi empat persegi panjang dengan ketebalan yang bervariasi dan terbuat dari
tembaga, timah atau pelat baja yang ditanam didalam tanah. Cara penanaman biasanya
secara vertikal, sebab dengan menanam secara horizontal hasilnya tidak berbeda jauh dengan
vertikal. Penanaman secara vertikal adalah lebih praktis dan ekonomis.
11
Gambar 2.4 Elektroda Plat
Spesifikasi dan pemasangan elektroda pelat :
a. Berbentuk lembaran pelat, dibuat dari baja galvanis tebal 3 mm atau lembaran pelat
tembaga tebal 2 mm dengan luas penampang 0,5 – 1m2 .
b. Ditanam dalam tanah verikal dengan kedalaman bagian atau elektroda berkisar antara 0,5
– 1 m.
c. Pada umumnya ditanam pada tanah mulai yang lembek hingga tanah yang keras ( tanah
pasir, kerikil, berbatu) dengan cara menanam vertikal bagian atasnya dihubungkan dengan
kawat BC dengan ukuran luas penampang yang sesuai.
d. Penampang elektroda pelat / 1m2 pada tanah ladang dengan resistansi jenis tanah sekitar
100 ohm-meter menghasilkan tahanan pembumian yang rendah sebagaimana yang diinginkan
maka biasa digunakan beberapa elektroda pelat yang diparalel dipermukaan tanah.
e. Mengingat cara penanaman yang sedikit lebih sulit dibandingkan elektroda batang dan
harganya yang lebih mahal, elektroda pelat tidak menjadi pilihan kecuali pada tanah yang
keras atau untuk diparalelkan dengan elektroda batang dalam usaha mencapai harga tahanan
pembumian yang rendah.
3. Elektroda pita
Elektroda Pita terbuat dari penghantar berbentuk pita atau bulat. Pemasangannya
dipasang secara horizontal pada kedalaman antara 0,5m - 1m dari permukaan tanah.
Elektroda ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyai tahanan 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.
12
Gambar 2. 5 Elektroda pita
Spesifikasi dan pemasangan elektroda pita ;
a. Berbentuk hantaran kawat pilin dari bahan tembaga atau tembaga berlapis timah dengan
luas penampang mulai dari 120 hingga 300 mm2 .
b. Ditanam dalam tanah horizontal dengan kedalaman bagian atas elektroda berkisar antara
0,5 – 1 m dan bentangan horizontal, dengan bentuk bentangan berupa lingkaran berdiagonal
atau bentik silang/persilangan satu titik dihubungkan keluar dengan kawat BC luas
penampang minimal sama dengan luas penampang elektroda.
c. Pada umumnya ditanam pada tanah mulai yang lembek hingga pada tanah yang keras
(tanah pasir, kerikil, berbatu) dengan cara menanam horizontal pada seluruh bentang panjang
elektroda.
2.4 Konfigurasi Sistem Pembumian (Elektroda Batang)
2.4.1 Pembumian Satu Elektroda Batang
Tujuan dari pembumian batang horizontal adalah untuk memperoleh resistansi
tanah yang rendah sehingga dapat memungkinkan arus gangguan yang terjadi dengan
cepat dapat terdistribusi ke tanah.
2.4.2 Pembumian n (parallel) - Elektroda Batang
Untuk memperkecil tahanan pembumian dapat dilakukan dengan cara
memperbanyak elektroda yang ditanam dalam tanah dan dihubungkannya secara
parallel.
13
Permukaan tanah
hb
pl
Rb
Ra
p2
Gambar 2.6 Beberapa batang elektroda tegak lurus ke dalam tanah
Dengan :
Ra : Tahanan Pembumian Pada Lapisan Tanah Kedua (Ω)
Rb : Tahanan Pembumian Pada Lapisan Tanah Pertama (Ω)
h : Panjang elektroda Yang Tertanam Pada lapisan Tanah Pertama (m)
Gambar 2.7 Paralel tiga elektroda batang tegak lurus ke dalam tanah
Dalam fakta di lapangan beberapa sistem tenaga listrik di suatu tempat membutuhkan
sistem pembumian lebih banyak, apabila hal ini terjadi maka sistem pembumian
14
dibentuk/dipasang konfigurasi penanaman segi empat dimana jarak elektroda satu dengan
yang lain dua kali panjang elektroda yang ditanam. Elektroda yang dipasang dengan
konfigurasi segi empat ini dihubungkan secara parallel menggunakan kabel BC (konduktor)
atau kabel pembumian.
Gambar 2.8 Konfigurasi penanaman segi empat dengan jarak dua kali panjang elektroda
2.5 Bare Conductor (BC)
Kabel BC untuk sistem pembumian umumnya berbahan tembaga tanpa bungkus atau
dikenal dengan sebutan Kabel BC (Bare Cooper). Kabel BC ini terdiri dari beberapa ukuran
kabel yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan Kabel BC dalam sistem pembumian
berfungsi menghubungkan instalasi luar ke sistem grounding atau sistem pertanahan. Jika ada
gangguan yang terdeteksi (arus lebih) maka arus tersebut akan segera disalurkan melalui
kabel konduktor.
Gambar 2.9 Kabel BC
15
2.6 Zat Aditif GEM (Ground Enhanced Material)
Gambar 2.11 Ground Enhanced Material
Ground Enhanced Material (GEM) adalah substan yang terbuat dari bubuk CaBentonite, bubuk Graphite, Sodium Carbonate (karbon), bubuk batubara dan bubuk arang,
yang diimpor langsung dari China dan telah lolos pengetesan mutu yang dilakukan oleh
Wuhan High Voltage Research Institute, yang merupakan lembaga uji material yang diakui
oleh pemerintah China.
Pada dasarnya GEM sama seperti produk bentonite, tetapi kandungan GEM lebih
banyak dibandingkan bentonite sehingga GEM memiliki kualitas yang jauh lebih baik dari
bentonite, dengan manfaat dan kegunaan sebagai berikut :
1. Memiliki tahanan yang rendah, memiliki daya serap air yang tinggi dan bisa
menahan air dengan baik. Dengan demikian secara efektif bisa menurunkan tahanan tanah
dan meningkatkan daya hantar tanah.
2. Tidak korosif sehingga mampu melindungi sistem grounding dari korosi.
3. Tidak menyebabkan polusi pada lingkungan dan tidak berbahaya terhadap kesehatan
manuasia dan mahluk hidup yang lain.
2.7 Metode Pengukuran Tahanan Pembumian
Ada berbagai macam instrumen pengukur tahanan pembumian, salah satu contohnya
adalah Earth Hi Tester, seperti contoh di bawah ini :
16
Gambar 2.12 Earth Hi Tester HIOKI tipe 3151
Gambar 2.13 Skema pengukuran metoda 3 kutub (0º)
17
Gambar 2.14 Skema pengukuran metoda 3 kutub (45º)
Gambar 2.15 Skema pengukuran metoda 3 kutub (90º)
18
Dalam melakukan pengukuran ini, untuk mendapatkan nilai resistansi pembumian yang
sebenarnya dari suatu sistem pembumian tidak langsung didapat dalam 1 kali proses
pengukuran. Berdasarkan grafik di bawah ini adalah dimana nilai tahanan pembumian sudah
konstan :
Gambar 2.16 Grafik tahanan sebagai fungsi jarak terhadap fungsi E
Pada grafik di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa nilai tahanan pembumian terjadi
pada saat garis lurus, dimana suatu nilai tahanan pembumian pada saat garis lurus tersebut
sama nilai tahanannya atau mendekati. Dalam upaya memperoleh nilai tahanan pembumian
yang sama penulis melakukan beberapa kali pengukuran dengan cara merubah sudut
pengukuran nya.
19
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Pentanahan (Grounding), berdasarkan IEEE dictionary (standard 100), adalah
melakukan koneksi, baik disengaja atau tidak disengaja, sirkuit listrik atau peralatan ke bumi,
atau ke bodi konduksi yang ditempatkan di bumi. Hal ini dilakukan untuk mempertahankan
potensial bumi pada konduktor yang terhubung dan mengalirkan arus tanah menuju dan dari
bumi.
Adapun syarat – syarat sistem pentanahan yang efektif adalah :

Tahanan pentanahan harus memenuhi syarat yang di inginkan untuk suatu keperluan
pemakaian.

Elektroda yang ditanam dalam tanah harus :
- Bahan Konduktor yang baik
- Tahan Korosi
- Cukup Kuat

Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.

Tahanan pentanahan harus baik untuk berbagai musim dalam setahun.

Biaya pemasangan serendah mungkin.
3.2 Daftar Pustaka
http://engineeringbuilding.blogspot.com/2012/13/Sistem-pentanahan-grounding.html.
http://ahlipenangkalpetir.blogspot.com/2014/01/Standart-nilai-resistan-pembumiangrounding.html.
Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000). Jakarta: Badan Standarisasi Nasional,
2000.
Suyamto, Sutadi, Elin Nuraini. Instalasi dan Evaluasi Grounding untuk MBE industri Lateks
PTAPB Menggunakan Multiple Rod. Yogyakarta : Pusat Teknologi Akselerator dan Proses
Bahan BATAN, 2012.
20