Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia April, 2011
TUJUAN PENTANAHAN
• Keamanan Bagi Manusia • Jalur Bagi Arus Gangguan • Proteksi Peralatan
Safety Bagi Manusia Melindungi Manusia dari Bahaya Kejutan Listrik yang diakibatkan oleh pengumpulan muatan pada logam yang terbuka
Casing / Box penutup
Rangkaian Alat
v
Jalur Bagi Arus Gangguan
-Arus Akibat Sambaran Petir Langsung PERALATAN
-Arus Akibat Induksi Sambaran Petir
EQ
TANAH Distribusi Arus Gangguan
Proteksi Bagi Peralatan Merupakan Jalur bagi Pelepasan Arus oleh sistem proteksi internal apabila terjadi gangguan surja, yang diakibatkan oleh sambaran petir langsung maupun tak langsung, dan juga proses switching peralatan besar. Peralatan
KOMPONEN SISTEM PENTANAHAN
1. TANAH 2. ELEKTRODA PENTANAHAN •KEDUA KOMPONEN DIATAS MENENTUKAN BAIK BURUKNYA SUATU SISTEM PENTANAHAN •KUALITAS SISTEM PENTANAHAN DIEKSPRESIKAN DALAM BENTUK TAHANAN PENTANAHAN(OHM) •NILAI TAHANAN SISTEM PENTANAHAN HARUS DIBAWAH 0,5 OHM
1. 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
JENIS TANAH Sawah, Rawa (tanah liat) Tanah garapan (tanah liat)
TAHANAN JENIS (W - M) 0 - 150 10 - 200
Sawah, Tanah Garapan (kerikil)
100 - 1000
Pegunungan (Biasa)
200 - 2000
Pegunungan (Batu)
2000 - 5000
Pinggir Sungai (Berbatu)
1000 - 5000
JENIS TANAH Pasir
TAHANAN TANAH > 400
Tanah Berpasir
300
Tanah Liat
100
Tanah Lempung
60
Tanah Hitam (Black Cotton Soil)
50
Tanah Gemuk (Peat)
20
Tanah Tepian Sungai
0 S/D 50
Pengaruh Temperatur Terhadap Tahanan Jenis Tanah
Temperatur
Tahanan jenis
( 0C)
(0F)
Ohm / Cm3
20
68
75
10
50
99
0 air
32
138
0 es
32
300
-5
23
790
-15
14
3300
Pengaruh Kelembaban Terhadap Tahanan Jenis Tanah
Persentase air
Tahanan
(Ohm / Cm 3)
Lapisan atas 0.0
10 x 106
10 x 106
2.5
2500
1500
2.0
1650
430
10.0
530
185
15.0
190
10
20.0
120
63
30.0
60
42
2. 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 Tanah Luas Kontak Elektroda dengan Tanah Kedalaman Elektroda Tanah Jumlah dan jarak Elektroda Tanah
Tahanan Pentanahan untuk Bentuk Elektroda Tanah yang berbeda
• Elektroda Belahan Bumi (Hemisphere)
• Elektroda Bulat (Spherical)
l 4 2 Rt Q ln 2 dh
• Elektroda Batang (Rod) R=Tahanan Sistem Pentanahan = Tahanan Jenis Tanah r = Jari-jari konduktor
R 2 r r R 1 4r 2h
= Panjang Elektroda h = Kedalaman Elektroda Q = Konstanta (1 dan 1,3)
l
Elektroda Pelat (Plate)
Elektroda 2 Kawat Horisontal
Kawat Lingkaran
Grid (mesh)
R
R 0,366
r 1 8r 2,5h r
4l l log log 0 , 250 2l d h
16r 4r R ln ln 2 d h 4 r 2 2400 A R 0,13 1 log A 3 A N
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.
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
Metoda Mendapatkan Tahanan Sistem Pentanahan yang baik (kecil) Beberapa Hal yang dapat diupayakan untuk mendapatkan nilai tahanan pentanahan yang baik adalah : 1. 2. 3. 4. 5.
Menggunakan down konduktor berdiameter besar Menggunakan Elektroda tanah dengan luas kontak yang besar (diameter yang besar) Memperdalam timbunan elektroda kedalam tanah. Memberikan campural unsur elektrolit kedalam tanah. Membuat pararel dua elektroda pentanahan
Pengukuran Tahanan Pentanahan Earth Resistance Tester A
V
Permukaan Tanah Besi pembantu Saluran Pentanahan
Elektroda Pentanahan
