Earth Tester

PENGUKURAN TAHANAN TANAH

Besarnya tahanan tanah sangat penting untuk diketahui sebelum dilakukan pentanahan dalam sistem pengaman dalam instalasi listrik. Untuk mengetahui besar tahanan tanah pada suatu area digunakan alat ukur dengan penampil analog. Hasil pengukuran secara analog sering terjadi kesalahan dalam pembacaan hasil pengukurannya. Untuk mengatasi permasalahan tersebut,maka dirancanglah suatu alat ukur tahanan tanah digital yang memiliki kemudahan dalam pembacaan nilai tahanan yang diukur. Alat ukur ini penampilnya

menggunakan digital pada segmen-segmen, sehingga dengan mudah menyimpan data-data yang terukur. Perancangan alat ukur tahanan tanah digital ini menggunakan tiga batang elektroda yang ditanahkan yaitu elektroda E (Earth), elektroda P (Potensial) dan elektroda C (Curren). Tujuan penggunaan tiga batang elektroda tersebut adalah untuk mengetahui sejauh mana tahanan dapat mengalirkan arus listrik. Alat ukur tahanan tanah ini terdiri dari beberapa blok diagram rangkaian, antara lain rangkaian osilator,rangkaian tegangan input, rangkaian arus input, mikrokontroler dan rangkaian penampil. Sebelum hasil

pengukuran di tampilkan ke LCD, data diolah dirangkaian mikrokontroler. Keuntungan dengan manggunakan mikrokontuler ini yaitu keluaran dari rangkaian input ini debelum masuk ke LCD bisa diatur. Sehingga, perancangan alat ukur tahanan tanah digital ini dapat mengukur tahanan tanah dengan teliti dan akurat. Hadil pengukuran tahanan tanah juga bergantung pada kondisi tanah itu sendiri. Pengukuran tahanan tanah dilakukan dengan membandingkan alat ukur rakitan dengan alat ukur yang sudah ada dengan merek Kyoritsu Earth Tester Digital. Selisih nilai pengukuran antara alat ukur rakitan dengan alat ukur yang sudah ada adalah sebesar 0,31 ohm.

Pengujian Tahanan Pentanahan

November 27th, 2010 · Buku Sekolah Gratis · Teknik pemanfaatan tenaga listrik 1 No comments

Seperti yang telah dibahas pada bagian sistem pentanahan, betapa penting sistem  pentanahan baik dalam sistem tenaga listrik ac maupun dalam pentanahan peralatan untuk menghindari sengatan listrik bagi manusia, rusaknya peralatan dan terganggunya pelayanan sistem akibat gangguan tanah. Untuk menjamin sistem pentanahan memenuhi persyaratan perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini sebenarnya adalah pengukuran tahanan elektroda pentanahan yang dilakukan setelah dilakukan pemasangan elektroda atau setelah perbaikan atau secara periodik setiap tahun sekali. Hal ini harus dilakukan untuk memastikan tahanan pentanahan yang ada karena bekerjanya sistem pengaman arus lebih akan ditentukan oleh tahanan pentanahan ini.

Pada saat ini telah banyak beredar di pasaran alat ukur tahanan pentanahan yang biasa disebut Earth Tester atau Ground Tester. Dari yang untuk beberapa fungsi sampai dengan yang banyak fungsi dan kompleks. Penunjukkan alat ukur ini ada yang analog ada pula yang digital dan dengan cara pengoperasian yang mudah serta aman. Untuk lingkungan kerja yang cukup luas, sangat disarankan untuk memiliki alat semacam ini. Bahasan dalam bagian ini menjelaskan tentang prinsip-prinsip pengujian pengukuran tahanan pentanahan, teknik pengukuran yang presisi baik untuk elektroda tunggal maupun banyak.

Sumber :

Sumardjati, Prih dkk, 2008, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h. 174.

Memasang Instalasi Pembumian

November 2nd, 2010 · Buku Sekolah Gratis · Teknik distribusi tenaga listrik 2 No comments - Tags: Alat Ukur dan Pemeliharaan Tahanan Pembumian, Definisi-Definisi Sistem Pembumian, Elektrode Bumi (Earth Electrode), Gangguan Bumi (Earth Fault),

Pemasangan dan Susunan Elektrode Bumi, Pemeliharaan Tahanan Pembumian, Penghantar pembumian (Earthing Conductor) adalah :, Perencanaan pemasangan peralatan, Tahanan Jenis Tanah, Tujuan Pembumian Peralatan

4-3-1 Definisi-Definisi Sistem Pembumian

Sesuai dengan PUIL 2000 (Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000) terdapat beberapa definisi yang perlu diperhatikan, yaitu :

- Bumi (Earth) adalah massa konduktif bumi yang potensial listriknya di setiap titik manapun menurut konvensi, sama dengan nol.

- Elektrode Bumi (Earth Electrode) adalah bagian konduktif atau kelompok bagian konduktif yang membuat kontak langsung dan memberikan hubungan listrik dengan bumi.

- Gangguan Bumi (Earth Fault) merupakan :

1). Kegagalan isolasi antara penghantar dan bumi atau kerangka.

Gangguan yang disebabkan oleh penghantar yang terhubung ke bumi atau karena resistansi isolasi ke bumi menjadi lebih kecil dari pada nilai tertentu.

- Isolasi (Insulation) adalah :

1). (Sebagai bahan) merupakan segala jenis bahan yang dipakai untuk menyekat sesuatu.

2). (Pada kabel) merupakan bahan yang dipakai untuk menyekat penghantar dari penghantar lain dan dari selubungnya, jika ada,

- Elektrode Batang adalah elektrode dari pipa logam, baja profil atau batang logam lainnya yang dipancangkan ke bumi.

- Pembumian (Earthing) adalah penghubung suatu titik sirkit listrik atau suatu penghantar yang bukan bagian dari sirkit listrik dengan bumi menurut cara tertentu.

- Penghantar pembumian (Earthing Conductor) adalah :

1). Penghantar berimpedasi rendah yang dihubungkan ke bumi.

2). Penghantar proteksi yang menghubungkan terminal pembumian utama atau batang ke elektrode bumi.

- Rel pembumian adalah batang penghantar tempat menghubungkan beberapa penghantar pembumian.

4-3-2 Jenis Tanah

Jenis tanah menurut PUIL 2000 dibagai atas :

1). Tanah rawa,

2). Tanah liat dan tanah ladang,

3). Pasir basah,

4). Krikil basah,

5). Pasir dan kerikil kering,

6). Tanah berbatu.

4-3-3 Tahanan Jenis Tanah

Masing-masing jenis tanah mempunyai nilai tahanan jenis tanah yang berbeda-beda dan bergantung dari jenis tanahnya, dapat dilihat dalam tabel dibawah ini, merupakan nilai tipikal.

4-3-4 Tahanan pembumian

Tahanan pembumian dari elektrode bumi, tergantung pada jenis tanah dan keadaan tanah serta ukuran dan susunan elektrode.

Dari Tabel Tahanan Pembumian pada tahanan jenis (rho – 1) = 100 ohm-meter dibawah ini, menunjukkan nilai rata-rata tahanan elektrode bumi, untuk panjang tertentu.

Untuk tahanan jenis pembumian yang lain (rho), maka besar tahanan pembumiannya merupakan perkalian nilai dalam tabel dengan : Rho / rho – 1 atau Rho / 100

4-3-5 Perencanaan pemasangan peralatan

4-3-5-1 Tujuan Pembumian Peralatan

Pembumian peralatan adalah pembumian bagian dari peralatan yang pada kerja normal, tidak dilalui arus.

Tujuan pembumian peralatan adalah :

a). Untuk membatasi tegangan antara bagian-bagian peralatan yang tidak dilalui arus dan antara bagian-bagian ini dengan bumi sampai pada suatu harga yang aman (tidak membahayakan) untuk semua kondisi operasi normal.

b). Untuk memperoleh impedansi yang kecil/rendah dari jalan balik arus hubung singkat ke tanah.

Kecelakaan pada personil, timbul pada saat hubung singkat ke tanah terjadi. Jadi bila arus hubung singkat ke tanah itu dipaksanakan mengalir melalui impedansi tanah yang tinggi, akan menimbulkan perbedaan potensial yang besar dan berbahaya. Juga impedansi yang besar pada sambungan-sambungan pada rangkaian pembumian dapat menimbulkan busur listrik dan pemanasan yang besarnya cukup menyalakan material yang mudah terbakar.

4-3-5-2 Pemasangan dan Susunan Elektrode Bumi

Untuk memilih macam elektrode bumi yang akan dipakai, harus diperhatikan terlebih dahulu kondisi setempat, sifat tanah dan tahanan pembumian yang diijinkan. Permukaan elektrode bumi harus berhubungan baik dengan tanah sekitarnya. Batu dan kerikil yanglangsung mengenai elektrode bumi, akan memperbesar tahanan pembumian. Elektrode batang, dimasukkan tegak lurus ke dalam tanah dan panjang disesuaikan dengan tahanan pembumian yang diperlukan.

Tahanan pembumian sebagian besar tergantung pada panjangnya dan sedikit bergantung pada ukuran penampangnya. Jika beberapa elektrode diperlukan untuk memperoleh tahanan pembumian yang rendah, maka jarak antara elektrode tersebut minimum harus dua kali panjangnya. Jika elektrode tersebut tidak bekerja efektif pada seluruh panjangnya, maka jarak minimum antara elektrode, harus dua kali panjang efektifnya. Penghantar bumi harus dipasang sambungan yang dapat dilepas untuk keperluan pengujian tahanan pembumian, pada tempat yang mudah dicapai dan sedapat mungkin memanfaatkan sambungan yang karena susunan instalasinya memang harus ada. Sambungan penghantar bumi elektrode bumi, harus kuat secara

mekanis dan menjamin hubungan listrik dengan baik, misalnya dengan menggunakan las, klem atau baut kunci yang tidak mudah lepas. Klem pada elektrode pipa, harus menggunakan baut dengan diameter minimal 10 mm.

4-3-5-3 Alat Ukur dan Pemeliharaan Tahanan Pembumian

a) Alat Ukur Tahanan Pembumian

Untuk mengukur nilai tahanan pembumian dengan cara :

1). Memakai model empat terminal (Motode Wenner) dengan generator putar tangan (DC).

2). Pengukuran tahanan pembumian dengan menyambungkan terminal C1 ke E yang akan diukur, terminal P2 ke P dan terminal C2 ke R. Jarak E – P – R di buat berjarak sama pada satu garis lurus. Meter akan memberikan pembacaan langsung dalam tahanan dan tahanan pembumian dihitung dengan rumus :

? (Rho) = 2 . ? . a . R (ohm-m)

dimana :

? (Rho) = resistivitas tanah (ohm-m)

a = jarak antara electrode (meter)

R = tahanan (ohm)

? (Phi ) = 3,14

3). Memakai Earth Tester (analog) berdasarkan harga potensial.

E (elektrode tanah) yang akan diukur dan elektrode bantu P serta elektrode bantu R diletakkan pada satu garis lurus dengan elektrode E. Volt meter akan menunjuk pada potensial E – P. Menurut hukum Ohm, beda potensial akan berbanding langsung dengan tahanan pembumian.

Terlihat bahwa tahanan membesar dengan kedudukan P semakin jauh dari E, dan kenaikan tersebut dengan cepat berkurang dan bahkan pada jarak tertentu dari E, kenaikan dapat diabaikan karena sangat kecil.

Persyaratan yang harus diperhatikan adalah :

a). Elektrode R harus cukup jauh dari elektrode E, sehingga daerah tahanan tidak saling menutup (over lap).

b). Elektrode P harus ditempatkan di luar dua daerah tahanan, dalam hal ini ditempatkan pada daerah datar dari kurva.

c). Elektrode P harus terletak diantara elektrode-elektrode R dan E, pada garis penghubungnya.

4-3-5-4 Pemeliharaan Tahanan Pembumian

Pemeliharaan pembumian (pentanahan) dilaksanakan minimal sekali dalam setahun diadakan pengukuran nilai pembumian pada musim kemarau. Diambilnya pengukuran pada musim kemarau, karena pada kondisi tersebut nilai tahanan pembumian akan menunjukkan nilai sebenarnya. Jika nilai tahanan pembumian, pada pengukuran di musim kemarau sudah kecil, maka dimusim penghujan akan semakin kecil. Untuk mengetahui nilai tahanan total pembumian, dipakai rumus :

1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ……………………… + 1/Rn (Ohm)

Sumber :

Suhadi dan Wrahatnolo, Tri, 2008, Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 2 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h. 130 – 144.

Pengukuran Tahanan Pentanahan (Earth Tester)

November 27th, 2010 · Buku Sekolah Gratis · Teknik pemanfaatan tenaga listrik 1 No comments

Ada berbagai macam instrument pengukur tanahan pentanahan, salah satu contohnya adalah Earth Hi Tester. Pada instrument cara pengukuran ada 2 macam yaitu :

???? Pengukuran normal (metoda 3 kutub), dan

???? Pengukuran praktis (metoda 2 kutub)

2.12.1.1 Pengukuran Normal (Metoda 3 Kutub)

Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 3a, selanjutnya :

1. Cek tegangan baterai ! (Range saklar : BATT, aktifkan saklar / ON). Jarum harus dalam range BATT.

2. Cek tegangan pentanahan (Range saklar : ~ V, matikan saklar / OFF)

3. Cek tanahan pentanahan bantu (Range saklar : C & P, matikan saklar / OFF). jarum harus dalam range P/C (lebih baik posisi jarum berada saklar 0).

4. Ukurlah tahanan pentanahan (Range saklar : x1???? ke x100????) dengan menekan tombol pengukuran dan memutar selektor, hingga diperoleh jarum pada galvanometer seimbang / menunjuk angka nol. hasil pengukuran adalah angka yang ditunjukkan pada selektor dikalikan dengan posisi range saklar (x1????) atau (x100????).

2.12.1.2 Pengukuran Praktis (Metoda 2 Kutub)

Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 2a.

Perhatikan !

Jika jalur pentanahan digunakan sebagai titik referensi pengukuran bersama, maka semua sambungan yang terhubung dengan pentanahan itu selalu terhubung dengan tanah. Jika terjadi bunyi bip, maka putuskan dan cek lagi.

1. Cek tegangan baterai dan cek tegangan pentanahan

Caranya hampir sama dengan metoda pengukuran normal, hanya pengecekan tekanan tahanan bantu tidak diperlukan.

2. Ukur tahanan pentanahan (Range saklar : x10???? atau x100????). Hasil pengukuran = Rx + Ro

Misalkan berdasarkan pengukuran diperoleh V = 20 V dan I = 1 A, maka tahanan elektroda adalah :

R = V/I = 20/1 = 20 Ohm

Dalam pengukuran yang menggunakan alat ukur tahanan pentanahan, tidak dilakukan pengukuran satu per satu seperti di atas, namun alat ukur telah dilengkapi dengan sistem internal yang memungkinkan pembacaan secara langsung dan mudah.

Sumber :

Sumardjati, Prih dkk, 2008, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h. 174 – 176.

Earth Tester PENGUKURAN TAHANAN TANAH Besarnya tahanan tanah sangat penting untuk diketahui sebelum dilakukan pentanahan dalam sistem pengaman dalam instalasi listrik. Untuk mengetahui besar tahanan tanah pada suatu area digunakan alat ukur dengan penampil analog. Hasil pengukuran secara analog sering terjadi kesalahan dalam pembacaan hasil pengukurannya. Untuk mengatasi permasalahan tersebut,maka dirancanglah suatu alat ukur tahanan tanah digital yang memiliki kemudahan dalam pembacaan nilai tahanan yang diukur. Alat ukur ini penampilnya menggunakan digital.

Posisi Elektroda Bantu Dalam PengukuranNovember 27th, 2010 · Buku Sekolah Gratis · Teknik pemanfaatan tenaga listrik 1 No comments

Dalam setiap pengukuran diinginkan hasil pengukuran yang presisi. Apa artinya sebuah data bila tidak mendekati kebenaran. Salah satu faktor yang mempengaruhi ketelitian dalam pengukuran tahanan pentanahan ini adalah letak elektroda bantu yang digunakan dalam pengukuran. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang presisi adalah dengan meletakkan elektroda bantu-arus Z cukup jauh dari elektroda yang

diukur tahanannya, X, sehingga elektroda bantu-tegangan Y berada di luar daerah yang disebut daerah resistansi efektif dari kedua elektroda (elektroda pentanahan dan elektroda bantuarus). Apa sebenarnya yang dimaksud dengan daerah resistansi efektif ini, dapat diperhatikan Gambar 2.118.

Bila arus diinjeksikan kedalam tanah melalui elektroda Z ke elektroda X, pada kedua elektroda tersebut akan membangkitkan fluks magnet yang arahnya melingkari batang-batang elektroda. Daerah yang dilingkupi oleh fluks magnet dari masingmasing elektroda disebut daerah resistansi efektif. Gambar 2.118 menggambarkan daerah resistansi efektif yang tumpang tindih dari kedua elektroda. Peletakan elektroda Y harus di luar daerah tersebut agar penunjukan alat ukur presisi. Cara mudah untuk mengetahui apakah elektroda Y berada di luar daerah resistansi efektif adalah dengan melakukan pengukuran beberapa kali dengan mengubah posisi elektroda Y di antara X dan Z, yaitu, misalnya pertama pada Y, kemudian dipindah ke arah X, yaitu ke Y’ dan kemudian ke arah Z ke Y”. Perlu digambarkan kurva resistansi (tahanan) sebagai fungsi jarak antara X & Z untuk mengetahui ini.

Bila penunjukan-penunjukan alat ukur tersebut menghasilkan harga resistansi (tahanan) yang berubah secara signifikan, menunjukkan bahwa elektroda Y ada di dalam daerah resistansi efektif yang berarti hasil pengukuran tidak presisi. Sebaliknya, bila diperoleh hasil pengukuran yang relatif sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.119, maka elektroda Y berada di luar daerah resistansi efektif dan hasilnya presisi. Dalam gambar ditunjukkan grafik resistansi sebagai fungsi posisi Y. Bila diperoleh perbedaan yang besar (Gambar 2.118) menunjukkan ketidakpresisian hasil pengukuran, sebaliknya jika perbedaan pembacaan kecil diperoleh hasil pengukuran yang presisi (Gambar 2.119) dalam arti bahwa inilah tahanan elektroda X yang paling tepat.

Sumber :

Sumardjati, Prih dkk, 2008, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h. 176 – 178.

Tahanan Jenis TanahNovember 27th, 2010 · Buku Sekolah Gratis · Teknik pemanfaatan tenaga listrik 1 No comments

Tahanan jenis tanah sangat menentukan tahanan pentanahan dari elektrodaelektroda pentanahan. Tahanan jenis tanah diberikan dalam satuan Ohm-meter. Dalam bahasan di sini menggunakan satuan Ohm-meter, yang merepresentasikan tahanan tanah yang diukur dari tanah yang berbentuk kubus yang bersisi 1 meter. Yang menentukan tahanan jenis tanah ini tidak hanya tergantung pada jenis tanah saja melainkan dipengaruhi oleh kandungan moistur, kandungan mineral yang dimiliki dan suhu (suhu tidak berpengaruh bila di atas titik beku air). Oleh karena itu, tahanan jenis tanah bisa berbeda-beda dari satu tempat dengan tempat yang lain tergantung dari sifat-sifat yang dimilikinya. Sebagai pedoman kasar, tabel berikut ini berisikan tahanan jenis tanah yang ada di Indonesia.

Pengetahuan ini sangat penting khususnya bagi para perancang sistem pentanahan. Sebelum melakukan tindakan lain, yang pertama untuk diketahui terlebih dahulu adalah sifat-sifat tanah di mana akan dipasang elektroda pentanahan untuk mengetahui

tahanan jenis pentanahan. Apabila perlu dilakukan pengukuran tahanan 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 pentanahan. Bila terjadi hal semacam ini, maka yang bisa digunakan sebagai patokan adalah kondisi kapan tahanan jenis pentanahan yang tertinggi. Ini sebagai antisipasi agar tahanan pentanahan tetap memenuhi syaratpada musim kapan tahanan jenis pentanahan tinggi, misalnya ketika musim kemarau.

Sumber :

Sumardjati, Prih dkk, 2008, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h. 170.

Pengukuran Tahanan Pentanahan (Earth Tester)November 27th, 2010 · Buku Sekolah Gratis · Teknik pemanfaatan tenaga listrik 1 No comments

Ada berbagai macam instrument pengukur tanahan pentanahan, salah satu contohnya adalah Earth Hi Tester. Pada instrument cara pengukuran ada 2 macam yaitu :

???? Pengukuran normal (metoda 3 kutub), dan

???? Pengukuran praktis (metoda 2 kutub)

2.12.1.1 Pengukuran Normal (Metoda 3 Kutub)

Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 3a, selanjutnya :

1. Cek tegangan baterai ! (Range saklar : BATT, aktifkan saklar / ON). Jarum harus dalam range BATT.

2. Cek tegangan pentanahan (Range saklar : ~ V, matikan saklar / OFF)

3. Cek tanahan pentanahan bantu (Range saklar : C & P, matikan saklar / OFF). jarum harus dalam range P/C (lebih baik posisi jarum berada saklar 0).

4. Ukurlah tahanan pentanahan (Range saklar : x1???? ke x100????) dengan menekan tombol pengukuran dan memutar selektor, hingga diperoleh jarum pada galvanometer seimbang / menunjuk angka nol. hasil pengukuran adalah angka yang ditunjukkan pada selektor dikalikan dengan posisi range saklar (x1????) atau (x100????).

2.12.1.2 Pengukuran Praktis (Metoda 2 Kutub)

Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 2a.

Perhatikan !

Jika jalur pentanahan digunakan sebagai titik referensi pengukuran bersama, maka semua sambungan yang terhubung dengan pentanahan itu selalu terhubung dengan tanah. Jika terjadi bunyi bip, maka putuskan dan cek lagi.

1. Cek tegangan baterai dan cek tegangan pentanahan

Caranya hampir sama dengan metoda pengukuran normal, hanya pengecekan tekanan tahanan bantu tidak diperlukan.

2. Ukur tahanan pentanahan (Range saklar : x10???? atau x100????). Hasil pengukuran = Rx + Ro

Misalkan berdasarkan pengukuran diperoleh V = 20 V dan I = 1 A, maka tahanan elektroda adalah :

R = V/I = 20/1 = 20 Ohm

Dalam pengukuran yang menggunakan alat ukur tahanan pentanahan, tidak dilakukan pengukuran satu per satu seperti di atas, namun alat ukur telah dilengkapi dengan sistem internal yang memungkinkan pembacaan secara langsung dan mudah.

Sumber :

Sumardjati, Prih dkk, 2008, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h. 174 – 176.

vii RINGKASAN

Megger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik

maupun instalasi-instalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalah tegangan tinggi

arus searah, yang diputar oleh tangan.

Megger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasi

antara lain untuk:

1. Kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan

2. Kabel tegangan rendah

3. Kabel tegangan tinggi

4. Transformator, OCB dan peralatan listrik lainnya

Pentanahan (grounding)adalah merupakan suatu mekanisme dimana daya

listrik dihubungkan langsung dengan tanah (bumi). Tujuan utama dari adanya

pentanahan adalah menciptakan jalur yanglow-impedance(tahanan rendah) terhadap

permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage.

Untuk memperoleh nilai tahanan jenis tanah yang akurat diperlukan

pengukuran secara langsung pada lokasi. Jika diperlukan di lapangan harus disiapkan

hubungan atau koneksi yang mudah dilepas untuk dapat diadakan pengukuran pada

tiap-tiap elektrode.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Megger

2.1.1 Apa itu Megger

Megger dipergunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik

maupun instalasi-instalasi, output dari alat ukur ini umumnya adalah tegangan tinggi

arus searah, yang diputar oleh tangan.

Besar tegangan tersebut pada umumnya adalah: 500, 1.000, 2.000 atau 5.000

volt dan batas pengukuran dapat bervariasi antara 0,02 sampai 20 meter ohm dan 5

sampai 5.000 meter ohm dan lain-lain sesuai dengan sumber tegangan dari megger

tersebut.

Dengan demikian, maka sumber tegangan megger yang dipilih tidak hanya

tergantung dari batas pengukur, akan tetapi juga terhadap tegangan kerja (sistem

tegangan) dari peralatan ataupun instansi yang akan diuji isolasinya.

Dewasa ini telah banyak pula megger yang mengeluarkan tegangan tinggi,

yang didapatkannya dari baterai sebesar 8 – 12 volt (megger dengan sistem elektronis).

Megger dengan bateri umumnya membangkitkan tegangan tinggi yang jauh lebih stabil

dibanding megger dengan generator yang diputar dengan tangan. Gambar rangkaian

dasar megger adalah seperti gambar 2.1.

Megger ini banyak digunakan petugas dalam mengukur tahanan isolasi

antara lain untuk:

1. Kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan

2. Kabel tegangan rendah

3. Kabel tegangan tinggi

4. Transformator, OCB dan peralatan listrik lainnya.

PUTU RUSDI ARIAWAN

4

Gambar 2.1 Rangkaian dasar megger

2.1.2 Megger Test (Test Insulasi / Insulation Test)

Mengapa kita melakukan pengetesaninsulation / megger test ?? Test insulasi

dipergunakan untuk mengetahui kondisi konduktor di jaringan. Insulasi yang memadai

diperlukan untuk menghindari terjadinya direct contactseperti

short circuitatau ground fault. Buruknya insulasi jaringan bisa mengakibatkan

terjadinya arus bocor dan bisa membahayakan nyawa seseorang. Dimungkinkan

juga akan menimbulkan percikan api yang bisa mengakibatkan kebakaran.

Pengetesan dilakukan dengan pengukuran tingkat kebocoran jaringan line/

phase dengan netral dan line dengan ground. Sebelum melakukan pengetesan terlebih

dahulu dilakukan pemutusan hubungan komponen elektronik danpilot

lampdengan jaringan. Metode pengetesan bisa dilakukan dengan tegangan yang

berbeda sesuai dengan kebutuhan. Batas minimum insulasi yang bisa ditolerir untuk

pengetesan dengan tegangan 500 VDC adalah 0,5 Meg Ohm sedangkan dengan

tegangan 1000 VDC adalah 1 Meg Ohm.

Insulasi menjadi salah satu penyebab utama terbakarnya sebuah motor selain

masalah elektrik dan mekanik. Sebuah motor akan mengalami penurunan tingkat

insulasi karena usia pakai. Jika insulasi motor telah mencapai antara 10 ~ 1 Meg Ohm

maka perlu dilakukan preventive maintenance. Jika insulasi dibawah 1 Meg Ohm berarti

motor dalam kondisi kritis.

PUTU RUSDI ARIAWAN

5

Rumus Perhitungan Pengukuran Insulation Test

1. Pengukuran tegangan Rendah: Rumus ≥ 1000. E (minimal) Contoh :

E =380 V

Ris ol a si= 1000 . 380

= 380.000 Ω

= 0.38 M Ω

Bila hasil pengukuran lebih dari 0.38 maka alat tersebut masih

bisa dikatakan baik.

2. Pengukuran Tegangan Menengah dan Tinggi :

Mengunakan DC Test

Rumus Risolator → Arus bocor

Max =………… μA

2.1.3Meter Tahanan Pentanahan

Biasa disebut dengan Meger Tanah atau Earth Tester, digunakan untuk

mengukur tahanan pentanahan kerangka kubikel dan pentanahan kabel. Terminal alat

ukur terdiri dari 3 (tiga) buah, 1 (satu) dihubungkan dengan elektroda yang akan diukur

nilai tahanan pentanahannya dan 2 (dua) dihubungkan dengan elektroda bantu yang

merupakan bagian dari alat ukurnya. Ketelitian hasil tergantung dari cukupnya energi

yang ada pada baterai.

Gambar 2.2 Meter Tahanan Pentanahan

PUTU RUSDI ARIAWAN

6

Meter Tahanan Kontak biasa disebut dengan Micro Ohm meter dan digunakan

untuk mengukur tahanan antara terminal masuk dan terminal keluar pada alat hubung

utama kubikel. Nilai yang dihasilkan adalah dalam besaran micro atau sepersatu juta

ohm.

Dua terminal alat ukur yang dihubungkan ke terminal masuk dan keluar akan

mengalirkan arus searah dengan nilai minimal 200 Amper. Sebenarnya yang terukur

pada alat ukurnya adalah jatuh tegangan antara 2 (dua) terminal yang terhubung

dengan alat ukur, tetapi kemudian nilainya dikalibrasikan menjadi satuan micro ohm.

Gambar 2.3 Micro Ohm meter.

2.2 Pentanahan

2.2.1 Pengertian Pentanahan

Pentanahan (grounding) adalah merupakan suatu mekanisme dimana daya

listrik dihubungkan langsung dengan tanah (bumi). Seperti kita ketahui bersama bahwa

arus listrik terjadi jika ada perbedaan potensial diantara 2 (dua) buah titik (node). Arus

listrik selalu mengalir dari titik yang mempunyai energi potensial (Ep) yang lebih tinggi

ke titik yang mempunyai energi potensial lebih rendah. Hal ini terjadi sebaliknya dengan

arah aliran elektron yang mengalir dari titik dengan Ep yang lebih rendah ke titik yang

mempunyai Ep yang lebih tinggi, mengapa dapat terjadi demikian?, ilmu elektronika

yang akan menjawabnya, yakni suatu cabang ilmu fisika yang secara khusus

mempelajari aliran elektron.

Energi listrik atau biasa disebut dengan daya listrik (P) yang notabene

adalah merupakan hasil perkalian antara tegangan listrik (V) dengan arus listrik (I)

PUTU RUSDI ARIAWAN

7

selalu akan mengalir ke titik yang mempunyai tantangan atau rintangan atau hambatan

(R) yang paling besar, mengapa bisa begitu? Fenomena ini dapat dijawab dengan

percobaan dengan mempergunakan zat cair (air) dengan bejana berhubungan,

misalnya bentuk setiap bejana yang berhubungan itu mempunyai perbedaan bentuk

dan ukurannya, akan terlihat bahwa jika pada bejana berhubungan tersebut kita alirkan

air untuk memenuhi semua bejana tersebut, maka semua bejana tersebut akan menjadi

penuh secara bersamaan dalam waktu yang sama, hal ini dapat kita analogikan dengan

apa yang terjadi pada energi listrik.

Dengan demikian ternyata bahwa arus listrik akan mengalir jika ada hambatan

atau rintangan yang menghalang diantara 2 titik yang berbeda, mengapa ? jawabannya

adalah dengan adanya rintangan atau hambatan yang ada akan menyebabkan

terjadinya perbedaan potensi pada masing-masing titik, sehingga menyebabkan

terjadinya arus listrik (I) diantara kedua titik tersebut.

Jadi usahakanlah tantangan atau hambatan diantara kedua titik yang berbeda

potensinya agar menjadi sekecil mungkin (mendekati nilai nol) untuk menghindari

terjadinya arus listrik diantara kedua titik tersebut, karena semua penghantar

mempunyai tahanan masing-masing atau disebut dengan tahanan jenis, maka untuk

membuat tahanan yang benar-benar bernilai nol diantara kedua titik tersebut, yakni

hanya dengan menghubungkannya ke bumi atau tanah yang akan menyebabkan

tahanan atau hambatan diantara kedua titik tersebut menjadi nol sehingga tidak ada

perpindahan daya listrik yang terjadi diantara keduanya.

2.2.2 Tujuan Pentanahan

Adapun tujuan dari sistem pentanahan tersebut adalah untuk membatasi

tegangan pada bagian-bagian peralatan yang tidak seharusnya dialiri arus mis:

body/casing, hingga tercapai suatu nilai yang aman untuk semua kondisi operasi, baik

kondisi normal maupun saat terjadi gangguan, memberikan jaminan keselamatan dari

bahaya kejut listrik, baik perlindungan dari sentuh langsung

PUTU RUSDI ARIAWAN

8

maupun tak langsung, serta perlindungan terhadap suhu berlebih yang dapat

mengakibatkan kebakaran.

Tujuan utama dari adanya pentanahan adalah menciptakan jalur yang

low-impedance(tahanan rendah) terhadap permukaan bumi untuk gelombang

listrik dan transient voltage. Penerangan, arus listrik, circuit switchingdan

electrostatic dischargeadalah penyebab umum dari adanya sentakan listrik atau

transient voltage. Sistem pentanahan yang efektif akan meminimalkan efek

tersebut.

Jika terjadi gangguan/kondisi yang tidak diinginkan, baik langsung atau tidak

langsung (induksi), diupayakan agar gangguan tersebut dialirkan ke tempat yg aman,

misal, ke tanah.

Grounding

yang baik tergantung kondisi tanah (komposisi dan

kelembaban), semakin basah tanah maka resistansinya semakin kecil sehingga

semakin mudah mengalirkan arus/tegangan buangan. Jadi simpelnya, usahakan

grounding mencapai permukaan air dan menggunakan kabel khususgrounding

(penghantar) yang baik. cukup ideal jika disambungkan dengan pipa instalasi

pompa/mesin air.

Tambahan, berikut dari salah satu sumber tentang jenis-jenis gangguan

listrik yang sering terjadi yaitu : Blackouts, Blackouts, Line Noise, Sags, Surges,

Spike/Lightning.

2.2.3 Karakteristik Pentanahan yang Efektif

Karakteristik sistem pentanahan yang efektif antara lain adalah:

1. Terencana dengan baik, semua koneksi yang terdapat pada data center harus

merupakan koneksi yang sudah direncanakan sebelumnya dengan kaidah-

kaidah tertentu.

2. Verifikasi secara visual dapat dilakukan.

3. Sesuai dengan ukuran, TIA-942 menyediakan guideline untuk setiap

komponen pada data center.

4. Menghindarkan gangguan yang terjadi pada arus listrik dari perangkat.

MEGGER & PENGUKURAN PENTANAHAN

Download this Document for FreePrintMobileCollectionsReport Document

This is a private document.

Info and Rating

bumi menggunakan

resistansi bumi

71dc71a08ac651 doc

5 5 false false 0

tahanan untuk

mengukur resistansi

arus bocor

konduktor

data

Elektroda Pentanahan dan Tahanan PentanahanNovember 27th, 2010 · Buku Sekolah Gratis · Teknik pemanfaatan tenaga listrik 1 No comments

Tahanan pentanahan harus sekecil mungkin untuk menghindari bahaya-bahaya yang ditimbulkan oleh adanya arus gangguan tanah. Hantaran netral harus diketanahkan di dekat sumber listrik atau transformator, pada saluran udara setiap 200 m dan di setiap konsumen. Tahanan pentanahan satu elektroda di dekat sumber listrik, transformator atau jaringan saluran udara dengan jarak 200 m maksimum adalah 10 Ohm dan tahanan pentanahan dalam suatu sistem tidak boleh lebih dari 5 Ohm. Seperti yang telah disampaikan di atas bahwa tahanan pentanahan diharapkan bisa sekecil mungkin. Namun dalam prakteknya tidaklah selalu mudah untuk mendapatkannya karena banyak faktor yang mempengaruhi tahanan pentanahan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besar tahanan pentanahan adalah :

• Bentuk elektroda. Ada bermacam-macam bentuk elektroda yang banyak digunakan, seperti jenis batang, pita dan pelat.

• Jenis bahan dan ukuran elektroda. Sebagai konsekwensi 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, seperti korosi. Ukuran elektroda dipilih yang mempunyai kontak paling efektif dengan tanah.

• Jumlah/konfigurasi elektroda. Untuk mendapatkan tahanan pentanahan yang dikehendaki dan bila tidak cukup dengan satu elektroda, bisa digunakan lebih banyak elektroda dengan bermacam-macam konfigurasi pemancangannya di dalam tanah;

• Kedalaman pemancangan/penanaman di dalam tanah. Pemancangan ini tergantung dari jenis dan sifat-sifat tanah. Ada yang lebih efektif ditanam secara dalam, namun ada pula yang cukup ditanam secara dangkal;

• Faktor-faktor alam. Jenis tanah: tanah gembur, berpasir, berbatu, dan lainlain; moisture tanah: semakin tinggi kelembaban atau kandungan air dalam tanah akan memperrendah tahanan jenis tanah; kandungan mineral tanah: air tanpa kandungan garam adalah isolator yang baik dan semakin tinggi kandungan garam akan

memperendah tahanan jenis tanah, namun meningkatkan korosi; dan suhu tanah: suhu akan berpengaruh bila mencapai suhu beku dan di bawahnya. Untuk wilayah tropis seperti Indonesia tidak ada masalah dengan suhu karena suhu tanah ada di atas titik beku.

Tahanan   Pentanahan

Sabtu, 4 Oktober 2008 pada 10:31 (IPTEK) Tags: bentonite, elektroda, galvanic, garam, musim, service, tanah, temperatur

4 Votes

Sambungan ke tanah diperlukan untuk melindungi peralatan – peralatan komunikasi dan personal terhadap bahaya petir atau kesalahan pada power sistem dan juga dapat berfungsi sebagai service pada suatu sistem.

Untuk merencanakan suatu sistem pentanahan ada beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan, antara lain Tahanan Jenis Tanah, Struktur tanah, keadaan lingkungan, biaya, ukuran dan bentuk sistemnya.

Biasanya tahanan pentanahan yang lebih rendah sangat efektif, tetapi biaya menjadi besar. Untuk itu perlu dipertimbangkan efek fungsi dan ekonomisnya. Oleh karena itu perlu kiranya bagi kita untuk dapat merencanakan dan membuat sistem pentanahan yang sesuai dengan keperluannya.

SYARAT – SYARAT SISTEM PENTANAHAN YANG EFEKTIF

1. Tahanan pentanahan harus memenuhi syarat yang di inginkan untuk suatu keperluan pemakaian

2. Elektroda yang ditanam dalam tanah harus : o Bahan Konduktor yang baiko Tahan Korosio Cukup Kuat

3. Jangan sebagai sumber arus galvanis4. Elektroda harus mempunyai kontak yang baik dengan tanah sekelilingnya.5. Tahanan pentanahan harus baik untuk berbagai musim dalam setahun.6. Biaya pemasangan serendah mungkin.

FAKTOR-FAKTOR YANG MENENTUKAN TAHANAN PENTANAHAN

Tahanan pentanahan suatu elektroda tergantung pada tiga faktor :

1. Tahanan elektroda itu sendiri dan penghantar yang menghubungkan ke peralatan yang ditanahkan.

2. Tahan kontak antara elektroda dengan tanah.3. Tahanan dari massa tanah sekeliling elektroda.

Namun demikian pada prakteknya tahanan elektroda dapat diabaikan, akan tetapi tahanan kawat penghantar yang menghubungkan keperalatan akan mempunyai impedansi yang tinggi terhadap impuls frekuensi tinggi seperti misal pada saat terjadi lightningdischarge. Untuk menghindarinya, sambungan ini di usahakan dibuat sependek mungkin.

Dari ketiga faktor tersebut diatas yang dominan pengaruhnya adalah tahanan sekeliling elektroda atau dengan kata lain tahanan jenis tanah (ρ).

TAHANAN JENIS TANAH (ρ)

Dari rumus untuk menentukan tahanan tanah dari statu elektroda yang hemispherical R = ρ/2πr terlihat bahwa tahanan pentanahan berbanding lurus dengan besarnya ρ. Untuk berbagai tempat harga ρ ini tidak sama dan tergantung pada beberapa faktor :

1. sifat geologi tanah2. Komposisi zat kimia dalam tanah3. Kandungan air tanah4. Temperatur tanah5. Selain itu faktor perubahan musim juga mempengaruhinya.

Sifat Geologi Tanah

Ini merupakan faktor utama yang menentukan tahanan jenis tanah. Bahan dasar dari pada tanah relatif bersifat bukan penghantar. Tanah liat umumnya mempunyai tahanan jenis terendah, sedang batu-batuan dan quartz bersifat sebagai insulator.

Tabel dibawah ini menunjukkan harga-harga ( ρ ) dari berbagai jenis tanah.

Tabel. 1

No.

JENIS TANAH 

TAHANAN JENIS TANAH( ohm.meter

)  

 1. Tanah yang mengandung

air garam5 – 6

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Rawa

Tanah liat

Pasir Basah

Batu-batu kerikil basah

Pasir dan batu krikil kering

Batu

30

100

200

500

1000

3000

KOMPOSISI ZAT – ZAT KIMIA DALAM TANAH

Kandungan zat – zat kimia dalam tanah terutama sejumlah zat organik maupun anorganik yang dapat larut perlu untuk diperhatikan pula.

Didaerah yang mempunyai tingkat curah hujan tinggi biasanya mempunyai tahanan jenis tanah yang tinggi disebabkan garam yang terkandung pada lapisan atas larut. Pada daerah yang demikian ini untuk memperoleh pentanahan yang efektif yaitu dengan menanam elektroda pada kedalaman yang lebih dalam dimana larutan garam masih terdapat.

KANDUNGAN AIR TANAH

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.

TEMPERATUR TANAH

Temperatur bumi pada kedalaman 5 feet (= 1,5 m) biasanya stabil terhadap perubahan temperatur permukaan.

Bagi Indonesia daerah tropic perbedaan temperatur selama setahun tidak banyak, sehingga faktor temperatur boleh dikata tidak ada pengaruhnya.

ELEKTRODA PENTANAHAN

Jenis Elektroda pentanahan

Pada dasarnya ada 3 (tiga) jenis elektroda yang digunakan pada sistem pentanahan yaitu :

1. Elektroda Batang2. Elektroda Pelat3. Elektroda Pita

Elektroda – elektroda ini dapat digunakan secara tunggal maupun multiple dan juga secara gabungan dari ketiga jenis dalam suatu sistem.

ELEKTRODA BATANG

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.Ukuran Elektroda :diameter 5/8 ” - 3/4 ”Panjang 4 feet – 8 feetElektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun untuk pemakaian pentanahan yang lain.

ELEKTRODA PELAT

Bentuk elektroda pelat biasanya empat perseguí atau empat persegi panjang yang tebuat dari tembaga, timah atau pelat baja yang ditanam didalam tanah. Cara penanaman biasanya secara vertical, sebab dengan menanam secara horizontal hasilnya tidak berbeda jauh dengan vertical. Penanaman secara vertical adalah lebih praktis dan ekonomis.

ELEKTRODA PITA

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 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.

PENGKONDISIAN TANAH

Bagi daerah – daerah yang mempunyai struktur tanah dengan tahanan jenis tanah yang tinggi untuk memperoleh tahanan pentanahan yang diinginkan seringkali sukar diperoleh. Ada tiga cara untuk mengkondisikan tanah agar pada lokasi elektroda ditanam tahanan jenis tanah menjadi rendah, yaitu :

1. Dengan membuat lubang penanaman elektroda yang lebar dan dimasukkan mengelilingi elektroda tersebut bahan – bahan seperti tanah liat atau cokas.

2. Mengelilingi elektroda pada statu jarak tertentu diberi zat-zat nimia yang mana akan memperkecil tahanan jenis tanah di sekitarnya. Zat-zat nimia yang biasa di pakai adalah sodium chloride, calsium chloride, magnesium sulfat, dan coper sulfat.

3. Dengan Bentonite.Bubuk bentonita bersifat mengabsorb air, karena itu dengan mencampur bubuk bentonite, garam dapur dan air maka campuran bentonite tersebut dapat menghasilkan tahanan jenis tanah yang rendah. Dengan menanamkan campuran bentonite tersebut disekeliling elektroda maka tahanan pentanahandapat diperkecil 1/10 – 1/15 kali.Komposisi campuran bentonite menurut perbandingan :Bentonite : garam dapur : air = 1 : 0,2 : 2

Free

PENGUKURAN TAHANAN PENTANAHAN

Tujuan pentanahan peralatan adalah usaha untuk mengamankan system

apabila terjadi hubung singkat pada peralatan, selanjutnya arus hubung singkat tsb

akan disalurkan ketanah dan tidak membahayakan bagi orang dan peralatan, terutama

pada peralatan listrik yang rangka (bodi) terbuat dari logam harus ditanahkan.

Pengukuran perlu dilakukan sebelum system dioperasikan pertama kali, waktu

pemeliharaan atau setelah system ada gangguan. Sewaktu pelaksanaan pengukuran

pentanahan, saluran (kawat) dari electrode ke rangka peralatan harus dilepas.

Pengukuran dilakukan pada electrode dengan alat ukur EARTH TESTER.

Dalam perencanaan pengetanahan hal yang harus diperhatikan

adalah jenis tanah, berikut ini tabel nilai rata2 resistansi dari jenis tanah.

Pelaksanaan pengoperasian Earth Tester sbb: Prop (A) di hubungkan dengan electrode

(di bak kontrol). Prop (B) dan (C) ditancapkan ketanah dengan jarak antara