Earth Tester PENGUKURAN TAHANAN TANAH

Transkripsi

1 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

2 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 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

3 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 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 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 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 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.

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

6 las, klem atau baut kunci yang tidak mudah lepas. Klem pada elektrode pipa, harus menggunakan baut dengan diameter minimal 10 mm 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.

7 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.

8

9 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/R /Rn (Ohm) Sumber :

10 Suhadi dan Wrahatnolo, Tri, 2008, Teknik Distribusi Tenaga Listrik Jilid 2 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h 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) 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????) Pengukuran Praktis (Metoda 2 Kutub) Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 2a.

11 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

12 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 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 Pengukuran November 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

13 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 Bila arus diinjeksikan kedalam tanah melalui elektroda Z ke elektroda X, pada kedua elektroda tersebut akan membangkitkan fluks magnet yang arahnya melingkari batangbatang elektroda. Daerah yang dilingkupi oleh fluks magnet dari masingmasing elektroda disebut daerah resistansi efektif. Gambar 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.

14 Sumber : Sumardjati, Prih dkk, 2008, Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik Jilid 1 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, h Tahanan Jenis Tanah November 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

15 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 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) 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????) Pengukuran Praktis (Metoda 2 Kutub) Langkah awal adalah memposisikan saklar terminal pada 2a.

16 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

17 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 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. PUTU RUSDI ARIAWAN 3 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Megger Apa itu Megger

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

19 PUTU RUSDI ARIAWAN 4 Gambar 2.1 Rangkaian dasar megger 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

20 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 E (minimal) Contoh : E =380 V Ris ol a si= = Ω = 0.38 M Ω Bila hasil pengukuran lebih dari 0.38 maka alat tersebut masih bisa dikatakan baik.

21 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.

22 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 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.

23 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 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.

24 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 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 kaidahkaidah 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.

25 PUTU RUSDI ARIAWAN 9 5. Semua komponen metal harus ditahan/diikat oleh sistem pentanahan, dengan tujuan untuk meminimalkan arus listrik melalui material yang bersifat konduktif pada potensial listrik yang sama Komponen Utama Sistem Pentanahan Dalam system pentanahan komponen komponen utama yang diperlukan antara lain elektroda pentanahan dan hantaran pentanahan berperan sangat besar. Elektroda Pentanahan adalah penghantar yang ditanam dalam tanah dan sebagai kontak langsung dengan tanah yang diusahakan sampai mencapai titik air tanah. Bahan elektroda pentanahan ialah tembaga atau baja profil digalvanisir atau pipa galvanis, sedangkan ukuran dan jenis elektroda pentanahan bermacam- macam tergantung dari lokasi dan metode pentanahannya. Jenis elektroda pentanahan antara lain : 1. Elektroda Batang / pasak 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 tegak dalam tanah sedalam 2,75 meter. (Gambar 2.3) Gambar 2.4 Elektroda Batang 2. Elektroda pita ( strip plat ) yang dibentuk lingkaran ditanam minimum 0,5 1m dari permukaan tanah. ( Gambar 2.4 )

26

27 PUTU RUSDI ARIAWAN 10 Gambar 2.5 Elektroda pita 3. Elektroda plat ditanam minimum 50 cm dari permukaan tanah. ( Gambar 2.5 ) Gambar 2.6 Elektroda plat 4. Elektroda jembatan ( mesh / grounding bridge ) dibuat dari strip plat yang dirangkai menyerupai jembatan biasanya dipasang dibawah tower transmisi (Gambar 2.6 ) Gambar 2.7 Elektroda Jembatan

28 Hantaran pentanahan yaitu hantaran sebagai penyalur arus, harus jenis penghantar yang baik, kuat secara mekanis dan dilindungi untuk menjaga kemungkinan gangguan mekanis yang dapat menyebabkan turunnya daya hantar ataupun terputus. PUTU RUSDI ARIAWAN 11 Satu hal yang sangat perlu diperhatikan dalam pemasangan sistem pentanahan adalah cara penyambungan / kontak sambung. Penyambungan harus baik dan benar sehingga memenuhi persyaratan mekanis maupun daya hantar listriknya, sambungan harus dapat dibuka dalam rangka pengujian besarnya tahanan pentanahan dan pemeliharaan. 2.3 Pengukuran Pentanahan Resistans Tanah

29 Struktur dan karakteristik tanah merupakan salah satu faktor yang mutlak diketahui karena mempunyai kaitan erat dengan perencanaan sistem pentanahan yang akan digunakan. Nilai tahanan jenis tanah harganya bermacam-macam, tergantung pada komposisi tanahnya. Batasan atau pengelompokan tahanan jenis dari berbagai macam jenis tanah pada kedalaman tertentu tergantung pada beberapa hal antara lain pengaruh temperatur, pengaruh kelembaban, dan pengaruh kandungan kimia. 1. Nilai resistans jenis tanah Nilai resistans jenis tanah, rt sangat berbeda tergantung komposisi tanah seperti dapat dilihat dalam pasal dalam PUIL 1987 atau yang ditunjukkan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Nilai rata-rata jenis tanah rt Jenis Tanah Resistans jenis tanah rt dalam ohm-m Tanah rawa Tanah liat dan tanah ladang Pasir basah Kerikil basah Pasir / kerikil kering <10000 Tanah berbatu Air laut dan air tawar

30 PUTU RUSDI ARIAWAN 12 Nilai-nilai tersebut pada Tabel 2.1 seluruhnya berlaku untuk tanah lembab sampai basah. Pasir kering mutlak atau batu adalah suatu bahan isolasi yang bagus, sama seperti air destilasi. Maka elektrode bumi selalu harus ditanam sedalam mungkin dalam tanah, sehingga dalam musim kering selalu terletak dalam lapisan tanah yang basah. 2.Resistans pembumian Resistans pembumian elektrode bumi rt tergantung pada jenis dan keadaan tanah serta pada ukuran dan susunan elektrode. Jenis elektrode Panjang pita atau penghantar pilin Panjang batang atau pipa Pelat vertikal dengan sisi

31 atas + 1 m dalam tanah Resistans pembumian 10m 25m 50m 100m m 2m 3m 5m ,5x1m 1x1m Tabel 2.2 nilai rata-rata dari resistans pembumian untuk elektrode bumi Contoh: untuk mencapai resistans pembumian suatu elektrode bumi sebesar 5 ohm, maka menurut Tabel 2.1 dan 2.2 untuk tanah liat atau ladang dengan resistans jenis tanah liat atau tanah ladang dengan rt = 100 ohm-m, diperlukan sesuatu elektrode pita dengan panjang 50 m atau 4-elektrode batang, masing- masing panjangnya 5m, yang disusun dalam lingkaran dengan diameter 15 m. Untuk pasir basah dengan rt=200 ohm maka terdapat resistans pembumian sama dengan 6 ohm dan panjang pita pembumian 100m Untuk mendapatkan reistans pembumian yang hasilnya sama bila dipakai pelat elektrode, maka memerlukan bahan yang lebih banyak dari pada elektrode pita atau batang tanah. Contoh untuk menentukan resistans pembumian suatu elektrode:

32 PUTU RUSDI ARIAWAN 13 a. Suatu elektrode pita dengan ukuran 30mm x 4mm (l x t) dengan panjang L=40 mm. b. Resistans jenis tanah rt = 180 ohm-m. c. Resistans pembumian dapat dihitung dengan rumus dalam Tabel Pengukuran resistans jenis tanah rt 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. Dalam tingkat perencanaan suatu sistim pembumian dengan elektrode bumi adalah sangat bermanfaat bila dihitung dahulu dengan bantuan resistans jenis tanah supaya mendapat besarnya biaya yang diperlukan.

33 Untuk hal tersebut dalam Tabel 2.3 dapat dilihat rumus-rumus pendekatan untuk resistans pembumian R suatu elektrode bumi untuk beberapa susunan elektrode bumi. Resistans pembumian Rt suatu elektrode adalah resistans dari lapisan tanah antara elektrode bumi atau sistim pembumian dan bumi acuan/referens. Jenis elektrode Perhitungan tepat Perbandingan pendekatan Batang Rbt = (rt / 2pL) x (ln 4L / d) pada L < 10 m; Rbt=rt / L pada L > 10m; Rbt=1,5 rt / L Pita Rpt = (rt / pl) x (ln 2L / d) pada L < 10 m; Rpt=2rt / L pada L > 10m; Rpt=3 rt / L dst.nya Tabel 2.3. Rumus untuk menghitung resitans pembumian untuk macam-macam elektrode bumi Di lapangan atau lokasi sering dilaksanakan dua cara pengukuran untuk menentukan tahanan jenis tanah untuk memperoleh perubahan dalam lapisan tanah: PUTU RUSDI ARIAWAN Pengukuran dengan elektrode ukur yang tetap Satu elektrode ukur, panjang 1 m ditanamkan tegak lurus dalam lapisan tanah. Dengan alat ukur jembatan-tahanan, diukur tahanan jenis tanah dalam daerah antara permukaan lapisan tanah dan dalamnya pemasukan elektrode tersebut. Rumus untuk tahanan pentanahan batang adalah : Rt = (rt / 2pL) x (ln (4L / d)) di mana : Rt = tahanan bentang suatu elektrode dalam ohm, rt = tahanan jenis tanah dalam ohm-meter, L = panjang elektrode batang dalam m,

34 d = jari-jari batang elektrode dalam m, ln = logarithmus (dasar e= ) Tahanan jenis tanah adalah : rt = ( Rt x 2pL ) / (ln 4L/d) = (Rt 6,28 m) / ( ln 157,5) = 1,24 Rt Dapat dilihat bahwa nilai ukur elektrode batang (batang pengukur) dikalikan dengan 1,24 untuk mendapatkan hasil tahanan jenis tanah. Untuk elektrode dengan ukuran yang lain harus ditentukan faktor yang sesuai. 2. Cara mengukur menurut metode von Werner atau cara 4-batang acuan. Dalam Gambar 2.8 dapat dilihat cara mengukur resistans jenis tanah dengan digunakan 4-batang acuan yang dimasukkan dalam tanah dengan jarak a sepanjang satu garis lurus yang sama dan dihubungkan ke alat ukur resistans pembumian.

35 PUTU RUSDI ARIAWAN 15 Gambar 2.8 cara mengukur resistans jenis tanah Pada ujung-ujung luar batang elektrode 1 dan 4 dialirkan arus dan pada bagian dalam dari batang elektrode 2 dan 3 diukur susut tegangan dalam lapisan tanah. Dari hasil pengukuran perbandingan jembatan dapat dibaca nilai tahanan R, maka resistans jenis tanah dapat dihitung dengan rumus : Qt = 2 p x a x Rt Bila jarak a dalam m dan R dalam ohm, maka terdapat resistans jenis tanah dalam ohm-m yang diukur di sini bukan resistans jenis tanah, hanya resistans jenis

36 tanah semu. Cara atau metode ukur sesuai von Werner ini hanya dapat mengukur lapisan tanah sampai jarak sedalam a dari elektrode acuan. Dengan merobah-robah jarak a dapat ditemukan nilai tahanan jenis tanah dalam beberapa lapisan tanah. Seperti telah diterangkan sebelumnya lembab tanah sangat mempengaruhi resistans pembumian. Dalam musim panas dengan terik panas yang panjang, lapisan tanah sangat kering. Bila diadakan pengukuran dalam periode musim kering tersebut harus ditanam elektrode acuan yang lebih panjang untuk menembus dalam lapisan yang basah, atau daerah lapisan tanah sekitar elektrode acuan harus dibasahinya

37 PUTU RUSDI ARIAWAN Pengukuran resistansi pembumian

38 Besarnya resistansi pembumian hanya dapat ditentukan dengan pengukuran. Ini tak mungkin dapat dilakukan dengan alat ukur ohm-meter yang biasa, karena alat ohm-meter mempunyai tegangan AS yang kecil dan cara pengukuran ini tidak mungkin, karena logam dalam tanah yang basah menunjukkan elemen galvanis. Untuk mengukur resistansi pembumian suatu elektrode bumi dapat dilaksanakan menurut proses pengukur arus-tegangan atau dengan alat ukur pembumian menurut pengukuran cara kompensasi: a. Pengukuran dengan metode ukur arus tegangan dalam jaringan dengan titik bintang (netral) yang dibumikan sesuai PUIL 1987 Pasal 323, b. Penghantar bumi dari elektrode bumi RA yang akan diukur dihubung dengan konduktor fase L melalui resistans yang dapat diatur dari 1000 ohm sampai 2000 ohm di belakang gawai pengaman dalam sirkuit amperemeter, lihat Gambar 2.9. Gambar 2.9 hubungan elektrode dengan konduktor PUTU RUSDI ARIAWAN 17 Dalam sirkuit tersebut dipasang juga voltmeter dengan tahanan internal R1 dari kira-kira 40 k-ohm, di mana diukur tegangan antara elektrode acuan dan elektrode bumi bantu dengan jarak 20 ohm. Resistans pembumian dari sistim pembumian pengamanan didapatkan dari rumus RA = U/1 Keburukan dari metode b) ini adalah: tegangan ukur antara elektrode bumi bantu dan RA tak boleh melebihi tegangan sentuh yang diizinkan, karena dapat terjadi kecelakaan, hanya dapat dilaksanakan dalam jaringan di mana titik netral langsung dibumikan (lihat a), karena bila terdapat arus bocor kecil yang mengalir ke bumi, dapat menimbulkan susut tegangan antara RA dan RS, sehingga terdapat hasil pengukuran yang tak tepat. c. Pengukuran dengan alat ukur pembumian - metode ukur arus - tegangan dengan sumber tegangan sendiri.

39 Untuk elektrode tersendiri yang diperlukan untuk pengukuran, jarak antara elektrode bantu H dan elektrode acuan S dipasang dalam jarak kira-kira 20m, sedangkan untuk elektrode bumi yang disusun dalam bentuk lingkaran, radial atau kombinasi harus berjarak kira-kira 3 kali diameter sistim pembumian. Pengukuran dilakukan dengan alat ukur pembumian dengan sumber tegangan tersendiri. Tahan elektrode RE yang akan diselidiki adalah tahanan antara koneksi pembumian dan elektrode acuan, dan terdiri dari tahanan peralihan dari penghantar dalam lapisan tanah dan tahanan lapisan tanah di sekitar elektrode. Tahanan peralihan ini adalah relatif kecil, karena bagian penghantar adalah sangat pendek. Makin jauh dari elektrode, makin menurun tahanan dari lapisan tanah, karena penampang dari lapisan tanah adalah sangat besar. Dalam jarak 20m untuk pengukuran dapat ditanam elektrode acuan dalam tanah.

40 PUTU RUSDI ARIAWAN 18 Bila tahanan diukur antara elektrode acuan RS dan elektrode batang RE, maka tentu termasuk juga tahanan pembumian dari elektrode acuan. Kesulitan ini dapat disingkirkan dengan susunan sesuai Gambar Gambar 2.10 susunan pengukuran

41 Dengan perantara suatu elektrode bantu H, suatu generator G menyuplai ABB dengan umpama 110 Hz dalam lapisan tanah. Susut tegangan (voltage drop) yang terjadi pada tahanan RE dari elektrode diukur dengan alat ukur tegangan U. Tahanan dari elektrode bantu RH sama sekali tak mempunyai pengaruh, juga tidak ada dari tahanan elektrode acuan RS, bila arus ukur IS dari alat ukur tegangan adalah nol; atau sangat kecil. Resistans pembumian dapat dihitung dari : RE = U/I Cara yang lain adalah : Pengukuran dengan alat ukur pembumian menurut metode kompensasi Pengukuran resistans pembumian dengan alat ukur pembumian sering digunakan dari pada pengukuran menurut cara ukur arus-tegangan, karena pengukurannya sangat sederhana dan tak tergantung dari tegangan jaringan.

42 PUTU RUSDI ARIAWAN 19 Persyaratan bahwa arus ukur IS adalah nol, dapat dicapai dengan pengukuran dengan rangkaian jembatan. Pada pengukuran ini dengan perbandingan resistans,

43 maka tegangan antara elektrode pembumian, elektrode acuan dan elektrode bumi bantu dibandingkan, lihat Gambar Gambar 2.11 perbandingan resistans Suatu generator ABB 1-fase membangkitkan arus pembumian, tegangan AS galvanik dalam lapisan tanah tidak mempengaruhinya. Alat penunjuk arus A tidak menunjuk adanya arus mengalir, bila tegangan U1 pada resistans pembumian adalah sama dengan U2 atau pada tahanan perbandingan. Frekuensi generator menyimpang dari 50 Hz atau 60 Hz, dan mengkontrol rectifier dari amperemeter A, maka tegangan asing dari jaringan disingkirkan. Hasil nilai tahanan dapat langsung dibaca dari alat ukur pembumian, Gambar 2.11 dan 2.12.

44 PUTU RUSDI ARIAWAN 20 Gambar 2.12 pembacaan alat ukur pembumian Gambar 2.11 menunjukkan pengukuran dalam sirkuit 3-konduktor. Tahanan dari penghantar E1 ke elektrode langsung dapat diukur, sedangkan sirkuit 4-konduktor dalam 2.12 membutuhkan konduktor ke 4, untuk menghubungkan E2 ke bumi.

45 Pengukuran seluruh tahanan pembumian dalam jaringan TR dibahas juga susunan batang-batang elektrode ditanam dalam tanah dalam jumlah yang banyak (multi-rod). Bila dalam jaringan yang luas sekali terdapat jumlah elektrode yang banyak yang ingin diketahui seluruh resistans pembumian, maka harus diselidiki menurut cara pengukuran teknis. Suatu perhitungan tiap-tiap elektrode dalam jaringan hanya akan menghasilkan resistans pembumian total yang terlalu kecil, karena tiap-tiap elektrode dalam jaringan akan saling mempengaruhinya. Pada pengukuran adalah sangat menentukan, titik pengukur yang mana dipilih, dan untuk mendapatkan sustu hasil yang tepat, hanya bila diukur dari beberapa titik ukur dari pinggir keliling jaringan. PUTU RUSDI ARIAWAN 21 Jarak antara titik ukur tergantung dari luasnya jaringan dan biasanya terletak antara 4000m dan 1000m. Dari tiap-tiap pengukuran tersebut dapat ditentukan jumlah resistans pembumian dari jaringan dengan menghitung secara aritmetik. Pada umumnya penyimpangan dari nilai yang dihasilkan adalah + 10% dari nilai yang sebenarnya dari jumlah resistans pembumian efektif. Cara mengukur untuk elektrode yang jumlahnya banyak adalah dengan cara atau metode sudut, di mana jarak antara elektrode ukur dan elektrode bantu yang paling cocok adalah 200m sampai 300m Pengukuran Tahanan Pentanahan Pengukuran perlu dilakukan sebelum sistem 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.

46 Untuk mendapatkan nilai resistansi R dari elektroda pengetanahan haruslah mempunyai parameter yang meliputi: 1. Resistivitas tanah 2. Resistivitas air tanah 3. Dimensi elektroda pengetanahan 4. Ukuran elektroda pengetanahan PUIL : Apabila hasil pengukurannya belum mencapai 5 Ω, Maka Ground roodditambah, dengan jarak 2 x panjangnya. Hukum OHM (Goerge Simon Ohm-Ahli Fisika Jerman) Pada percobaan dalam bidang listrik dan menemukan dan menemukan hubungan antara tegangan dan arus yang dilewatkan pada suatu tahanan : Apabila dalam suatu rangkaian tertutup dihubungkan tegangan listrik sebesar 1 Volt, dan dipasan

47

48 PUTU RUSDI ARIAWAN 22 tahanan listrik 1, maka akan mengalir arus listrik sebesar 1 Ampere yang dinyatakan dalam persamaan sbb: Gambar 2.13 hubungan antara tegangan dan arus Pelaksanaan pengoperasian Earth Tester sbb: Prop (A) di hubungkan dengan electrode (di bak kontrol). Prop (B) dan (C) ditancapkan ketanah dengan jarak antara 5 sd. 10 m. Maka alat ukur akan menunjukan besar dari R-tanah lihat. Gambar 2.14 pengoperasian Earth Tester Standar besar R-tanah untuk electrode pentanahan ±5 Ohm. apabila belum mencapai nilai 5 Ohm, maka electrode bisa ditambah dan dipasang diparalel. Pentanahan paling ideal apabila electrode bias mencapai sumber air atau R-tanah = 0. Contoh: Pemasangan electrode pertama (R1), setelah diukur = 12 Ω Selanjutnya di tanam lagi electrode ke 2 (R2), diukur tahanan = 12 Ω, Maka besar tahanan RI diparoleh dengan R2 = 6 Ω, Karena belum mencapa i 5 Ω, maka ditanam lagi electrode ke 3 (R3).

49

50 PUTU RUSDI ARIAWAN 23 Maka perhitungan R ekivalennya sbb; Gambar 2.15 metode perhitungan tahanan pentanahan Ada kendala ketika suatu saat kita membangun sistemgrounding, setelah diukur dengan Earth Tester Nilai yang muncul 100 ohm (maks), kalau acuannya PUIL munkin anda diwajibkan menurunkannya.. Ada trik sederhana dengan menambah Rods sesuai dengan rumus mencari Nilai 2 tahanan yang di- paralelkan. (Rod dianalogikan sebagai tahanan). Kalau 100/100=50 ohm (2 rod), 50/50=25 ohm (menjadi 4 rod), trus 25/25=12,5 ohm (menjadi 6 rod), trus 12,5/12,5=6,25 ohm (menjadi 8 rod), trus karena nilainya dianggap bagus kalau

51 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Megger 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, atau volt dan batas pengukuran dapat bervariasi antara 0,02 sampai 20 meter ohm dan 5 sampai 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.

52 PUTU RUSDI ARIAWAN 4 Gambar 2.1 Rangkaian dasar megger 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.

53 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

54 1. Pengukuran tegangan Rendah: Rumus E (minimal) Contoh : E =380 V Ris ol a si= = 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