BAB I PENDAHULUAN. terus berkembang dengan pesat dan besar. Apabila terjadi kesalahan di sistem tenaga

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem pentanahan adalah salah satu bagian dari sistem tenaga listrik, dengan pertumbuhan beban listrik yang terus meningkat menyebabkan sistem tenaga listrik terus berkembang dengan pesat dan besar. Apabila terjadi kesalahan di sistem tenaga listrik atau gangguan sistem maka arus gangguan yang ditimbulkan akan mengalir ke tanah semakin bertambah besar dan busur api yang ditimbulkan akan semakin sulit padam sendiri. Demikian pula apabila tegangan lebih transien yang ditimbulkan sangat tinggi sehingga sistem akan terganggu dan dapat merusak peralatan. Untuk mengatasi gangguan pada sistem tenaga listrik tersebut diperlukan ra ncangan sistem yang disebut dengan sistem pentanahan grounding system yang dapat mengalirkan arus lebih ke tanah dengan menciptakan jalur resistans pentanahan yang rendah terhadap permukaan bumi dengan cara melakukan penanaman elektroda batang pentanahan. Pentanahan dengan menggunakan batang pentanahan dilakukan dengan cara elektroda batang dimasukkan tegak lurus ke dalam tanah dengan terminal sambungnya berada di permukaan tanah dan panjangnya disesuaikan dengan resistans pembum ian yang diperlukan. Resistans pembumian dari satu atau beberapa elektroda pentanahan di sekitar sumber listrik tidak boleh lebih besar dari 10 Ω (PUIL 2000 ayat b). 14

2 Pada gedung Listrik Polines ada pentanahan sistem penangkal petir yang nilai resistansnya tidak memenuhi syarat/tinggi sehingga sangat berbahaya. Untuk mendapatkan nilai resistans pentanahan yang rendah/kecil agar didapat distribusi tegangan yang serata mungkin terjadi di permukaan tanah pada saat terkena sambaran petir sehingga tidak berbahaya bagi manusia, maka dilakukan dengan cara menambahkan batang elektroda lebih dari satu dan atau membandingkannya dengan penambahan zat aditif pada tanah di sekitar batang elektroda sehingga diperoleh resistans pentanahan yang kecil. 1.2 Perumusan Masalah Dalam upaya memperkecil besaran resistans pentanahan yang sesuai dengan peraturan yang ada, maka dapat dirumuskan beberapa masalah pada penelitian ini sebagai berikut : 1 Pengaruh kedalaman penanaman elektroda batang pentanahan terhadap perubahan nilai resistans pentanahan. 2 Pengaruh jumlah elektroda batang pentanahan yang terpasang secara paralel terhadap perubahan nilai resistans pentanahan. 3 Pengaruh perubahan nilai resistans pentanahan dengan pemberian bentonit disekeliling elektroda batang tunggal. 4 Lebih efektif mana dalam upaya menurunkan nilai resistans pentanahan dari sistem pemberian bentonit pada sekeliling elektroda batang tunggal terhadap penambahan jumlah elektroda batang pentanahan yang diparalel. 15

3 1.3 Pembatasan Masalah Untuk lebih fokus dalam penelitian ini karena ada banyak faktor yang mempengaruhi untuk penurunan nilai resistans pentanahan, maka perlu dilakukan pembatasan masalah supaya pembahasan dalam penelitian ini lebih terarah yaitu : 1. Elektroda yang digunakan dalam pengukuran adalah elektroda batang tunggal ber-diameter 5/8 inch dengan panjang 240 cm yang terbuat dari baja pejal dilapisi tembaga. 2. Pengukuran resistans pentanahan menggunakan Earth tester. 3. Konfigurasi yang diteliti adalah empat elektroda batang yang diparalel. 4. Bentonit yang digunakan adalah tipe Wyoming 5. Struktur tanah dianggap seragam 6. Tahanan jenis dari bentonit dianggap seragam 7. Variabel yang diteliti adalah kedalaman elektroda pentanahan yang diparalel dan dibandingkan dengan penambahan bentonit yang ada. 1.4 Keaslian Penelitian Penelitian untuk memperkecil tahanan pentanahan dengan menggunakan elektroda batang tunggal maupun memparalel elektroda batang pentanahan serta mengubah komposisi tanah dengan memperlakukan kondisi kimiawi tanah menggunakan zat aditif sudah banyak dilakukan. Beberapa cara sering dilakukan dengan membuat parit melingkar di sekeliling batang pentanahan dengan bahan kimia, antara lain arang natrium klorida, magnesium sulfat, bentonit, garam dan lainnya. Sehingga dapat menjaga kelembaban tanah di sekeliling elektroda batang pentanahan. 16

4 Pemberian bentonit secara parit melingkar pada elektroda batang tunggal dengan kedalaman tertentu dan dengan divariasikannya tinggi parit bentonit di sekitar elektroda batang didapatkan penurunan tahanan pentanahan (Harnoko,2003) Herman (2006) menyatakan untuk suatu ukuran massa bentonit yang ekonomis pada tahanan jenis tanah tertentu, dengan diameter 18,8 mm, jari-jari dalam 0,23 m, jari-jari luar 0.83 m serta kedalama parit bentonit 0.2 m dan panjang elektroda 1 m didapatkan penurunan tahanan pentanahan maksimal pada massa bentonit tertentu. Tahanan elektroda pentanahan untuk satu batang rod akan semakin kecil bila elektroda tersebut ditanam semakin dalam dari permukaan tanah. Untuk dua batang elektroda paralel, bila jarak antara kedua elektroda menjadi lebih besar dari panjang elektroda maka nilai tahanan pentanahannya akan semakin kecil. Sebaliknya bila jarak antar kedua elektroda semakin pendek dibandingkan dengan panjang elektroda, maka diperoleh tahanan pentanahan akan semakin besar (Tadjuddin,1998). 1.5 Manfaat Penelitian Setelah melakukan penelitian ini diharapkan akan memberi manfaat : 1. Bagi Polines akan dapat mengetahui kondisi yang sebenarnya besarnya nilai tahanan pentanahan elektroda batang tunggal pada masing-masing gedung yang ada, maka diharapkan dengan tahanan pentanahan yang kecil akan membuat tegangan permukaan yang ditimbulkan tidak membahayakan baik dalam kondisi normal maupun saat terjadi gangguan ke tanah agar tercapai sistem keamanan listrik yang baik. 17

5 2. Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang positif terhadap kemajuan ilmu pengetahuan khususnya dalam hal sistem pentanahan dengan elektroda batang tungga l yang diberi tambahan zat aditif serta beberapa elektroda batang tunggal dan batang paralel yang ditanam tegak lurus pada kedalaman tertentu dengan membentuk garis lurus untuk jarak antar kedua elektroda sejauh dua kali panjang elektroda pentanahan Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Untuk memperoleh nilai resistans pentanahan yang rendah sehingga memenuhi standar persyaratan sistem pentanahan. (PUIL 2000) 2. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh kedalaman penanaman elektroda batang tunggal terhadap nilai tahanan pentanahan. 3. Mengetahui besarnya penurunan nilai tahanan pentanahan beberapa elektroda batang pentanahan yang dipasang paralel dengan kedalaman tertentu, sehingga diketahui seberapa besar pengaruhnya terhadap nilai resistans pentanahan tersebut. 4. Mengetahui besarnya penurunan nilai resistans pentanahan dengan kedalaman elektroda batang tunggal yang direduksi dengan pemberian bentonit. 18