Nilai Riil dan Imajiner Impedansi Pentanahan dengan Modifikasi Batang Elektroda Diinjeksi Arus Berfrekuensi 50 Hz-2 MHz

dokumen-dokumen yang mirip
1. Institut Teknologi Nasional Bandung 2. Institut Teknologi Bandung ABSTRAK

1. Institut Teknologi Nasional Bandung 2. Institut Teknologi Bandung ABSTRAK ABSTRACT

THE PHYSICAL TREATMENT SOIL CHARACTERISTICS FOR GROUNDING SYSTEMS ON MADIUN AND SURABAYA REGION

PERUBAHAN KONFIGURASI ELEKTRODE PENTANAHAN BATANG TUNGGAL UNTUK MEREDUKSI TAHANAN PENTANAHAN

PERANCANGAN ALAT UKUR IMPEDANSI PEMBUMIAN. Riana Defi M.P ABSTRAK

Analisa Perbandingan Konfigurasi Vertikal Dengan Bujur Sangkar Elektroda Pentanahan Menggunakan Matlab

Rangkaian Arus Bolak Balik. Rudi Susanto

SIMULASI PENGARUH KEDALAMAN PENANAMAN DAN JARAK ELEKTRODA TAMBAHAN TERHADAP NILAI TAHANAN PEMBUMIAN. Mohamad Mukhsim, Fachrudin, Zeni Muzakki Fuad

Pemanfaatan Bentonite sebagai Media Pembumian Elektroda Batang

Analisa Tahanan Pembumian Peralatan Gedung Laboratorium Teknik Universitas Borneo Tarakan Yang Menggunakan Elektrode Pasak Tunggal Panjang 2 Meter

RESONANSI PADA RANGKAIAN RLC

K13 Revisi Antiremed Kelas 12 Fisika

STUDI PENGARUH JENIS TANAH DAN KEDALAMAN PEMBUMIAN DRIVEN ROD TERHADAP RESISTANSI JENIS TANAH

PERANCANGAN GROUNDING UNTUK LABORATORIUM TEKNIK TEGANGAN TINGGI DI TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

Antiremed Kelas 12 Fisika

MODUL FISIKA. TEGANGAN DAN ARUS BOLAK-BALIK (AC) DISUSUN OLEH : NENIH, S.Pd SMA ISLAM PB. SOEDIRMAN

Rancangan Awal Prototipe Miniatur Pembangkit Tegangan Tinggi Searah Tiga Tingkat dengan Modifikasi Rangkaian Pengali Cockroft-Walton

Pengaruh Umur Pada Beberapa Volume PENGARUH UMUR PADA BEBERAPA VOLUME ZAT ADITIF BENTONIT TERHADAP NILAI TAHANAN PENTANAHAN

MODUL PRAKTIKUM PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

Studi Gangguan Hubung Tanah Stator Generator Menggunakan Metoda Harmonik Ketiga di PT. Indonesia Power UP. Saguling

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) /TUGAS TERSTRUKTUR - - INDUKSI ELEKTROMAGNET - INDUKSI FARADAY DAN ARUS

PRAKTIKUM RANGKAIAN RLC DAN FENOMENA RESONANSI

SOAL DAN PEMBAHASAN ARUS BOLAK BALIK

STUDI PEMANFAATAN ARANG TEMPURUNG KELAPA UNTUK PERBAIKAN RESISTANSI PEMBUMIAN JENIS ELEKTRODA BATANG. Publikasi Jurnal Skripsi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN DAN REALISASI LISTRIK WIRELESS MENGGUNAKAN RESONANT COUPLING MAGNETIC

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK.

Arus Bolak Balik. Arus Bolak Balik. Agus Suroso Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi, Institut Teknologi Bandung

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

Bahan Ajar Ke 1 Mata Kuliah Analisa Sistem Tenaga Listrik. Diagram Satu Garis

A. Kompetensi Mengukur beban R, L, C pada sumber tegangan DC dan AC

Sistem pembumian plat Tahanan tubuh manusia Arus melalui tubuh manusia Arus fibrasi

TEGANGAN DAN ARUS BOLAK-BALIK

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

1. OSILOSKOP. Osiloskop adalah alat ukur yang dapat menunjukkan kepada anda 'bentuk' dari sinyal listrik dengan

PERBEDAAN PENAMBAHAN GARAM DENGAN PENAMBAHAN BENTONIT TERHADAP NILAI TAHANAN PENTANAHAN PADA SISTEM PENTANAHAN. IGN Janardana

ABSTRAK. Kata kunci : Arus Transien, Ketahanan Transformator, Jenis Beban. ABSTRACT. Keywords : Transient Current, Transformer withstand, load type.

Studi Pengaruh Jenis Tanah dan Kedalaman Pembumian Driven Rod terhadap Resistansi Jenis Tanah

ANALISIS PENGARUH JENIS TANAH TERHADAP BESARNYA NILAI TAHANAN PENTANAHAN

MODUL 1 PRINSIP DASAR LISTRIK

Gambar 3. (a) Diagram fasor arus (b) Diagram fasor tegangan

BAB IV ARUS BOLAK BALIK. Vef = 2. Vrt = Vsb = tegangan sumber B = induksi magnet

ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL 2015 KELAS XII. Medan Magnet

ANALISA PERBANDINGAN TAHANAN PEMBUMIAN PERALATAN ELEKTRODA PASAK PADA GEDUNG LABORATORIUM TEKNIK UNIVERSITAS BORNEO TARAKAN

OPTIMISASI Minimisasi Rugi-rugi Daya pada Saluran

Pengukuran RESISTIVITAS batuan.

EKSERGI Jurnal Teknik Energi Vol 11 No. 1 Januari 2015; 23 28

Kata Kunci Pentanahan, Gardu Induk, Arus Gangguan Ketanah, Tegangan Sentuh, Tegangan Langkah, Tahanan Pengetanahan. I. PENDAHULUAN

RANCANG BANGUN ALAT UKUR TAHANAN TANAH (EARTH METER) DIGITAL

KONDUKTOR ALUMUNIUM PADA SISTEM GROUNDING. Galuh Renggani Wilis Dosen Prodi Teknik Mesin Universitas Pancasakti Tegal

e. muatan listrik menghasilkan medan listrik dari... a. Faraday d. Lenz b. Maxwell e. Hertz c. Biot-Savart

BAB 2 RANGKAIAN PENYESUAI IMPEDANSI Oleh : M. Ramdhani

Penentuan Nilai Impedansi Pembumian Elektroda Batang Tunggal Berdasarkan Karakteristik Response Impuls

ARUS BOLAK BALIK. I m v. Gambar 1. Diagram Fasor (a) arus, (b) tegangan. ωt X(0 o )

Penguat Inverting dan Non Inverting

PENENTUAN RESISTIVITY TANAH DI DALAM MENETAPKAN AREA PEMASANGAN GROUNDING GARDU DISTRIBUSI

ANALISA IMPEDANSI PENGETANAHAN ELEKTRODA BATANG TUNGGAL DALAM BETON RANGKA BAJA TERHADAP INJEKSI ARUS BOLAK BALIK

PENGARUH KADAR AIR DAN KEDALAMAN ELEKTRODA BATANG TUNGGAL TERHADAP TAHANAN PEMBUMIAN PADA TANAH LIAT

ANALISIS PENAMBAHAN LARUTAN BENTONIT DAN GARAM UNTUK MEMPERBAIKI TAHANAN PENTANAHAN ELEKTRODA PLAT BAJA DAN BATANG

BAB III METODE PENELITIAN. pembebanan pada sistem tenaga listrik tiga fasa. Percobaan pembebanan ini

FASOR DAN impedansi pada ELEMEN-elemen DASAR RANGKAIAN LISTRIK

Generator menghasilkan energi listrik. Sumber: Dokumen Penerbit, 2006

BAB 1. RANGKAIAN LISTRIK

NASKAH PUBLIKASI EVALUASI KEAMANAN PADA SISTEM PENTANAHAN GARDU INDUK 150 KV JAJAR. Diajukan oleh: HANGGA KARUNA D JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKTOR - FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RESPON TRANSIEN PEMBUMIAN GRID

09. Pengukuran Besaran Listrik JEMBATAN ARUS BOLAK BALIK

ARUS DAN TEGANGAN BOLAK- BALIK

Penentuan Kedalaman Elektroda pada Tanah Pasir dan Kerikil Kering Untuk Memperoleh Nilai Tahanan Pentanahan yang Baik

BAB II LANDASAN TEORI

ANALISIS RANGKAIAN RLC ARUS BOLAK-BALIK

Perhitungan Setting Rele OCR dan GFR pada Sistem Interkoneksi Diesel Generator di Perusahaan X

Analisis Perbandingan Nilai Tahanan Pembumian Pada Tanah Basah, Tanah Berpasir dan Tanah Ladang

atau pengaman pada pelanggan.

Breadboard Breadboard digunakan untuk membuat dan menguji rangkaian-rangkaian elektronik secara cepat, sebelum finalisasi desain rangkaian dilakukan.

EVALUASI SISTEM PEMBUMIAN GARDU INDUK BELAWAN

INDUKSI EM DAN HUKUM FARADAY; RANGKAIAN ARUS BOLAK BALIK

Rangkaian Arus Bolak- Balik dan Penerapannya

PENGUKURAN TAHANAN GRID PEMBUMIAN PADA MODEL LAPISAN TANAH YANG TIDAK UNIFORM

PENGUKURAN INDUKTANSI SALURAN KOAKSIAL

Pengkondisian Sinyal. Rudi Susanto

Lampiran 1. Tabel hasil pengukuran amplitudo gelombang frekuensi 10 khz (Deni, 2007)

PERCOBAAN 6 RESONANSI

Menganalisis rangkaian listrik. Mendeskripsikan konsep rangkaian listrik

PENGGUNAAN KONDUKTOR TEMBAGA DAN ALUMINIUM UNTUK SISTEM PENTANAHAN

Berikut ini rumus untuk menghitung reaktansi kapasitif dan raktansi induktif

ANALISA PERBANDINGAN R DAN C SEBAGAI PENGGANTI L ( BALLAST ) PADA FLUORESCENT ATAU LAMPU TL ( LAMPU TABUNG ) Yasri

PENGATURAN DAYA AKTIF PADA UNIFIED POWER FLOW CONTROLLER (UPFC) BERBASIS DUA KONVERTER SHUNT DAN SEBUAH KAPASITOR SERI

BAB IV ANALISA PERHITUNGAN 4.1 PENGARUH TERHADAP SISI PEMBANGKITAN

CIRCUIT DASAR DAN PERHITUNGAN

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK KODE / SKS : KD / 2 SKS. Sub Pokok Bahasan dan Sasaran Belajar

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PENGUKURAN NILAI DIELEKTRIK MATERIAL CALCIUM COPPER TITANAT ( CaCu 3 Ti 4 O 12 ) MENGGUNAKAN SPEKTROSKOPI IMPEDANSI TERKOMPUTERISASI

KOORDINASI PROTEKSI ARESTER PCB DAN DIODA ZENER DENGAN ELEMEN DEKOPLING PADA PERALATAN LISTRIK JURNAL SKRIPSI

BAB II SALURAN DISTRIBUSI

JURNAL IPTEKS TERAPAN Research of Applied Science and Education V9.i1 ( )

Simulasi Pengukuran Daya Listrik Sistem 1 Fasa menggunakan LabVIEW

Eksperimen HASIL DAN PEMBAHASAN Pengambilan data

BAB II DASAR TEORI. adanya pengukuran, maka dapat diketahui seberapa besar nilai tahanan pembumian di

BAB II IMPEDANSI SURJA MENARA DAN KAWAT TANAH

Sistem Perbaikan Faktor Daya Pada Penyearah Diode Tiga Phasa Menggunakan Hysteresis Current Control

Transkripsi:

Jurnal Reka Elkomika 2337-439X Januari 2015 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Teknik Elektro Itenas Vol.3 No.1 Nilai Riil dan Imajiner Impedansi Pentanahan dengan Modifikasi Batang Elektroda Diinjeksi Arus Berfrekuensi 50 Hz-2 MHz IKA MUTIARA AGUSTIN 1, BAMBANG ANGGORO 2, WALUYO 1 1. Institut Teknologi Nasional Bandung 2. Institut Teknologi Bandung Email : ikamutiaraagustin@ymail.com ABSTRAK Nilai impedansi pentanahan tidak hanya terdiri dari resistansi atau riil saja, tetapi terdapat nilai imajiner yang perlu diperhatikan. Nilai imajiner merupakan parameter dari sifat induktansi (L) dan Kapasitansi (C). Pada penelitian ini dibuat sistem pentanahan dengan modifikasi batang elektroda pentanahan berbentuk tabung dengan isian pasir dan kondisi tanah yang berbeda-beda. Pengukuran sistem pentanahan menggunakan metoda tiga titik dengan konfigurasi vertikal dan injeksi arus AC (50 Hz sampai 2 MHz). Dari hasil diperoleh nilai riil dari impedansi pentanahan terkecil pada kondisi tanah basah dengan kedalaman 50 cm yaitu sebesar 0,001 Ω. Nilai riil dari impedansi pentanahan terkecil pada kondisi tanah setengah basah dengan kedalaman 60 cm yaitu sebesar 0,02 Ω. Nilai riil dari impedansi pentanahan terkecil pada kondisi tanah kering dengan kedalaman 100 cm yaitu sebesar 0,08 Ω. Pada frekuensi rendah nilai imajiner dari impedansi pentanahan cenderung bersifat kapasitif, tetapi pada frekuensi tinggi nilai imajiner dari impedansi pentanahan tersebut cenderung bersifat induktif. Kata kunci: frekuensi, imajiner, impedansi pentanahan, riil, pasir. ABSTRACT Impedance grounding is not only as resistance or real value, but also imaginary value. Imaginary value is a measure of the inductance (L) and capacitance (C). In this research, it was made by using modified as tubular electrodes rods with stuffing sand and different soil conditions. The measurement of grounding system used the three-point vertical configuration with frequency AC current (50 Hz to 2 MHz). The results that the lowest real value of impedance grounding was the smallest of 0.001 Ω for the electrode rod tube with a depth of 50 cm on wet soil conditions. The lowest real value of impedance grounding with depth of 60 cm was 0.02 Ω on half wet soil conditions. The lowest real value of impedance grounding depth of 100 cm was 0.08 Ω on dry soil conditions. The imaginary value of grounding impedance tent to be capacitive in low frequency, but at high frequency tent to be inductive. Keywords: frequency, imajinary, impedance grounding, real, sand. Jurnal Reka Elkomika 31

Agustin, Anggoro, Waluyo 1. PENDAHULUAN Sistem pentanahan merupakan salah satu faktor penting untuk proteksi sistem tenaga listrik. Nilai tahanan pada sistem pentanahan menjadi salah satu faktor penting untuk desain sistem pentanahan. Sistem pentanahan dengan konfigurasi vertikal paling sering digunakan pada sistem pentanahan (Hasse, 1993). Pada umumnya nilai resistansi yang baik yaitu bernilai di bawah 5 ohm (Hutauruk, 1991). Pada kenyataannya sistem pentanahan sering mendapatkan injeksi arus AC. Maka dari itu, nilai impedansi pentanahan tidak hanya terdiri dari nilai resistansinya saja tetapi terdapat nilai imajiner yang perlu diperhatikan. Nilai imajiner tersebut menunjukkan sifat dari impedansi pentanahan. Perilaku impedansi pentanahan pada suatu sistem pentanahan nilai besarannya berubah-ubah tergantung pada besar kecilnya frekuensi yang diinjeksikan terhadap sistem pentanahan (Ardani, 2002). Kondisi lingkungan juga merupakan salah satu faktor untuk menentukan sistem pentanahan yang akan digunakan (Hakim, 2014). Pengukuran harus dilakukan secara langsung pada lokasi yang akan digunakan karena setiap lokasi memiliki kondisi tanah yang berbeda (Hutauruk, 1991). Kondisi tanah pada saat pengukuran sangat mempengaruhi besar impedansi pentanahannya (Agustin, 2015). Upaya untuk mendapatkan nilai resistansi tanah yang rendah seringkali dilakukan dengan melakukan treatment suatu penambahan komposisi kimia tanah (Pabla, 1981) dan panjang atau kedalaman batang elektroda pentanahan (Ningrum, 2014). Dalam penelitian ini dilakukan sistem pentanahan konfigurasi vertikal dengan modifikasi batang elektroda. Modifikasi batang elektroda tersebut berbentuk tabung yang diberi isian pasir dan batang elektroda dengan variasi panjang sesuai dengan panjang tabung. Batang tabung tersebut ditanam di sebelah utara Gedung Kerma PLN-ITB. Pengukuran dilakukan dengan menginjeksikan arus AC berfrekuensi 50 Hz sampai 2 MHz. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh besar nilai riil dan imajiner dari impedansi pentanahan yang dimodifikasi dan sifat impedansi pentanahannya. 2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Tahapan penelitian Pertama yang dilakukan yaitu mempersiapkan peralatan yang akan digunakan seperti potensiometer 50 kω, elektroda tembaga, tabung, kabel koaksial, pasir, osiloskop dan generator sinyal. Kemudian pembuatan modifikasi batang pentanahan dibuat 3 batang elektroda dengan ukuran variasi panjang 50 cm, 60 cm dan 100 cm dan tabung dengan diameter yang sama 20 cm dan kedalaman sesuai dengan batang elektroda. Setelah itu penanaman batang elektroda dilakukan di sebelah utara Gedung Kerma PLN-ITB. Tabung yang ditanam di tanah kemudian diberi isian pasir dan batang elektroda ditancapkan di tengah diameter tabung. Tabung diberi treatment penambahan air guna pasir, tanah dan batang elektrodanya homogen. Pasir yang digunakan berasal dari Garut. Sistem pentanahan dibuat seperti pada Gambar 1. 2.2 Sistem Pentanahan Sistem pentanahan menggunakan metoda tiga titik yang dimana tegangan pada pengukuran dapat langsung terbaca oleh osiloskop. Pada osiloskop tidak dapat membaca arus, tapi tegangan pada tahanan murni (R) dapat ditampilkan pada osiloskop. Besar tegangan pada tahanan murni tersebut digunakan untuk menghitung arus. Besar tegangan pada tahanan tersebut dibagi dengan nilai tahanan murni maka didapat besar arus injeksinya. Tahanan murni diukur menggunakan multimeter pada keadaan tidak berbeban. Jurnal Reka Elkomika 32

Nilai Riil dan Imajiner Impedansi Pentanahan dengan Modifikasi Batang Elektroda Diinjeksi Arus Berfrekuensi 50 Hz 2 MHz Oscilloscope V1 + - V2 + - 50kΩ Arus Terukur I AC 50 Hz 2MHz Arus Injeksi Tegangan Terukur Permukaan Tanah Elektroda Sistem Pentanahan Ground 0,62d d Elektroda Potensial Potential Current Elektroda Arus AC Tahanan (Impedansi) = V/I Estimasi Terbaik 0% 62% 100% Gambar 1. Rangkaian Pengukuran Sistem Pentanahan Gambar 1 menunjukkan rangkaian pengukuran sistem pentanahan dengan menggunakan metoda tiga titik. Pada pengukuran sistem pentanahan diinjeksikan arus AC dari frekuensi 50 Hz sampai 2 MHz yang dimana hasil dari pengukuran sistem pentanahan akan ditampilkan pada osiloskop. 2.3 Parameter Pengujian Sistem Pentanahan 1. Arus injeksi (I injeksi ) Nilai arus didapat dari (1) Dimana: I injeksi = Arus (Ampere) V 1 = Tegangan pada tahanan murni yang ditampilkan pada sinyal CH 1 (Volt) R = Tahanan murni yang terukur pada multimeter (Ω) 2. Impedansi (Z) Nilai impedansi pada tahanan dapat dihitung dari : (2) Dimana: Z = Impedansi (Ω) V 2 = Tegangan sistem pentanahan yang ditampilkan pada sinyal CH 2 (Volt) I injeksi = Arus Injeksi (Ampere) 3. Sudut Fasa (Ø) Sudut fasa (Ø) dapat dihitung dari perbedaan fasa antara sinyal CH 1 dan sinyal CH 2. Jurnal Reka Elkomika 33

Agustin, Anggoro, Waluyo 4. Nilai riil dan imajiner dari Impedansi Pentanahan (Anggoro, 2007) (3) (4) 3.1 Hasil Pengujian Karakteristik Tanah 3. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS Tabel 1. Hasil pengujian karakteristik tanah No Pembanding Sampel Pasir Sampel Tanah 1 Perbandingan Volume Padat, Cair dan Gas Volume Udara 19,19% Air 49,30% Tanah 31,51% 2 Komposisi Gravel 12,48% Sand 87,51% Silt 0% Clay 0% Volume Udara 2,42 % Air 47,97 % Tanah 49,61% Gravel 5,07% Sand 43,98% Silt 43,31% Clay 7,64% 3 Kadar Air 14,02 % 43,83 % Pada Tabel 1 diperoleh hasil komposisi tanah dan kadar air dari sampel tanah dan pasir. Sampel tanah berasal dari pekarangan Gedung PLN-ITB. Sampel pasir berasal dari Garut. 3.2 Hasil Pengujian Sistem Pentanahan Pada Tabel 2 diperoleh hasil pengujian sistem pentanahan batang elektroda dengan kedalaman 50 cm pada kondisi tanah basah. Kondisi tanah basah ini merupakan kondisi pada saat pengukuran dilakukan setelah terjadi hujan. Jurnal Reka Elkomika 34

Nilai Riil dan Imajiner Impedansi Pentanahan dengan Modifikasi Batang Elektroda Diinjeksi Arus Berfrekuensi 50 Hz 2 MHz Tabel 2. Hasil pengujian sistem pentanahan (d=20 cm dan p=50 cm) F Z (Ω) Ø ( ) Z cos Ø Z sin Ø Keterangan 50 0,04-72 0,01-0,03 Kapasitif 100 0,06-63 0,03-0,05 Kapasitif 200 0,07-30 0,06-0,04 Kapasitif 300 0,07-11.25 0,07-0,01 Kapasitif 400 0,08-6.93 0,08-0,01 Kapasitif 500 0,08 0 0,08 0 Resistif 600 0,08 11.25 0,08 0,02 Induktif 700 0,08 11.25 0,08 0,02 Induktif 800 0,09 12.86 0,08 0,02 Induktif 900 0,09 15 0,09 0,02 Induktif 1 k 0,08 18 0,08 0,03 Induktif 5 k 0,06 36 0,05 0,04 Induktif 10 k 0,05 54 0,03 0,04 Induktif 100 k 0,02 72 0,01 0,02 Induktif 200 k 0,01 0 0,01 0 Resistif 300 k 0,01 22.5 0,01 0,005 Induktif 400 k 0,02 0 0,02 0 Resistif 500 k 0,02 18 0,02 0,006 Induktif 600 k 0,02 30 0,02 0,009 Induktif 700 k 0,02 38.57 0,01 0,011 Induktif 800 k 0,02 40.72 0,01 0,010 Induktif 1 M 0,02 63 0,01 0,014 Induktif 1,1 M 0,01 85 0,001 0,016 Induktif 1,2 M 0,01 78.75 0,003 0,015 Induktif 1,3 M 0,01 64.29 0,01 0,012 Induktif 1,4 M 0,01 64.29 0,003 0,011 Induktif 1,5 M 0,01 64.29 0,002 0,010 Induktif 1,6 M 0,01 90 0 0,010 Induktif 1,7 M 0,01 70 0,002 0,008 Induktif 1,8 M 0,01 71 0,003 0,007 Induktif 1,9 M 0,005 54 0,002 0,005 Induktif 2 M 0,005 72 0,001 0,005 Induktif Jurnal Reka Elkomika 35

Agustin, Anggoro, Waluyo Tabel 3. Hasil pengujian sistem pentanahan (d=20 cm dan p=60 cm) f Z (Ω) Ø ( ) Z cos Ø Z sin Ø Keterangan 50 0,17-72 0,05-0,16 Kapasitif 100 0,26-45 0,18-0,18 Kapasitif 200 0,35-31,5 0,30-0,18 Kapasitif 300 0,34-27,86 0,30-0,16 Kapasitif 400 0,45-27,85 0,40-0,21 Kapasitif 500 0,4-36 0,3 0 Resistif 600 0,41 0 0,41 0 Resistif 700 0,41 0 0,41 0 Resistif 800 0,41 0 0,41 0 Resistif 900 0,38 0 0,38 0 Resistif 1 k 0,4 36 0,3 0,24 Induktif 5 k 0,31 36 0,25 0,19 Induktif 10 k 0,27 45 0,19 0,19 Induktif 100 k 0,05-72 0,02-0,05 Kapasitif 200 k 0,07-40,5 0,05-0,05 Kapasitif 300 k 0,2-45 0,1-0,14 Kapasitif 400 k 0,14-36,35 0,12-0,09 Kapasitif 500 k 0,13-27 0,11-0,06 Kapasitif 600 k 0,07-32,5 0,06-0,04 Kapasitif 700 k 0,07-24,1 0,06-0,03 Kapasitif 800 k 0,09 26 0,08 0,04 Induktif 1 M 0,11 36 0,1 0,06 Induktif 1,1 M 0,10 36 0,08 0,06 Induktif 1,2 M 0,11 45 0,08 0,08 Induktif 1,3 M 0,09 78,75 0,02 0,09 Induktif 1,4 M 0,09 63,75 0,04 0,08 Induktif 1,5 M 0,09 83,57 0,01 0,09 Induktif 1,6 M 0,09 48,22 0,06 0,06 Induktif 1,7 M 0,1 63,75 0,04 0,07 Induktif 1,8 M 0,08 60 0,04 0,07 Induktif 1,9 M 0,07 66 0,03 0,07 Induktif 2 M 0,06 75 0,02 0,06 Induktif Pada Tabel 3 diperoleh hasil pengujian sistem pentanahan batang elektroda dengan kedalaman 50 cm pada kondisi tanah setengah basah. Kondisi tanah setengah basah ini merupakan kondisi pada saat pengukuran dilakukan beberapa jam setelah terjadinya hujan. Jurnal Reka Elkomika 36

Nilai Riil dan Imajiner Impedansi Pentanahan dengan Modifikasi Batang Elektroda Diinjeksi Arus Berfrekuensi 50 Hz 2 MHz Tabel 4. Hasil Pengujian Sistem Pentanahan (d=20 cm dan p=100 cm) F Z (Ω) Ø ( ) Z cos Ø Z sin Ø Keterangan 50 0,57-81,82 0,08-0,56 Kapasitif 100 0,91-72 0,28-0,9 Kapasitif 200 1,05-34,29 0,9-0,59 Kapasitif 300 1,16-30 1,00-0,58 Kapasitif 400 1,2-20,36 1,10-0,41 Kapasitif 500 1,1-7,5 1,13-0,15 Kapasitif 600 1,1 0 1,14 0 Resistif 700 1,13 6,43 1,12 0,13 Induktif 800 1,03 6,94 1,02 0,12 Induktif 900 1,18 8,18 1,17 0,17 Induktif 1 k 1,10 18 1,05 0,34 Induktif 5 k 0,76 50 0,49 0,58 Induktif 10 k 0,52 72 0,16 0,50 Induktif 100 k 0,15-75 0,04-0,15 Kapasitif 200 k 0,24-40,5 0,19-0,2 Kapasitif 300 k 0,15-11,25 0,15-0,03 Kapasitif 400 k 0,27-43,27 0,20-0,18 Kapasitif 500 k 0,32 0 0,32 0,32 Resistif 600 k 0,48 11 0,48 0,09 Resistif 700 k 0,75 25,71 0,68 0,33 Induktif 800 k 0,91 27,86 0,80 0,42 Induktif 1 M 0,54 45 0,38 0,38 Induktif 1,1 M 1,07 48 0,71 0,79 Induktif 1,2 M 0,55 73,75 0,15 0,53 Induktif 1,3 M 0,51 78,75 0,10 0,50 Induktif 1,4 M 0,89 64,29 0,39 0,80 Induktif 1,5 M 0,72 83,57 0,08 0,7 Induktif 1,6 M 0,58 81 0,09 0,57 Induktif 1,7 M 0,55 83,57 0,06 0,55 Induktif 1,8 M 0,46 60 0,23 0,40 Induktif 1,9 M 0,39 51 0,24 0,30 Induktif 2 M 0,33 54 0,19 0,27 Induktif Pada Tabel 4 diperoleh hasil pengujian sistem pentanahan dengan batang pentanahan (diameter = 20 cm dan panjang = 100 cm) pada kondisi tanah kering. Kondisi tanah kering ini merupakan kondisi pada saat pengukuran tidak terdapat curah hujan. 3.3 Analisis Dari hasil pengukuran karakteristik tanah dan pasir pada Tabel 1 diperoleh komposisi pada sampel pasir mengandung gravel 12,48 %; sand 87,51 %; silt 0% dan clay 0 %, sedangkan pada sampel tanah mengandung gravel 5,07 %; Sand 43,98 %; Silt 43,31 % dan Clay 7,64 %. Pada sampel tanah kadar airnya lebih besar dibanding sampel pasir yaitu pada sampel pasir kadar airnya 14,02 % dan pada sampel tanah cukup tinggi yaitu 43,83 %, maka dari itu pada persiapan pengukuran tabung yang sudah ditanam dan diberi pasir harus dilakukan treatment penambahan air. Hal tersebut dilakukan agar pasir, tanah, dan batang elektrodanya homogen. Impedansi (Z) bernilai rasional bila Z cos bernilai positif. Dari hasil pengujian sistem pentanahan maka didapat grafik hubungan antara nilai riil dari impedansi pentanahan terhadap frekuensi rendah yang ditunjukkan pada Gambar 2. Jurnal Reka Elkomika 37

Agustin, Anggoro, Waluyo 1,40 1,20 Riil 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 5 10 Frekuensi (khz) R1 (d= 20 cm; p= 50 cm) R2 (d= 20 cm; p= 60 cm) R3 (d= 20 cm; p= 100 cm) Gambar 2. Grafik hubungan nilai riil impedansi pentanahan terhadap frekuensi rendah Gambar 2 menunjukkan bahwa nilai riil pada frekuensi rendah membesar pada frekuensi 50 Hz sampai 900 Hz. Pada frekuensi 1 khz sampai 10 khz nilai riil dari impedansi pentanahan kembali mengecil. Nilai riil dari impedansi pentanahan bergantung pada besar nilai impedansi pentanahan (Z) dan kondisi tanah sekitarnya. 0,90 0,80 0,70 0,60 Riil 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00-0,10 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 R1 (d= 20 cm; p= 50 cm) R2 (d= 20 cm; p= 60 cm) 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 Frekuensi (MHz) Gambar 3. Grafik hubungan nilai riil impedansi pentanahan terhadap frekuensi tinggi Gambar 3 grafik menunjukkan bahwa pada batang elektroda kondisi tanah kering dengan diameter 20 cm dan kedalaman 100 cm pada frekuensi tinggi nilai riilnya lebih besar dibanding pada kondisi tanah basah pada kedalaman 50 cm dan 60 cm. Impedansi (Z) bersifat resistif bila pada frekuensi dimana nilai imajinernya bernilai 0 atau disebut juga frekuensi resonansi. Impedansi (Z) bersifat induktif bila Z sin bernilai positif dan bersifat kapasitif apabila Z sin bernilai negatif. Frekuensi resonansi terjadi dimana nilai imajinernya bernilai 0, sehingga hanya terdiri dari riil nya saja. Pada grafik Gambar 4. dan Gambar 5. menunjukkan grafik hubungan nilai imajiner dari impedansi pentanahan terhadap frekuensi. Jurnal Reka Elkomika 38

Imajiner Imajiner Nilai Riil dan Imajiner Impedansi Pentanahan dengan Modifikasi Batang Elektroda Diinjeksi Arus Berfrekuensi 50 Hz 2 MHz 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 5 10-0,40-0,60-0,80-1,00 Frekuensi (khz) Im 1 (d= 20 cm; p= 50 cm) Im 2 (d= 20 cm; p= 60 cm) Im 3 (d= 20 cm; p= 100 cm) Gambar 4. Grafik hubungan nilai imajiner impedansi pentanahan terhadap frekuensi rendah Gambar 4 menunjukkan bahwa impedansi pentanahan pada frekuensi dibawah 600 Hz cenderung bersifat kapasitif kemudian resistif pada frekuensi tertentu. Pada frekuensi diatas 600 Hz kondisi tanah kering pada batang pentanahan dengan kedalaman 100 cm impedansi pentanahannya bersifat lebih induktif dibanding pada kondisi tanah basah pada batang pentanahan dengan kedalaman 60 cm dan kondisi tanah kering dengan kedalaman 50 cm. 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,20 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2-0,40 Frekuensi (MHz) Im 1 (d= 20 cm; p= 50 cm) Im 2 (d= 20 cm; p= 60 cm) Im 3 (d= 20 cm; p= 100 cm) Gambar 5. Grafik hubungan nilai imajiner impedansi pentanahan terhadap frekuensi tinggi Gambar 5 menunjukkan nilai imajiner dari impedansi pentanahan pada frekuensi tinggi. Pada batang elektroda dengan kedalaman 100 cm kondisi tanah kering cenderung lebih induktif pada frekuensi diatas 500 khz dibanding pada kondisi basah. Pada frekuensi 100 khz sampai Jurnal Reka Elkomika 39

Agustin, Anggoro, Waluyo 400 khz pada kedalaman 100 cm kondisi tanah kering impedansi pentanahannya lebih bersifat kapasitif dibanding pada kondisi tanah basah. 4. KESIMPULAN Nilai riil atau nilai resistansi dari impedansi pentanahan dengan modifikasi batang pentanahan tabung dengan isian pasir menghasilkan nilai yang relatif kecil. Pada kondisi tanah basah dengan batang pentanahan 50 cm nilai riil terkecil dari impedansi pentanahannya yaitu sebesar 0,001 Ω. Pada kondisi tanah setengah basah batang elektroda kedalaman 60 cm nilai riil terkecil dari impedansi pentanahannya yaitu sebesar 0,02 Ω. Pada kondsi tanah kering batang elektroda kedalaman 100 cm nilai riil terkecil dari impedansi pentanahannya yaitu sebesar 0,08 Ω. Nilai resistansi tersebut cukup baik karena kurang dari 1 Ohm. Nilai riil dan imajiner dari impedansi pentanahan berubah-ubah tergantung pada frekuensi injeksi dan kondisi tanah sekitarnya. Pada kondisi tanah basah nilai imajiner dari impedansi pentanahan lebih kecil dibanding pada kondisi tanah setengah basah dan kondisi tanah kering. Nilai imajiner tersebut menunjukkan sifat dari impedansi pentanahannya. Pada frekuensi rendah impedansi pentanahan cenderung bersifat kapasitif dan pada frekuensi tinggi impedansi pentanahannya cenderung bersifat induktif. DAFTAR RUJUKAN Anggoro, B., Sinisuka, N.I., Pakpahan, P.M. dan Irman, Dicky B. (2007) : The Physical Treatment Soil Characteristics for Grounding Systems on Madiun and Surabaya Regions, Majalah IPTEK, 18, 1. P. Hasse and J. Wiesinger (1993) : Handbook for Lightning and Grounding, 4thed Munich, Germany:Pflaum. Hutauruk, T.S. (1991) : Pengetanahan Netral Sistem Tenaga dan Pengetanahan Peralatan, Erlangga, Jakarta. Ardani, I., Anggoro, B., Kudrat, S., Sinisuka, N.I. dan Parouli, M.P. (2002) : Perilaku Impedansi Pengetanahan Batang Konduktor Terhadap Injeksi Arus Bolak-Balik, FOSTU, Yogyakarta. Hakim, D., Rio (2014) : Characteristics Study of Vertical Configuration Grounding System with Two Layer Modified Using Type of Different Soil for Variation Diameter and Frequency Injection, Power Engineering and Removable Ebetty (ICEPERE) International Conference, Bali-Indonesia. Ningrum, Hanifah N.K. and Anggoro, Bambang (2014) : Characteristics Study of Two Layer Vertical Grounding System Variation Length Rod and High Frequency Injection (100kHz-14MHz), Power Engineering and Removable Ebetty (ICEPERE) International Conference, Bali-Indonesia Pabla, A.S. dan Abdul, Hadi (1981) : Sistem Distribusi Tenaga Listrik, Penerbit Erlangga, edisi-1. Agustin, Ika M., Anggoro, B., dan Waluyo (2015) : Studi Karakteristik Impedansi Pentanahan Konfigurasi Vertikal dan Modifikasi Batang Elektroda Kedalaman Tabung Dengan Injeksi Arus Bolak Balik Berfrekuensi 50 Hz 2 MHz, Seminar Nasional Ketenagalistrikan dan Aplikasinya (SENKA), Bandung-Indonesia. Jurnal Reka Elkomika 40