1 MAKALAH SEMINAR TUGAS AKHIR ANALISIS PERBANDINGAN NILAI TAHANAN PENTANAHAN YANG DITANAM DI TANAH DAN DI SEPTICTANK PADA PERUMAHAN Arif Derawan, Ir. Juningtyastuti**, Abdul Syakur, S.T.,M.T.** Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Sudharto, Tebalang, Searang, Indonesia Abstrak - Siste pentanahan bertujuan untuk engaankan peralatan-peralatan listrik aupun anusia yang berlokasi di sekitar gangguan dengan cara engalirkan arus gangguan ke tanah. Salah satu faktor untuk endapatkan nilai tahanan pentanahan yang kecil yaitu letak elektroda yang akan ditana Untuk engetahui nilai pentahanan tersebut aka diperlukan pengukuran. Salah satu unsur yang perlu diperhatikan dala pengukuran suatu siste pentanahan adalah kondisi tanah di daerah diana siste pentanahan tersebut akan dipasang.pengukuran dilakukan enggunakan etode tiga titik dengan enancapkan elektroda batang di tanah dan septictank pada 3 jenis kondisi tanah berbeda dengan kedalaan bervariasi. Pengukuran ini bertujuan untuk engetahui besarnya tahanan pentanahan pada tanah dan septictank dengan kondisi tanah yang berbeda. Dari hasil analisis diperoleh kesipulan bahwa nilai tahanan pentanahan sangat dipengaruhi oleh kedalaan elektroda yang ditana, julah elektroda, jarak antar elektroda dan kondisi tanah diana elektroda tersebut ditana. Kata kunci : elektroda, septictank, tahanan pentanahan, tanah. I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sejalan berkebangnya jaan dan seakin sepitnya tanah yang dapat digunakan aka pebangunan peruahan di wilayah Indonesia engalai kendala pada perluasan bangunan. Sehingga pebangunan peruahan cenderung keatas atau bertingkat sebagai solusi enghadapi perasalahan tersebut. Bangunan bertingkat lebih rawan engalai gangguan baik gangguan secara ekanik aupun gangguan ala. Salah satu gangguan ala yang sering terjadi adalah sabaran petir. Untuk elindungi dan engurangi dapak kerusakan akibat sabaran petir aka dipasang siste pengaanan pada peruahan. Siste pengaanan itu berupa siste penangkal petir beserta pentanahannya. Peasangan siste tersebut didasari oleh perhitungan resiko kerusakan akibat sabaran petir terhadap peruahan. Dengan adanya siste pentanahan ini, seua bagian peruahan dan perukaan tanah diharapkan epunyai tegangan yang erata, terutaa pada saat gangguan ke tanah sehingga tidak ebahayakan orang yang berada disekitar tepat itu. Untuk einialkan kerusakan akibat sabaran petir pada peruahan, aka perlu dilakukan perhitungan nilai pentanahan yang aan dan enganalisa tepat tertananya elektroda pentanahan. Pada proses perencanaan suatu jenis siste pentanahan pada peruahan, eerlukan suatu pengukuran tahanan pentanahan yang akan enjadi acuan proses perencanaan siste pentanahan. Hal ini akan beranfaat dala perencanaan siste pentanahan karena arus lebih dialirkan ke tanah dengan cepat pada saat terjadi sabaran petir karena nilai tahanan pentanahan yang kecil. 1.2 Tujuan Tujuan dari pebuatan Tugas Akhir ini adalah untuk engetahui nilai tahanan dengan elektroda yang tertana di tanah pada kondisi jenis tanah yang berbeda, untuk engetahui nilai tahanan dengan elektroda yang tertana di septictank pada kondisi jenis tanah yang berbeda dan untuk ebandingkan nilai tahanan pentanahan dengan elektroda yang tertana di tanah dan elektroda yang tertana di septictank Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro UNDIP ** Staf Pengajar Teknik Elektro UNDIP 1
1.3 Pebatasan Masalah 1. Pengukuran dilakukan di tanah dan septictank. 2. Pengukuran dilakukan pada 3 jenis tanah yaitu rawa, tanah berbatu, tanah liat. 3. Septictank terbuat dari seen dengan engabaikan ketebalan dan kedalaan septictank. 4. Diasusikan bahwa lapisan-lapisan tanahnya hoogen. II. DASAR TEORI 2.1 Uu Siste pentanahan/grounding syste adalah suatu rangkaian/jaringan ulai dari kutub pentanahan/elektroda, hantaran penghubung sapai terinal pentanahan yang berfungsi untuk enyalurkan arus lebih ke bui, agar perangkat peralatan dapat terhindar dari pengaruh petir dan tegangan asing lainnya. 2.2 Tahanan Jenis Tahanan jenis tanah adalah tahanan listrik dari tahanan tanah yang berbentuk kubus dengan volue 1 eter kubik. Kadangkadang tahanan jenis dinyatakan dala oh. Pernyataan oh- erepresentasikan tahanan diantara dua perukaan yang berlawanan dari suatu volue yang berisi 1 3. Untuk endapatkan tahanan pentanahan yang kecil diperlukan upaya sebagai berikut, engetahui tahanan jenis tanah, keudian ebuat bentuk kutub tanah yang sesuai. 2.2.1 Pengaruh Ikli Untuk engurangi variasi tahanan jenis tanah akibat pengaruh usi, pebuian dapat dilakukan dengan enana elektroda pebuian sapai encapai kedalaan diana terdapat air tanah yang konstan. Kadangkala pebenaan elektroda pebuian eungkinkan kelebaban dan teperatur bervariasi sehingga harga tahanan jenis tanah harus diabil untuk keadaan yang paling buruk, yaitu tanah kering dan dingin. 2.2.2 Pengaruh Suhu Teperatur tanah sekitar elektroda pebuian juga berpengaruh pada besarnya tahanan jenis tanah. Hal ini terlihat sekali pengaruhnya pada teperatur di bawah titik beku air (0 C), dibawah harga ini penurunan teperatur yang sedikit saja akan enyebabkan kenaikan harga tahanan jenis tanah dengan cepat. 2.3 Karakteristik Karakteristik tanah sangat berkaitan erat dengan perencanaan siste pentanahan yang akan digunakan. Untuk endapatkan tahanan pentanahan yang rendah tidak hanya dengan elektroda yang rendah, tetapi tahanan tanahnya juga harus rendah. Pada kenyataannya, tanah, selain bersifat sebagai konduktor juga bersifat dielektrik. 2.4 Jenis Siste Pentanahan Siste pentanahan yang enggunakan elektroda pentanahan yang ditana langsung ke dala tanah terdiri dari berbagai aca cara, antara lain: jenis pentanahan rod, jenis pentanahan grid, pentanahan kobinasi gridrod. 2.4.1 Tahanan Pentanahan Tahanan kutub pentanahan selanjutnya disebut tahanan pentanahan adalah seluruh tahanan listrik yang diiliki siste pentanahan. Idealnya tahanan pentanahan adalah 0 (nol), naun karena encapainya sulit, aka sebagai referensi, untuk gedung aksiu 5 Oh. 2.4.2 Pentanahan Rod Pada pentanahan rod ini, batang-batang elektroda ditana tegak lurus dengan perukaan tanah. Bila elektroda rod tersebut dialiri arus gangguan ke tanah ketika daerah peruahan terjadi gangguan tanah, aka arus tersebut akan enyebar atau engalir ke tanah dan akan engakibatkan naiknya beda potensial pada perukaan tanah. Makin jauh dari elektroda tersebut, penyebaran arus seakin luas, sehingga kepadatan arusnya juga seakin berkurang. 2.4.2.1 Satu Batang Elektroda yang ditana Tegak Lurus ke dala Gabar 2.1 enunjukkan satu batang elektroda berbentuk silinder dengan panjang L yang di tana tegak lurus perukaan tanah berdiaeter 2a, dengan bayangan di atas perukaan tanah. Elektroda tersebut ditana dengan berbagai jenis kedalaan.
3 ρ ρ ρ 1 Gabar 2.1. Penanaan elektroda batang (rod) Untuk elektroda yang ditana tegak lurus dekat perukaan tanah (Gabar 2.1a), nilai tahanannya yaitu : ρ1 4L R = ln 1 (2.1) 2. π.l a Untuk elektroda yang ditana tegak lurus pada kedalaan beberapa c dari perukaan tanah (Gabar 2.1b), nilai tahanannya yaitu : ρ1 2L R = ln 1 (2.2) 2. π.l a Untuk elektroda yang ditana tegak lurus dekat perukaan tanah dan enebus lapisan tanah kedua (Gabar 2.1c), nilai tahanannya yaitu : ρ2 4L R = ln 1 (2.3) 2. π.l a Untuk elektroda yang ditana tegak lurus pada kedalaan beberapa c dari perukaan tanah dan enebus lapisan tanah kedua (Gabar 2.1d), nilai tahanannya yaitu : ρ 2 2L ln 2 ρ1 R ln 1+ + φ (4ln 2)h 0 2 π (h - h0) a 1 0 h + L = (2.4) ρ 2 ρ 1 ρ 2 dengan : R = Tahanan dari satu batang elektroda (Ω) L = Panjang batang elektroda dala tanah () a = Jari-jari batang elektroda () ρ 1 = Tahanan jenis lapisan tanah pertaa (Ω) ρ 2 = Tahanan jenis lapisan tanah kedua (Ω-) h o = Kedalaan penanaan elektroda () K = Faktor refleksi 2.4.2.2 Dua Batang Elektroda yang ditana Tegak Lurus ke dala Pada Gabar 2.2 dapat dilihat bahwa kedua batang elektroda yang berbentuk silinder dengan panjang L yang ditana tegak lurus perukaan tanah dan dihubungkan di atas tanah dengan jarak S diantara dua batang elektroda tersebut. Gabar 2.2. Dua elektroda batang (rod) Ruus untuk dua batang elektroda yang ditana tegak lurus di dala tanah juga diturunkan oleh H.B. Dwight dengan besar tahanan pentanahan ialah : Untuk S < L, yaitu : R = 2 4 ρ 4L 4L S S S + + + (2.8) ln ln 2 4.π.L a S 2L 2 4 16L 512.L Untuk S > L, yaitu : φ 0 = 1 1 ln 2π 1- K 2 N 1 F 0 L F 0 =. 1-0,9K ρ2 ρ 1 K =. ρ + ρ 2 1 + 1 (2.5) (2.6) (2.7) 2 4 ρ 4L ρ + L 2L R = ln 1 1 + (2.9) 4ππ a 4 π s 2 4 3S 5S dengan : R = Tahanan dari satu batang elektroda (Ω) L = Panjang batang elektroda dala tanah () S = Jarak penanaan antara kedua elektroda () a = Jari-jari batang elektroda () ρ = Tahanan jenis tanah (Ω-) 2.4.2.3 Beberapa Batang Elektroda ditana Tegak Lurus ke dala Untuk julah konduktor yang lebih banyak, tahanan pentanahan akan lebih kecil dan distribusi tegangan akan seakin erata. Penanaannya berbentuk epat persegi
4 panjang atau bujur sangkar dengan jarak antara batang-batang elektroda pentanahan adalah saa. Sedangkan konduktor penghubung antara batang-batang elektroda tersebut terletak di atas perukaan tanah sehingga tahanannya diabaikan. Pada kenyataannya, konduktor rod tersebut dihubungkan dengan peralatan yang akan ditanahkan. 2.4.3 Pentanahan Kisi-kisi (Grid) Pada pentanahan grid, batang-batang konduktor ditana horizontal didala tanah. Batang-batang ini terhubung satu saa lain dan ebentuk beberapa buah esh. 2.4.4 Pentanahan Kobinasi Grid dan Rod Kobinasi siste pentanahan suatu peruahan seringkali enggunakan konduktor grid yang disusun horizontal dengan perukaan tanah yang dibantu dengan batangbatang vertikal (rod) 2.5 Bagian-bagian Siste Pentanahan 2.5.1 Kutub Pentanahan Kutub pentanahan adalah koponen etal sebagai penghantar listrik yang bersentuhan dengan tanah/ditana di dala tanah untuk epercepat penyerapan uatan listrik akibat petir atau tegangan lebih ke tanah.bentuknya beraca-aca tergantung pada keperluannya. 2.5.2 Hantaran Penghubung Hantaran penghubung adalah etal penghubung antara kutub pentanahan dengan terinal, biasanya berupa kawat tebaga pilin/bc draad dengan diaeter inial 16. 2.5.3 Terinal Pentanahan Terinal pentanahan adalah terinal atau titik di ana dihubungkan dengan perangkat peralatan. Biasanya berupa lepeng tebaga cukup panjangnya 15 c, lebar 3 c dan tebal 1 c. 2.6 Cara Mengukur Tahanan Jenis Pengukuran tahanan jenis tanah biasanya dilakukan dengan cara : 1. Metode tiga titik (three-point ethode). 2. Metode epat titik (four electode ethode) 2.6.1 Metode Tiga Titik Metode tiga titik (three-point ethode) diaksudkan untuk engukur tahanan pentanahan. Misalkan tiga buah batang pentanahan diana batang 1 yang tahanannya hendak diukur dan batang-batang 2 dan 3 sebagai batang pengentanahan pebantu yang juga belu diketahui tahanannya, seperti pada gabar 2.3 Gabar 2.3 Rangkaian pengukuran tahanan jenis tanah dengan Metode tiga titik 2.6.2 Metoda Epat Titik Peralatan yang dibutuhkan: 4 kutub tanah pertolongan/batang besi 1 buah Apereeter 1 buah Volteter suberdaya AC Cara penyabungan: 4 batang besi (sebut saja sebagai batang C1, P1, P2 dan C2) ditancapkan ke tanah dala satu baris dengan jarak asing-asing a eter. Antara P1 dan P2 dipasang Volt eter, antara C1 dan C2 disabungkan dengan Apere eter dan suber daya AC 110/220 VAC. Gabar 2.4. Metode Wenner Cara pengukuran: Sabungkan suber daya, ukur berapa Apere arus yang engalir antara C1 dan C2, isalnya I Apere. Ukur berapa beda potensial antara P1 dan P2, isalnya V (Volt). Masukkan besaran pada ruus: Rho = 2 π a R (2.10) di ana π = 3,14 a = jarak antara batang besi R = V/I II. PENGUKURAN TAHANAN PENTANAHAN 3.1 Pengukuran Tahanan Pentanahan Untuk engetahui apakah suatu tahanan pentanahan sesuai dengan standar, aka diperlukan pengukuran tahanan pentanahan tersebut. Pengukuran tersebut atas
5 beberapa jenis yang secara enyeluruh disebut sebagai pengukuran tahanan pentahanan. Pengukuran yang disebut diatas adalah pengukuran tahanan pentanahan yang bertujuan engetahui besarnya tahanan pentanahan dari beberapa kondisi tanah. 3.2 Bahan Pengukuran dan Elektroda 3.2.1 Bahan Pengukuran Bahan yang digunakan dala pengukuran ini adalah tanah dan septictank. Pengukuran eliputi 3 jenis kondisi tanah yaitu : 1. Kondisi tanah berair (rawa). Pengukuran pada kondisi ini dilakukan di daerah Kaligawe, Searang. 2. Kondisi tanah liat (tanah pertanian). Pengukuran pada kondisi ini dilakukan di daerah Tebalang, Searang. 3. Kondisi tanah berbatu. Pengukuran pada kondisi ini dilakukan di daerah Rowosari, Searang. 3.2.2 Elektroda Elektroda yang digunakan pada pengukuran terbuat dari tebaga dengan diaeter 1,5 c yang dipasang vertikal atau ditana di tanah dan septictank. 3.3 Peralatan Pengukuran Peralatan peralatan yang diperlukan dala proses pengukuran tahanan pentanahan, antara lain : 1. Earth Resistance Tester Dengan data sebagai berikut : Merk : KYORITSU Suber tenaga : 9V DC jenis baterai R6P (SUM-3) x 6 Jenis : Digital Earth Resistance Tester 4105A Alat ini berfungsi untuk enapilkan nilai tahanan pentanahan yang terukur dengan keapuan engukur sapai 1999 Ω (oh). Skea gabar Earth Resistance Tester ini ditunjukan pada gabar 3.1. 1. LCD penapil nilai ukur. 2. Sibol baterai dala keadaan leah. 3. LED indicator (berwarna hijau). 4. Tobol uji untuk engunci. 5. Terinal pengukuran. Gabar 3.1 Digital Earth Resistance Tester 4105A Keterangan : 2. Elektroda batang Bantu Yang berfungsi sebagai pebanding dari elektroda utaa untuk endapatkan nilai tahanan pentanahan. 3. Meteran Alat untuk engukur jarak antar elektroda dan kedalaan elektroda. 4. Kabel penghubung Kabel penghubung berfungsi untuk enghubungkan Earth Resistance Tester dengan elektroda uji dan elektroda bantu. 5. Martil Martil ini adalah alat yang digunakan untuk ebantu enana elektroda ke dala tanah. 3.4 Siste Pengukuran 3.4.1 Rangkaian Ukur Rangkain alat ukur pentanahan (a)
6 (d) (b) (c) Gabar 3.2 (a) Skea pengukuran tahanan dengan elektroda tunggal (b) Skea pengukuran tahanan dengan elektroda ganda (c) Skea pengukuran tahanan dengan elektroda tunggal di septictank (d) Rangkaian pengukuran tahanan dengan elektroda tunggal 3.4.2 Prosedur Pengukuran 3.4.2.1 Perencanaan Tahapan Pengukuran Tahanan Pentahanan dengan Elektroda ditana di tanah Perencanaan pengukuran tahanan pentanahan elektroda batang dengan kedalaan bervariasi dilakukan dengan 2 etode yaitu : a. Perencanaan tahapan pengukuran tahanan pentahanan dengan elektroda ditana di tanah enggunakan elektroda tunggal Pengukuran tahanan pentanahan elektroda batang tunggal dengan kedalaan bervariasi dilakukan dengan tahapan pengukuran sebagai berikut : 1. Mepersiapkan peralatan dan bahan. 2. Mengecek tegangan baterai dengan enghidupkan Digital Earth Resistance Tester. Jika layar tapak bersih tanpa sibol baterai leah berarti kondisi baterai dala keadaan baik. Jika layar enunjukkan sibol baterai leah atau bahkan layar dala keadaan gelap berarti baterai pelu diganti. 3. Mebuat rangkaian pengujian seperti pada gabar 3.2 (a) dengan enana elektroda utaa dan elektroda bantu. Menana elektroda dengan eukul kepala elektroda enggunakan artil, jika enjupai lapisan tanah yang keras sebaiknya jangan eaksakan penanaan elektroda. 4. Menetukan jarak antar elektroda bantu inial 5 eter dan aksial 10 eter. 5. Mengukur tegangan tanah dengan dengan engarahkan range switch ke earth voltage dan pastikan bahwa nilai indikator 10 V atau kurang. Jika earth voltage bernilai lebih tinggi dari 10 V diperkirakan akan terjadi banyak kesalahan dala nilai pengukuran tahanan. 6. Mengecek penghubung atau penjepit pada elektroda utaa dan elektroda bantu dengan ensetting range switch ke 2000 Ω dan tekan tobol PRESS TO TEST. Jika tahanan elektroda utaa terlalu tinggi atau enunjukkan sibol... yang berkedip-kedip aka perlu dicek penghubung atau penjepit pada elektroda utaa. 7. Melakukan pengukuran. Mensetting range switch ke posisi yang diinginkan dan tekan tobol PRESS TO TEST selaa beberapa detik. 8. Mencatat nilai ukur tahanan yang uncul dari Digital Earth Resistance Tester. 9. Mengebalikan posisi tobol PRESS TO TEST ke posisi awal. 10. Melakukan pengujian tahanan untuk kedalaan elektroda utaa yang berbeda dengan langkah 3, 7, 8, 9. 11. Tahapan yang saa untuk kondisi tanah yang berbeda. Diagra alir proses pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda batang tunggal ditana di tanah adalah :
7 Gabar 3.3 Diagra alir proses pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda batang tunggal b. Perencanaan tahapan pengukuran tahanan pentahanan elektroda ditana di tanah enggunakan elektroda ganda Pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda batang ganda enggunakan 2 etode yaitu panjang elektroda utaa (L) < jarak antar elektroda utaa (S) dan panjang elektroda utaa (L) > jarak antar elektroda utaa (S). Pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda batang ganda dengan kedalaan bervariasi dilakukan dengan tahapan pengukuran sebagai berikut : 1. Mepersiapkan peralatan dan bahan. 2. Mengecek tegangan baterai dengan enghidupkan Digital Earth Resistance Tester. Jika layar tapak bersih tanpa sibol baterai leah berarti kondisi baterai dala keadaan baik. Jika layar enunjukkan sibol baterai leah atau bahkan layar dala keadaan gelap berarti baterai pelu diganti. 3. Mebuat rangkaian pengujian seperti pada gabar 3.2 (b) dengan enana elektroda utaa dan elektroda bantu. Menana elektroda dengan eukul kepala elektroda enggunakan artil, jika enjupai lapisan tanah yang keras sebaiknya jangan eaksakan penanaan elektroda. 4. Menetukan jarak antar elektroda bantu inial 5 eter dan aksial 10 eter. 5. Menentukan jarak antar elektoda utaa (L) < (S). 6. Mengukur tegangan tanah dengan dengan engarahkan range switch ke earth voltage dan pastikan bahwa nilai indikator 10 V atau kurang. Jika earth voltage bernilai lebih tinggi dari 10 V diperkirakan akan terjadi banyak kesalahan dala nilai pengukuran tahanan. 7. Mengecek penghubung atau penjepit pada elektroda utaa dan elektroda bantu dengan ensetting range switch ke 2000 Ω dan tekan tobol PRESS TO TEST. Jika tahanan elektroda utaa terlalu tinggi atau enunjukkan sibol... yang berkedip-kedip aka perlu dicek penghubung atau penjepit pada elektroda utaa. 8. Melakukan pengukuran. Mensetting range switch ke posisi yang diinginkan dan tekan tobol PRESS TO TEST selaa beberapa detik. 9. Mencatat nilai ukur tahanan yang uncul dari Digital Earth Resistance Tester. 10. Mengebalikan posisi tobol PRESS TO TEST ke posisi awal. 11. Melakukan pengujian tahanan untuk kedalaan elektroda utaa yang berbeda dengan langkah 3, 7, 8, 9. 12. Kebali ke langkah 1 sapai langkah 11 untuk pengukuran tahaa pentanahan dengan jarak antar elektoda utaa (L) > (S). 13. Tahapan yang saa untuk kondisi tanah yang berbeda. 3.4.2.2 Perencanaan Tahapan Pengukuran Tahanan Pentahanan dengan Elektroda ditana di septictank Pada tahapan ini dilakukan pengukuran hanya dengan enggunakan elektroda batang tunggal saja. Pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda batang tunggal di septictank dengan kedalaan bervariasi dilakukan dengan tahapan pengukuran sebagai berikut : 1. Mepersiapkan peralatan dan bahan. 2. Mengecek tegangan baterai dengan enghidupkan Digital Earth Resistance Tester. Jika layar tapak bersih tanpa sibol baterai leah berarti kondisi baterai dala keadaan baik. Jika layar enunjukkan sibol baterai leah atau bahkan layar dala keadaan gelap berarti baterai pelu diganti. 3. Mebuat rangkaian pengujian seperti pada gabar 3.2 (c) dengan enana elektroda utaa dan elektroda bantu. 4. Menetukan jarak antar elektroda bantu inial 5 eter dan aksial 10 eter.
8 5. Mengukur tegangan tanah dengan dengan engarahkan range switch ke earth voltage dan pastikan bahwa nilai indikator 10 V atau kurang. Jika earth voltage bernilai lebih tinggi dari 10 V diperkirakan akan terjadi banyak kesalahan dala nilai pengukuran tahanan. 6. Mengecek penghubung atau penjepit pada elektroda utaa dan elektroda bantu dengan ensetting range switch ke 2000 Ω dan tekan tobol PRESS TO TEST. Jika tahanan elektroda utaa terlalu tinggi atau enunjukkan sibol... yang berkedip-kedip aka perlu dicek penghubung atau penjepit pada elektroda utaa. 7. Melakukan pengukuran. Mensetting range switch ke posisi yang diinginkan dan tekan tobol PRESS TO TEST selaa beberapa detik. 8. Mencatat nilai ukur tahanan yang uncul dari Digital Earth Resistance Tester. 9. Mengebalikan posisi tobol PRESS TO TEST ke posisi awal. 10. Melakukan pengujian tahanan untuk kedalaan elektroda utaa yang berbeda dengan langkah 3, 7, 8, 9. 11. Tahapan yang saa untuk septictank pada kondisi tanah yang berbeda. Diagra alir proses pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda batang tunggal di septictank adalah : IV. DATA DAN ANALISIS 4.1 Data Hasil Pengukuran Pengukuran tahanan yang dilakukan pada 3 kondisi jenis tanah yaitu : 1. Kondisi tanah berair (rawa). 2. Kondisi tanah liat (tanah pertanian). 3. Kondisi tanah berbatu. Dari hasil pengukuran pada 3 kondisi tanah diatas telah diperoleh data sebagai berikut : 1. Tahanan pentanahan elektroda tunggal yang ditana di tanah dengan kedalaan bervariasi. 2. Tahanan pentanahan elektroda ganda yang ditana di tanah dengan kedalaan bervariasi. 3. Tahanan pentanahan elektroda tunggal yang ditana di septictank dengan kedalaan bervariasi. Pengukuran dilakukan pada teperatur 28 C- 30 C 4.1.1 Pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda tunggal yang ditana di tanah dengan kedalaan bervariasi. Data-data hasil pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda tunggal yang ditana di tanah dengan kedalaan bervariasi ditunjukkan pada tabel 4.1 Tabel 4.1 Hasil pengukuran tahanan dengan elektroda tunggal ditana di tanah. Kondisi Jarak Tahanan (Ω) Elektroda Bantu () 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Rawa 6 3,34 2,14 1,71 1,64 1,2 Liat 6 76 48 25,5 19 15, 5 Berbatu 6 1339 714 538 399, 37 359,3 4.1.2 Pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda ganda yang ditana di tanah dengan kedalaan bervariasi. Gabar 3.4 Diagra alir proses pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda batang tunggal di septictank. Data-data hasil pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda tunggal yang ditana di tanah dengan kedalaa bervariasi untuk S < L ditunjukkan pada tabel 4.2.
9 Tabel 4.2 Hasil pengukuran tahanan dengan elektroda ganda dengan S > L ditana di tanah. Kondi S JEB Tahanan (Ω) si () () 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Rawa 0,8 6 1,58 1,22 1 0,85 0,72 0,8 6 32,5 23 17 12 9,7 Liat Berbat u 0,8 6 433 281 240, 96 204, 73 182, 81 Data-data hasil pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda tunggal yang ditana di tanah dengan kedalaa bervariasi untuk S > L ditunjukkan pada tabel 4.3 Tabel 4.3 Hasil pengukuran tahanan dengan elektroda ganda dengan S < L ditana di tanah. Kondi S JEB Tahanan (Ω) si () () 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Rawa 0,2 6 2,08 1,44 1,07 0,87 0,74 0,2 6 41,2 27,5 19,7 13,4 9,8 Liat Berbat u 0,2 6 537 372 254 202, 3 169, 4 4.1.3 Pengukuran tahanan pentanahan elektroda tunggal yang ditana di septictank tanah dengan kedalaan bervariasi. Data-data hasil pengukuran tahanan pentanahan dengan elektroda tunggal yang ditana di tanah dengan kedalaan bervariasi ditunjukkan pada tabel 4.4 Tabel 4.4 Hasil pengukuran tahanan dengan elektroda tunggal ditana di septictank. Kondisi Jarak Elektroda Bantu () 0,7 0,9 Tahanan (Ω) 1,1 1,3 1,5 Rawa 6 2,1 1,6 1,33 0,92 0,81 Liat 6 18 13,6 10 8,7 7,3 Berbatu 6 64 52 32 25 21 4.2 Analisis dan Perhitungan Pengaruh Kedalaan Elektroda yang ditana di tanah Terhadap Tahanan Pentanahan Struktur dan karakteristik tanah erupakan salah satu faktor yang utlak diketahui karena epunyai kaitan erat dengan perencanaan siste pentanahan yang akan digunakan. Nilai tahanan jenis tanah harganya beraca-aca, tergantung pada koposisi tanahnya. Batasan atau pengelopokan tahanan jenis dari berbagai aca jenis tanah pada kedalaan tertentu tergantung pada beberapa hal antara lain pengaruh teperatur, pengaruh kelebaban, dan pengaruh kandungan kiia Secara teori untuk tanah pada kondisi tanah yang saa, seakin dala penanaan elekroda, tahanan tanah dan tahanan jenis tanah akan enurun karena seakin dekat dengan air tanah yang berpengaruh dengan kelebaban yang nantinya berpengaruh terhadap konduktivitas. Berdasarkan ruus juga terlihat bahwa tahanan tanah sebanding dengan tahanan jenis dan berbanding terbalik dengan kedalaan penanaan elektroda. Seakin dala kedalaan elektroda yang tertana aka nilai tahanan pentanahan seakin rendah. Hal ini terjadi juga pada seua kondisi tanah yang berbeda-beda (rawa, tanah liat, tanah berbatu). Hanya saja besarnya nilai tahanan pada elektroda ganda dengan S > L ini berbeda dibandingkan dengan nilai tahanan dari pengukuran elektroda tunggal diana nilai tahanan pada kondisi ini lebih rendah. Tahanan pentanahan dengan elektroda ganda yang tertana pada kondisi S < L juga engalai penurunan nilai tahanan jika kedalaan elektroda dari kedua elektroda tersebut tertana seakin dala. Hanya saja pada elektroda ganda dengan S < L epunyai nilai lebih besar dari nilai tahanan dengan elektroda ganda pada kondisi S > L tetapi nilai tahanan pada kondisi ini lebih kecil dari nilai tahanan dengan enggunakan elektroda tunggal. Penurunan nilai tahanan ini terjadi pada ketiga jenis tanah yang berbeda. 4.2.1 Analisis Elektroda Tunggal yang ditana di septictank Pada kondisi ini juga kedalaan penanaan elektroda sangat berpengaruh pada hasil pengukuran tahanan pentanahan. Nilai tahanan di septictank keungkinan bisa berubah-ubah sesuai dengan volue debit air pada septictank tersebut. Bila dibandingkan dengan nilai tahanan elektroda yang tertana pada jenis tanah liat dan tanah rawa, tahanan di septictank bernilai lebih besar walaupun penanaan elektroda ditana lebih dala. Penyebaran tegangan pada septictank terbatas hanya sebatas luas septictank tersebut. Faktor lain yang epengaruhi perbedaan nilai tahanan dibanding septictank diantaranya adanya pebatas antara septictank dan tanah yaitu adonan seen yang epengaruhi tingkat kelebaban tanah, yang perlu
10 diperhatikan juga adanya perbedaan teperatur antara tanah disekitar dengan teperatur di dala septicank sehingga nilai tahanan di septictank lebih besar dibandingkan dengan yang tertana langsung di tanah. Untuk tahanan dengan elektroda tertana di septictank di tanah berbatu bernilai lebih rendah dikarenakan kelebaban tanah disekitar lebih rendah sehingga tidak berpengaruh langsung terhadap nilai tahanan di septictank V. PENUTUP 5.1 Kesipulan Berdasarkan hasil pengukuran tahanan pentanahan, aka dapat diabil kesipulan sebagai berikut : 1. Tahanan elektroda pentanahan untuk elektroda tunggal aupun ganda akan bernilai seakin kecil bila elektroda tersebut ditana seakin dala dari perukaan tanah baik yang tertana di tanah ataupun tertana di septictank. 2. Untuk dua batang elektroda, bila jarak antara kedua elektroda enjadi lebih besar dari panjang elektroda, aka nilai tahanan total pentanahan akan seakin kecil. 3. Nilai tahanan pentanahan yang bernilai paling kecil untuk elektroda yang tertana di tanah dan septictank yaitu pada kondisi jenis tanah rawa dibandingkan pada kondisi tanah liat dan nilai tahanan pentanahan pada kondisi tanah liat lebih kecil dibandingkan dengan tanah berbatu. 4. Khusus penanaan elektroda batang tunggal pada kondisi jenis tanah berbatu, eiliki nilai tahanan yang lebih rendah jika terpasang pada septictank dibandingkan tertana di tanah. 5.2 Saran 1. Pengukuran dan analisis bisa dikebangkan dengan etode kondisi tanah dan jenis elektroda yang lain. 2. Jika akan easang elektroda pentanahan dengan elektroda di septictank perlu dipertibangkan faktor keselaatan, karena jika terjadi sabaran petir aka ada keungkinan septictank akan eledak akibat dilewati arus gangguan petir, sehingga untuk engatasi asalah ini, sebaiknya penanaan elektroda tersebut tertana di tanah didasar septictank tersebut. DAFTAR PUSTAKA 1. Badan Standarisasi Nasional BSN, Peraturan Uu Instalasi Penangkal Petir. 2. Badan Standarisasi Nasional BSN, Persyaratan Uu Instalasi Listrik 2000 ( PUIL 2000.) 3. Dibyantoro, Priastro, Perencanaan Siste pentanahan Pada Gardu Induk, Tugas Akhir, Teknik Elektro Fakultas Teknik Undip, Searang, 2003. 4. Hutauruk, T.S, Pengetanahan Netral Siste Tenaga dan Pengetanahan Peralatan. Erlangga, Jakarta, 1991. 5. Lanzoni, Joseph, Designing for a Low Resistance Earth Interface (Grounding), Lighting Eliinators and Consultants Inc. : Colorado, USA. 6. Marsudi, Djiteng, Pebangkitan Energi Listrik, Erlangga: Jakarta, 2005. 7. Mueller, Jeroe F, Standard Application of Electrical Details, McGraw Hill Book Copany: United States of Aerica,. 1984. 8. Munandar, A.Aris, Dr, MSc. Dan Susuu Kawahara, Dr. Teknik Tenaga Listrik II, Transisi Distribusi. Pradnya Paraita: Jakarta. 9. Pabla, AS, Siste Distribusi Daya Listrik, Erlangga: Jakarta, 1994. 10. Stauffer, Brooke, Grounding Electrodes and Grounding Electrode Systes, 2008. 11. Sverko, Elvis, Ground Measuring Techniques: Electrode Resistance To Reote Earth & Soil Resistivity, ERICO, Inc. Facility Electrical Protection, U.S.A, 1999. 12. Swenson, David, Electrical Resistance and Resistivity, Nelson Publishing Inc, 2003. 13. Tadjuddin,, Elektroda Batang Mereduksi Tahanan, Ujung Pandang, 1998. 14. Technical Brief, Resistivity, Resistance, Resistance to Ground, USA, 1990. 15. Zoro, Reynaldo, Karakteristik Petir Tropis, ITB, Bandung,. 1999. 16. --------------, Instruction Manual Digital Earth Resistance Tester, Kyoritsu Electrical Instruens Works, Ltd.
11 Biodata Penulis Arif Derawan (L2F303424) Dilahirkan di Jakarta tanggal 15 Septeber 1981. Saat ini sedang enyeleaikan studi S1 pada Fakultas Teknik Elektro Universitas Diponegoro konsentrasi Tenaga. Menyetujui dan Mengesahkan Pebibing I Ir. Juningtyastuti NIP. 131 285 569 Tanggal. Pebibing II Abdul Syakur, S.T, M.T NIP. 132 231 132 Tanggal.