ix DAFTAR ISI JUDUL... i LEMBAR PERSYARATAN GELAR... ii LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS... iii LEMBAR PENGESAHAN... iv UCAPAN TERIMAKASIH... v ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR ARTI LAMBANG DAN SINGKATAN... xiv DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Manfaat Penelitian... 2 1.5 Batasan Masalah... 2 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Mutakhir... 4 2.2 Tinjauan Pustaka... 6 2.2.1 Petir... 6 2.2.2 Proses terjadinya petir... 6 2.2.3 Sistem pembumian proteksi petir... 7 2.2.4 Sistem pembumian... 7 2.2.4.1 Pembumian peralatan... 9 2.2.4.2 Sistem pembumian rod... 10 2.2.4.3 Sistem pembumian grid... 12
x 2.2.4.4 Sistem pembumian plat... 14 2.2.5 Tahanan tubuh manusia... 15 2.2.6 Arus melalui tubuh manusia... 15 2.2.6.1 Arus fibrasi.... 16 2.2.7 Tanah... 17 2.2.8 Tahanan jenis tanah... 18 2.2.8.1 Teknik pengkondisian tanah... 20 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian... 21 3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian... 21 3.2.1 Sumber data... 21 3.2.2 Jenis data... 21 3.3 Alat, Bahan dan Cara Pengukuran... 22 3.3.1 Alat dan bahan penelitian... 22 3.3.2 Cara pengukuran... 22 3.4 Instrumen Penelitian... 24 3.5 Metode Analisis... 24 3.6 Diagram Alur Analisis... 26 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana... 27 4.2 Analisis Data Hasil Pengukuran... 28 4.2.1 Hasil pengukuran tahanan tanah di lokasi penelitian... 28 4.2.2 Tahanan jenis tanah... 29 4.2.2.1 Analisis sistem pembumian tipe single rod... 29 4.2.2.2 Analisis sistem pembumian tipe multiple rod s < L... 31 4.2.2.3 Analisis sistem pembumian tipe multiple rod s > L... 34 4.2.2.4 Analisis sistem pembumian tipe plat... 36 4.2.2.5 Analisis sistem pembumian tipe grid... 39
xi BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan... 44 5.2 Saran... 45 DAFTAR PUSTAKA... 46 LAMPIRAN... 49
xii ABSTRAK Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana terletak di Bukit Jimbaran Bali dengan tekstur tanah berbatu kapur. Instalasi listrik di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana perlu di amankan dari bahaya sambaran petir. Salah satu langkah yang dapat dilakukan adalah dengan pemasangan sistem pembumian, karena dengan adanya sistem pembumian arus gangguan akan di alirkan ke tanah atau di bumikan sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada instalasi listrik. Tujuan penelitian di lakukan untuk mengetahui karakteristik sistem pembumian (single rod, multiple rod s L, multiple rod s L, grid dan plate) dengan nilai resistansi 5 Ohm (PUIL, 2011) yang dapat mengamankan instalasi listrik di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Jimbaran Bali. Berdasarkan penelitian yang telah di lakukan, tahanan jenis tanah (ρ) di area Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana sebesar 256,224 Ohm-meter. Besar nilai resistansi pembumian pada panel MDP (Main Distribution Panel) 28,5 Ohm. Hasil analisis untuk mendapatkan nilai R 5 Ohm di dapatkan sistem pembumian single rod, dengan L = 82 meter, besar resistansi pembumiannya 4,98 Ohm. Sistem pembumian tipe multiple rod s L, dengan L = 42 meter dan s = 40 meter besar resistansi pembumian 4,90 Ohm, sedangkan sistem pembumian tipe multiple rod s>l, dengan L = 42 meter dan s = 43 meter, besar resistansi pembumian 4,98 Ohm. Untuk sistem pembumian tipe plate dengan ukuran plate 2x1 meter dan di parallel sebanyak 10 lembar, kedalaman penanaman 4 meter besar resistansi pembumian 4,56 Ohm dan sistem pembumian tipe grid dimana kedalaman penanaman elektroda grid 3 meter dengan panjang konduktor grid 1189 meter, besar resistansi pembumian 4,79 Ohm. Sistem pembumian yang memungkinkan dipasang di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Jimbaran Bali adalah sistem pembumian tipe plate atau grid, karena penanaman sistem pembumian tipe plate atau grid lebih dangkal di bandingkan dengan sistem pembumian tipe single rod, multiple rod s L dan multiple rod s>l mengingat tekstur tanah di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana berbatu kapur. Kata Kunci: Sambaran petir, Instalasi listrik, Sistem pembumian.
xiii ABSTRACT Udayana University Electrical Engineering Department is located in Bukit Jimbaran Bali with rocky limestone soil texture. Electrical Installation of electrical Engineering program of Udayana University needs to be secured from the presence of lightning strike. One step that can be done is doing the installation of the grounding system, because the fault current will flow to ground or earthed so the electrical installation not gone cause damage to the equipment. The aim of this research is to determine the characteristics of the grounding system (single rod, multiple rod with s>l, multiple rod with s<l, grid and plate) with resistance value is 5 Ohm (PUIL, 2011) which can be secured the equipment in Installation electrical of Electrical Engineering Department in Udayana University. Based on the research that has been done, measurement results soil resistivity (ρ) in the Electrical Engineering in Udayana University area is 256.224 Ohm-meter. Grounding resistance value at MDP panel (Main Distribution Panel) 28.5 Ohm. The results of the analysis to obtain the value of R 5 Ohm in getting the grounding system single rod, with L = 82 meters, has grounding resistance value 4.985024 Ohm. Grounding system with multiple rod type s<l, with L = 42 meters and s = 40 meters, has grounding resistance value 4.90 ohm, while the grounding system multiple rod type s> L, with L = 42 meters and s = 43 meters, has grounding resistance value 4.9843 Ohm. For the grounding system with plate type with plate size 2x1 meters and paralleled 10 sheets, with depth of planting 4 meters has grounding resistance value 4.56204 Ohm and grounding system with grid type with the depth of planting electrode grid 3 meters with a length of conductor grid 1189 meters, has grounding resistance value 4.7947 ohm. Grounding system which allows mounted in Electrical Engineering of Udayana University Department is grounding system plate or grid, because the planting of the grounding system plate type and grid type is not very deep compered with single rod, multiple road s<l, and multiple road s>l considering the soil texture of Electrical Engineering program of Udayana University is limestone. Keywords: Electrical installation, Grounding system.
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Jimbaran Bali berlokasi di kawasan perbukitan dengan tekstur tanah berbatu kapur dengan nilai tahanan jenis tanah sebesar 256,224 Ω-meter. Setiap bangunan gedung yang ada di Fakultas Teknik Elektro harus memiliki dan terkoneksi dengan sistem pembumian, agar instalasi listrik, peralatan dan manusia yang berada pada bangunan tersebut dapat terhindar dari bahaya sambaran petir. Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas dayana Jimbaran Bali terkoneksi dengan sistem pembumian dengan besar nilai resistansi pembumian 28,5 Ohm pada panel MDP (Main Distribution Panel) (hasil pengukuran 25 Maret 2017). Menurut (PUIL, 2011), agar terhindar dari bahaya sambaran petir di butuhkan nilai resistansi pembumian sebesar 5 Ohm. Menanggulangi masalah tersebut Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas dayana Jimbaran Bali membutuhkan suatu sistem pembumian dengan nilai resistansi sesuai dengan syarat yang telah di tetapkan. Nilai tahanan pembumian dipengaruhi oleh beberapa foktor seperti: jenis tanah, kadar air dalam tanah, temperatur tanah, kelembaban tanah, kandungan elektrolit tanah dan lain-lainnya. Berdasarkan permasalahan diatas, maka akan diteliti sistem pembumian (single rod, multiple rod s L, multiple rod s L, grid dan plate) dengan nilai resistansi pembumian 5 Ohm dan dapat digunakan sebagai referensi sistem pembumian yang akan digunakan di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas dayana Jimbaran Bali. 1
2 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang di sajikan dalam penulisan Skripsi ini adalah bagaimana karakteristik masing-masing sistem pembumian (single rod, multiple rod s L, multiple rod s L, grid, plate) dengan nilai resistansi pembumian 5 Ohm di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas dayana Jimbaran Bali. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penulisan Skripsi ini adalah untuk mengetahui karakteristik masing-masing sistem pembumian (tipe single rod, multiple rod s L, multiple rod s L, grid dan plate) dengan nilai resistansi pembumian 5 Ohm dan dapat di gunakan sebagai referensi sistem pembumian yang akan di gunakan di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas dayana Jimbaran Bali. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang di harapkan dari penulisan Skripsi ini adalah 1. Untuk memberikan informasi kepada pembaca tentang karakteristik sistem pembumian (tipe single rod, multiple rod s L, multiple rod s L, grid, dan plate) dengan nilai resistansi pembumian 5 Ohm. 2. Hasil dari penelitian ini di harapkan dapat di gunakan sebagai acuan atau referensi dalam pemilihan sistem pembumian yang akan digunakan di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas dayana Jimbaran Bali. 1.5 Batasan Masalah Adapun batasan masalah yang digunakan dalam penulisan Skripsi ini adalah: 1. Sistem pembumian yang di analisis adalah sistem pembumian dengan tipe single rod, multiple rod s L, multiple rod s L, grid dan plate.
3 2. Lokasi penelitian sistem pembumian di lakukan di sekitar area Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana Jimbaran Bali dengan mengukur nilai tahanan jenis tanah (ρ). 3. Besar nilai resistansi sistem pembumian adalah R 5 Ohm.