20. pentanahan sistem distribusi

7/23/2019 20. Pentanahan Sistem Distribusi

1/53

PT PLN (Persero)

Jasa Pendidikan dan Pelatihan Pentanahan

I. PENTANAHAN / PEMBUMIAN

I.1 Pengenalan Pentanahan/Pe!"ian.

Pada bidang ketenaga listrikan bahaya didefinisikan sebagai bahaya terhadap kesehatanatau terhadap kehidupan atau akibat sengatan listrik (shock), kebakaran atau luka lainnya

pada manusia / pekerja pada pembangkitan, transmisi, distribusi atau pada pemakai

energi listrik

Dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa semua peraturan-peraturan keselamatan dari

bahaya listrik dirancang untuk mencegah timbulnya bahaya seperti itu dan salah satu

faktor kunci dalam setiap usaha pengamanan rangkaian listrik adalah : rounding

(Pentanahan/Pembumian) !

"pabila suatu tindakan pengamanan akan dilaksanakan, terlebih dahulu perlu ada sistim

pentanahan yang dirancang dengan baik, agar sistem pentanahan dapat bekerja efektif,

perlu memenuhi syarat-syarat berikut

#istem pentanahan yang dipasang dapat membuat jalur impedansi yang rendah ke

tanah untuk maksud pengamanan personil dan peralatan serta mengurangi gangguan

interferensi radio komunikasi!

#istem pentanahan dapat menyebarkan arus surja dan arus gangguan yang berulang!

#istem pentanahan yang dipasang menggunakan bahan tahan korosi terhadap

berbagai kondisi kimiawi tanah untuk meyakinkan kontinuitas penampilannya

sepanjang umur peralatan yang diamankan!

#istem pentanahan menggunakan sistem mekanik yang kuat namun mudah dalam

pemasangan!

#ebelum mengenal system pentanahan sebaiknya mengetahui istilah-istilah pentanahan/pembumian :

a! $lektrode Pentanahan ($arth $lectrode)!

"dalah penghantar/saluran yang ditanam didalam tanah dengan kedalaman tertentu

sesuai tujuan dan membuat kontak langsung dengan tanah! $lektrode ini dapat

%


2/53

PT PLN (Persero)


berbentuk pipa, besi siku, besi pita, kawat pilin, pelat baja, beton eser bahkan jaringan

pipa air juga dapat dipakai sebagai elektrode pembumian!

b! &anah 'eferensi ('eference $arth)!

arena tanah mempunyai tahanan jenis (specific earth resistiity) tertentu, misal

%*!*** +-m, maka dengan mengalirnya arus didalamnya terjadilah beda

potensial/tegangan antara suatu titik ditanah dan titik lainnya yang lebih jauh dari

elektroda, ke padatan arusnya makin berkurang, maka beda potensial/tegangan antara

dua titik dengan jarak tertentu juga makin berkurang! #ehingga dapat dibayangkan

untuk daerah yang cukup jauh dari elektrode, beda tegangan itu praktis sudah tidak

ada!

Daerah demikian disebut tanah referensi! adi tanah referensi (reference earth) adalah

daerah di tanah, khususnya dipermukaan, yang sedemikian jauhnya dari elektrode

pentanahan yang bersangkutan, sehingga tidak ada beda tegangan yang berarti antara

titik dimana saja dalam daerah itu!

c! radien &egangan (Potential radient)!

.eda potensial/tegangan di tanah, khususnya dipermukaan tanah disekitar elektrode

pembumian yang terjadi akibat mengalirnya arus dari elektroda itu ketanahdisekitarnya, disebut gradien tegangan (potential gradient)!

#ebagai contoh, gradien tegangan pada tanah dipermukaan disekitar elektroda pipa!

d! &egangan $lektroda Pentanahan/Pembumian ($arth $lectrode oltage)

adalah tegangan antara elektroda tersebut dan tanah referensi, yang timbul akibat

mengalirnya arus dari elektroda itu ke tanah disekitarnya!

e! &egangan langkah (#tep oltage)!

"dalah sebagian dari tegangan elektroda pentanahan yang dapat dijembatani oleh

orang dengan langkah sebesar kira-kira % meter, atau tegangan antara dua titik di tanah

yang berjarak satu langkah (0 % meter) dalam arah radial terhadap elektroda

pembumian! ika tegangan langkah disekitar elektroda pembumian itu terlalu besar,

1


3/53

PT PLN (Persero)


sehingga membahayakan orang yang kebetulan berada diatasnya, maka tegangan

langkah itu dapat dikurangi memasang elektroda pengontrol gradien tegangan!

f! &ahanan $laktroda Pembumian ($arth $lectrode 'esistance)!

"dalah tahanan dari tanah antara elektroda atau sistem pembumian dan tanah referensi!

g! #istem Pembumian!

2ntuk memperolah tahanan elektroda pembumian yang lebih rendah, dapat dipakai

beberapa elektroda pembumian yang dihubungkan satu sama lain (paralel) yang

merupakan satu sistem pembumian!

h! &ahanan Pembumian ($arthing 'esistance)!

"dalah jumlah dari hasil tahanan elektroda pembumian dan tahanan hantaran

pembumian!

i! &ahanan Pembumian &otal!

"dalah tahanan pembumian dari keseluruhan sistem pembumian yang terukur di suatu

titik!

ontoh :#ebagai contoh diambil sebuah elektroda pipa dengan diameter 1a 3 4 m, panjang 5

3 4 m, dan dimissalkan keadaan tanahnya homogen dengan tahanan jenis 6!*** +-m!

Pipa tersebut ditanam tegak lurus kedalam tanah dengan ujungnya persis menyembul

kepermukaan tanah, maka untuk daerah disekitar pipa dan cukup dekat dengan pipa,

arah arusnya akan radial homogen, sehingga bidang-bidang ekipotensial disekitarnya

akan berbentuk silinder yang konsentris dengan poros pipa!

&anah yang berada diantara dua silinder dengan beda radius akan menyumbang

tahanan sebesar :

d' 3rL

dR

1

! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(%)

.eda tegangan antara kedua silinder tsb akibat mengalirnya arus sebesar 7, adalah :

d 3 7!d'

8


4/53

PT PLN (Persero)


3r

dr

L

dRI!

!1

!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(1)

.eda tegangan antara permukaan pipa dan suatu titik yang berjarak b dari poros pipa

adalah :

ab 3r

dr

L

I b

a

!!1!

3a

b

L

I!ln

!1

!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(8)!

"kan dapat dilihat dengan jelas bahwa untuk daerah yang jauhnya 1* meter atau lebih

jauh (6 kali panjang pipa), beda tegangan antara titik-titik dimana saja sudah sangat

kecil! 9leh karena itu daerah yang jauhnya 1* meter (6 kali pajang pipa) dari pipa

sudah dpt dianggap tanah referensi, sehingga tegangan elektroda pembumian adalah :

2$34,1

***!1!ln

!1

!

L

I

!!!!!!!!!!!!!!(6)!

.eda tegangan antara permukaan pipa dan suatu titik yang berjarak b dari poros pipa,

dinyatakan dalam adalah :

; 3 :%**xU

V

E

ab

3 :%**

4,1

***!1ln

4,1ln

x

b

!!!!!!!!!!!!!!!(4)

Dari persamaan diatas ini dapat dihitung beberapa harga untuk beberapa harga b, yang

hasilnya adalah seperti tabel berikut :

! () #$% 1$# &$# '$#

() *% %% '% +& 1##

7!1! &egangan angguan!

Dalam suatu motor yang di suplai dari sistem 8 phasa yang netralnya ditanahkan

disumber! .adan dari motor itu dihubungkan oleh hantaran pengaman ke elektroda

pembumian!

ika terjadi kegagalan isolasi pada motor itu (disebut terjadi gangguan tanah), maka

mengalirlah arus gangguan 7


5/53

PT PLN (Persero)


#edangkan badan dari lampu yang tidak dibumikan, sehingga jika terjadi kegagalan

isolasi, maka badan dari lampu itu (yang konduktif) akan bertegangan sama dengan

tegangan sistem itu ke tanah/bumi!

adi tegangan gangguan adalah tegangan antara bagian konduktif yang tidak merupakan

bagian sirkit, dan tanah referensi yang timbul karena terjadinya gangguan!

7!8! Daerah &ahanan/Daerah radien tegangan!

Di tempat orang berpijak pada jarak kurang dari 1* meter terhadap elektroda pembumian,

sehingga pada waktu ada gangguan (mengalir arus gangguan 7


6/53


7/53

PT PLN (Persero)


&ujuan pembumian sistem kelistrikan ialah untuk mengamankan sistem tenaga kelistrikan

dari mulai pembangkitan sampai dengan pembebanan di konsumen!

#istem tenaga listrik adalah sekumpulan unit-unit pembangkit yang mensuplai ke pusat-

pusat beban melalui sarana (transmisi, distribusi) dengan tegangan yang berbeda-beda!

2nit pembangkit dan pusat beban perlu ditanahkan/dibumikan karena untuk

menghindarkan bahaya-bahaya yang ditimbulkan dikemudian hari baik terhadap makluk

hidup maupun peralatan A peralatan yang tersambung pada sistem tenaga listrik tersebut!

#istem yang perlu dibumikan adalah:

- Pusat pembangkit : P5&", P5&2, P5&, dll!

- ardu 7nduk : ardu 7nduk onensional maupun 7#!

- ardu distribusi (&rafo) dll!

2rutan A urutan Pembumian :

- aringan &egangan 'endah (&')!

- aringan &egangan @enengah (&@)!

- aringan &ransmisi (#2&&, #2&$& dll)!

- Pembangkitan (enerator) isolatet!

Proteksi :- 'elaying!

- rounding!

- #urge protection!

&egangan 'endah :

- 8?*/11* olt, tujuannya untuk mengamankan makluk hidup (manusia/binatang)

terhadap tegangan sentuh!

77!1 Pengamanan &erhadap &egangan #entuh!

#tandar 7$!& >6 (working roup/B) telah mengeluarkan 7$ report!

$ffects of current passing &hrough a .ody!

C


8/53

PT PLN (Persero)


eterangan :

- one % : 2sually no reaction effect!

- one 1 : 2sually no pathophysiologi cally dangerous effect E let go current= kira-

kira %* m"F G %* m" otot-otot tidak dapat digerakan!

- one 8 : 2sually no danger of fibrillation!

- one 6 : fibriation possible (up to 4* probability)!

- one 4 :


9/53

PT PLN (Persero)


7$ Publication 8>6 A 6 A 6%

&able 6% "!

@aHimum &ouch oltage Duration

@aH! Disconnecting

&ime (sec)

Prospectie &ouch oltage

" rms () D ()

I

4

%

*,4

*,1

*,%

*,*4*,*8

J 4*

4*

C4

K*

%%*

%4*

11*1?*

J %1*

%1*

%6*

%>*

%C4

1**

14*8%*

&ahanan &ubuh

&egangan sentuh (olt) 9hm (+)

14

4*

1**

asymtote

14**

1***

%***

>4*

"sumsi untuk tegangan sentuh :

- Dari ujung tangan ke ujung tangan !- Dari ujung tangan ke kaki!

- .erat badan 0 4* kg (laki-laki)!

"rus 7 3tubuhtahanan

V

!"mpere!

K


10/53

PT PLN (Persero)


"spek-aspek lain yang harus diperhatikan :

- probability terjadinya gangguan!

- Probability terjadinya sentuhan!

- &ecnical feasibility!

- $conomic!

ara-cara pengamanan terhadap tegangan sentuh :

a! #entuhan langsung!

b! #entuhan tidak langsung!

#entuhan langsung : sentuhan pada peralatan yang dalam keadaan normalnya

bertegangan!

#entuhan tak langsung : sentuhan pada badan peralatan yaitu bagian sirkit yang dalam

keadaan normalnya tidak bertegangan, tetapi bisa menjadi bertegangan bila terjadi

kegagalan isolasi!

%! Pengamanan &erhadap #entuhan 5angsung!

a!Pengamanan dengan isolasi (isolasi pada bagian-bagian aktif)

b! #elungkup!

21

2&

!

1.###

%*


11/53

PT PLN (Persero)


c!Penghalang!

d! Penempatan diluar jangkauan tangan!

e!Pengamanan tambahan dengan =saklar pengaman arus tanah= (spat), $5. ($arth

5eakage ircuit .reaker)!

1! Pengamanan &erhadap #entuhan &ak 5angsung!

a! Pengamanan dengan pemutusan otomatis dari supplai!

b! 7solasi pengaman!

c! "las isolasi / karpet !

d! Lubungan eMuipotensial ($arth


12/53

PT PLN (Persero)


Dipakai pada : children toy, accumulator, pemeras susu, pemotong bulu domba dll!

777! PENTANAHAN/PEMBUMIAN JT,.

777!%


13/53

PT PLN (Persero)


Luruf yang pertama menunjukan bagaimana systemnya!

Luruf yang kedua menunjukan bagaimana badan peralatan!

&menunjukan diketanahkan!

777!1 && #ystem!

Luruf pertama menyatakan pembumian sistimnya (titik netral trafo / generator)!

Luruf kedua menyatakan bagaimana badan peralatan/instalasi dihubungkan oleh

penghantar pengaman!

#istim && berarti : - &itik netral trafo (sistim) ditanahkan (huruf & pertama)!

- .adan peralatan / instalasi dihubungkan ketanah (huruf & kedua)

Pada sistem && di pelanggan kawat netral dan ground tidak tersambung, sedangkan

kawat ground digunakan untuk pengaman dan disambung langsung pada boH alat

pengukur dan pembatas (9kas) lihat gambar dibawah!

#istem ini masih digunakan oleh perusahaan (P5N) dan banyak ditemui pada konsumen

listrik!

,

5

T

N

6ekring

Dalam P275 disebut

pentanahanpengaman (PP)

%8


14/53

PT PLN (Persero)


777!8 &N #ystem!

&itik netral sistim diketanahkan (huruf & pertama)!

.adan peralatan/instalasi dihubung kepenghantar netral (huruf kedua N)!

@enurut P275 penghantar netral yang berfungsi juga sebagai penghantar pengaman

disebut penghantar nol (7$ menyebutnya sebagai P$N 3 Protectie $arth Neutral

konduktor)

Pada sistem &N kawat netral dan ground digunakan untuk pengaman maupun sebagai

kawat netral, saat sekarang sudah jarang ditemui dipelanggan karena tidak ekonomis lagi

(menggunakan tiga kawat)!

2ntuk sambungan sistem ini rangkaian nya dapat dilihat seperti dibawah:

,

5

TN

6ekring

Pen

%! awat netral digunakan sebagai pengaman dan sebagai nol, jadi

bekerjanya merangkap!

%6


15/53

PT PLN (Persero)


,

5

T

N

6ekring

PE

1! awat netral dan kawat tanah di pasang sendiri-sendiri dandihubungkan ke masing-masing komponennya (N dan P$)!!

,

5

T

N

6ekring PE

8! #ebagian Pen mempunyai N dan P$!P

$: Penghantar pengaman!

P$Nadalah berfungsi dobel sebagai netral dan sebagai

pengaman!

%4


16/53

PT PLN (Persero)


6! P$Nterletak di jaringan!

P$ dan N dihubungkan di papan hubung bagi (PL.) konsumen, dimana konsumen

diharuskan memasang % (sebuah) elektroda!

T

PEN

T

N

PE

P dan P

PL. konsumen

.ila tak

terhubung

menjadi &&sistem

#top

kontak

Peralatan

P dan P adalah alat Pembatas dan Penghubung!"PP adalah "lat Pembatas dan Pengukur!

Dalam P275 disebut pentanahan netral pengaman (PNP) P275

tidak mengadakan klasifikasi sistem yang ada cara pengaman!

%>


17/53

PT PLN (Persero)


777!6 7& #istem!

&itik netral terisolasi/tidak dibumikan (huruf pertama 7), sedangkan badan peralatan

dibumikan! Dalam P275 %K?C sistim 7& ini dikenal dengan nama #istim Penghantar

Pengaman (LP)! &itik netral trafo atau sumber tidak dibumikan atau dibumikan melalui

tahanan tinggi (lebih dari %*** O), sedangkan bagian konduktif terbuka peralatan

termasuk juga istalasi dan bangunan saling dihubungkan dan dibumikan!

arena netralnya tidak dibumikan maka arus gangguan kebumi yang terjadi sangat kecil,

yaitu hanya terdiri dari arus kapasitansi dan arus bocor isolasi serta arus detektor

tegangan (bila digunakan)! Persyaratan pembumian ringan yaitu hanya maksimum 4*

ohm dan tegangannya juga kecil!

arena arus gangguan kecil, pengaman arus lebih tidak akan bekerja karena kecilnya

tegangan sentuh, sistim dimungkinkan operasi terus dalam gangguan satu fasa kebumi /

badan peralatan! Pada waktu terjadi gangguan ketanah, tegangan antara fasa yang baik

dengan tanah akan naik, untuk mengetahui adanya kenaikan tegangan ini dapat dipasang

detector (alat ukur tegangan) pada setiap fasa dengan tanah! .ila tegangan ini tidak dapat

diperbaiki, kemudian terjadi kegagalan isolasi kedua ditempat yang lain maka akan

terjadi gangguan hubung singkat yang besar dan alat pengaman akan bekerja!

#istim LP ini hanya dipakai pada instalasi terbatas, misalnya dalam pabrik dengan

pembangkit sendiri atau trafo sendiri dengan kumparan terpisah, atau sumber listrikdarurat yang dapat dipindah-pindah untuk melayani beban yang dapat dipindah Apindah!

%C


18/53

PT PLN (Persero)


I3. PE,57A,ATAN UMUM UNTU8 PENAMANAN 0ENAN PEMUTU5AN

0A,I 5UPPLA7.

7!% egagalan 7solasi!

ika terjadi kegagalan isolasi, maka pengaman harus dapat bekerja dengan cepat

memisahkan bagian yang terganggu!

Peryaratan 2ntuk && system (P275 PP, pasal 816)

&ahanan '$ JA

I

4*

Dimana : 7" 3"rus minimum yang dengan pasti dapat memutuskan ekring atau alat

pengaman!

arakteristik ekring :

Qang perlu diketahui untuk ekring:

=7 minimum fusing current = %,C s/d 1 7n (wktunya 3 1 jam!

@enurut 7$7"3 k!7n

2ntuk ekring yang cepat k 3 1,4 s/d 8,4

2ntuk ekring yang lambat k 3 4!

I

t

(detik)

%

% 1 8 6 H 7n

7n adalah arus nominal yang dapat melalui ekring

%?


19/53

PT PLN (Persero)


#elain ekringE#aklar Pengaman "rus lebih E (#P") @.!

7!1 @ini ircuit .reaker (@.)!

@. yang dipakai di rumah-rumah oleh P5N ditetapkan sebagai pembatas!

"rus beban akan mengalir melalui .imetal dan akan mengomando &rip @. bila arus

melebihi nominalnya!

.ila terjadi hubung singkat maka $lektro magnit akan mengomando &rip @.!

arakteristik @.!

%K


20/53

PT PLN (Persero)


margin %,14 7trip3 k untuk yang instantenous (sesaat)!

k 3 %,14! 67n

k 3 4 7n!

ontoh :

1 * In

@agnetic (short circuit)

7nstantenous!

&hermis

(oer load)

7ners

t

7

5

T

N

6ekring

' A4

Pen

'$R 3 1 +

'$3 !! +

'l 3 *,8+

1*


21/53

PT PLN (Persero)


'$3n

Ik!

4* k 3 1,4

3 == 88,8%4

4*

>!4,1

4*

7f3 AmpRRR ElE

!%,8K88,88,*1

11*11*

S

=

++

=

++

s 3 7fH '$3 8K,% H 8,88 3 %8* olt (tegangan sentuh)!

7f 3 8K,% "mp (>,4 H 7n)!

ontoh perhitungan :

%! &idak memenuhi syarat ('$Gn

Ik!

4*)

&etapi ekring masih putus, bila

'$3 %* + (suppose)

7f3%*8,*1

11*

++3 %C,K "(8 H 7n)ekring putus t T 4 detik

s 3 %C,K H %* 3 %CK olt!

1! &idak memenuhi syarat!

ekring tidak putus!

'$3 14 +

7f3148,*1

11*

++3 ? "mp (%,8 H 7n) ekring tidak putus!

s 3 ? H 14 3 1** olt tegangan nya tetap karena ekring tidak putus!

'$ditanam didalam tanah pipa % inc 1,C4 m

U 3 %*!*** +cm 4m '$3 1* +

a 3 jari-jari pipa

l 3 panjang pipa

' 3 )%6

(1

a

lli

l

empiris!

l 3 4m , U 3 %!*** +cm

didapat '$3 1 +, l 3 4m, U 3 %**!*** +cm

didapat '$3 1** +

1%


22/53

PT PLN (Persero)


l 3 1,C4m

U 3 %*!*** +cm

didapat '$3 1*1C4

4x 3 8> +!

8! @emenuhi syarat bila '$3 8,88 +!

&etapi karena tingginya tahanan gangguan!

7f3 88,88,*1 +++ fR

VT k!7n (yang menyebabkan ekring putus)

7fT k!7n

T 1,4 H > T %4 "mp

s 3 %4 H 8,88 3 4* olt!

6! @emenuhi syarat tetapi karena tingginya tahanan gangguan, maka :

7f3 k!7n (ekring putus diatas 4 detik)

s 3 7fH '$

J %4 H 8,88 J 4* olt!

'umus '$ 3n

Ik!

4* menjamin tegangan sentuhnya dalam batas-batas yang aman,

walaupun ekring tak putus!

#ystem && ini tidak feasible atau terlalu mahal (techmeally not feasible)!

"gar supaya keadaan pada contoh no!8 aman, maka harus dipasang $arth 5eakage

ircuit .reaker ($5.) /#aklar Pengaman "rus &anah!

11


23/53

PT PLN (Persero)


#istem #P"& (#aklar Pengaman "rus ke &anah), 1 kawat!

.ila arusnya berlawanan, akan saling berlawanan fluks nya, sehingga teganganinduksinya nol!

ekring harus tetap ada karena bila terjadi hubung singkat, maka #P"& tidak trip, karena

arusnya yang mengalir primer tetap sama (lihat gambar)!

5

T

N

6ekring

Pen

,E

5PAT

,

18


24/53

PT PLN (Persero)


#P"& dengan system 8 kawat :

Dalam keadaan balance is 3 7' 3 7# 3 7& , bila tidak ada gangguan is 3 * (nol)!

I5

7f : "rus

tanah!

I,

I5

IT

I,9 I

59 I

T: #

16


25/53

PT PLN (Persero)


Dalam system 8 kawat bila beban tidak sama antar fasa (unbalance),maka :

7'3 7#3 7&3 *

i#3 * (tetap nol), bila tidak ada gangguan!

#P"& 8 kawat tidak dapat dipasang untuk system 6 kawat karena akan selalu trip akibat

adanya arus 7N(7N3 7'3 7#3 7&), 7Nini yang menjadi 7#!

tra;o ter


26/53

PT PLN (Persero)


#P"& #istem 6 awat :

Dalam hal ini transformator yang digunakan mempunyai prinsip urrent transformer!

N , 5 T

7f : "rus

tanah!

1>

* tra;o ter


27/53

PT PLN (Persero)


i#3 "rus sisa

3 "rus tanah

7#T 7f

7#3 7'3 7#3 7&3 7N

2ntuk rating #P"& :

7#trip : *,4F %F 1F 8F 6

Persyaratan pengaman dengan menggunakan #P"&:

'$1J tripIS

4*

ontoh : 7#trip 3 % "mp

'$13%

4*3 4* +!

"rti rumus diatas :

.ila arus gangguan sedemikian rupa, sehingga arus gangguan sebesar 7# trip, maka

tegangannya dijamin tidak akan lebih dari 4* olt (bila #P"& tidak trip karena kecilnyaarus gangguan, maka tegangan nya dijamin tidak lebih dari 4* olt)!

toroida

=ara ini le!ih teliti.

i5

1C


28/53

PT PLN (Persero)


#P&& (#aklar Pengaman &egangan ke &anah)!

1?

5

T

N

6ekring

Pen

,E

Elektroda

8"4arantegangan


29/53

PT PLN (Persero)


.erapa besarnya s V

.ila dilihat pada gambar tersebut '5 parallel dengan '$% dan '$1 sehingga 7f dapatdihitung dengan cara berikut :

'5// '$%3 '$1

Dimana : 7f3 7N 37W

7N: Neutral current!

7W : $arth current!

#ehingga 'k dapat ditulis sebagai berikut :

'k31%

1% )(

EEL

EEL

RRR

RRR

++

+

7f3loopkL ZRR

11*11*=

+

5

T

N

6ekring

Pen

'$%

'$1

I>

'5

N

'5

'5

,

I;

1K


30/53

PT PLN (Persero)


loop3 '5X 'k

adi #3 7W H '$1

7W 3 fEEL

L xIRRR

R

1% ++

dari gambar tersebut diatas dapat ditulis :

# 3 PhkL

k

EE

E ERR

Rx

RR

R!

1%

1

++

E4h

(& 3)I

;.,

L 35

I;.,

k

I>.,

E&

I>.,

E1

8*


31/53

PT PLN (Persero)


$Muialent ircuit nya adalah :

ontoh : '5: *,8 + ' $%: 4 + ' $1: 4 +

Diperoleh kira-kira :

7fH '5 3 %%* olt!

7fH 'k 3 %%* olt!

#3 44 olt!

Perlu diperhatikan bahwa tegangan sentuh tidak tergantung dari harga absulut '$, tetapi

tergatung dari perbandingannya!

I

,L

,L

,E1

,E&

N ?

,L

E

8%


32/53

PT PLN (Persero)


TN 5@ste (PUIL PNP)

#alah satu persyaratan dalam PN sistem (PNP) sebagai berikut:

,

5

T

N

6ekringPE

8ons"en 1 8ons"en &

Har"s ada elektroden@a

4entanahan

,

NPE

M=B

kh

tr

6ekrin

g

PHB

PLN

8os"e

n

,

N

81


33/53

PT PLN (Persero)


7f 3loop

Ph

Z

EY 7"

Dimana 7" 3 k!7n

3 "rus minimum yang dengan pasti dapat memutuskan ekring dalam cepat!

.ila terjadi gangguan maka akan terjadi kenaikan tegangan!

&egangan ini dimonitor oleh kumparan tegangan dari badan/body peralatan sampai tanah

(reference earth)!

'eference earth disini bukan tanah disekitar peralatan tetapi diambil tanah yang letaknya

agak jauh, sehingga akan mengalami/terpengaruh oleh naiknya tegangan gangguan!

Dalam hal ini perlu dipasang elektrode bantu (auHiliary electrode)!

@engapa perlu dipasang elektrode bantuV

@aksudnya hanya untuk menunjukan/menentukan titik potensial tanah (cukup %m

ditanam), yang paling penting letaknya jauh!

arak yang mencukupi (minimum) 65 (53panjang batang elektrode yang tertanam (pada

peralatan)!

2ntuk #P&& pentanahan peralatan tidaklah penting (bagaimana pentanahan itu)!

Keterangan:

- 'ating untuk #P"& selain *,4F %F 1F 8 dan 6 ada lagi yang 8* m"F 1* m"!

- "rus-arus 8* m" dan 1* m" merupakan arus yang sensitif sekali dan dimaksudkan

untuk sentuhan langsung ( lihat no!4 pengaman tambahan dengan #P"&)!

- Qang perlu diperhatikan untuk #P"& adalah :

%! Pemeliharaan (maintenance)!

1! periodical check (pengecekan secara periodik)!

- P$ adalah hantaran pengaman!

- P$N adalah hantaran netral yang juga berfungsi sebagai pengaman!

88


34/53

PT PLN (Persero)


"pproHimasi :

euntungan sistem &N sistem (PNP)

%! &egangan sentuh rendah !

1! "rus gangguan besar (ekring putus dengan cepat)!

8! $konomis!

6! persyaratan pentanahan bagi konsumen ringan!

erugian nya:

ika terjadi kawat netral putus (tidak perlu ada gangguan di peralatan konsumen), maka

arus beban masih mungkin mengalir melalui tanah dan akan mengakibatkan adanya

tegangan sentuh (s)!

.ila ada konsumen lain disebelah hilir, maka akan ada arus beban yang mengalir ke

konsumen lain, tetapi arusnya lebih kecil!

.ila disisi hilir masih banyak terdapat konsumen yang merata (yang terbagi merata per

fasa), arus di netral merupakan resultannya, arusnya akan kecil sekali (7N$T Z) sehingga

tegangan sentuh tidak berbahaya (untuk jelasnya lihat di .ab 7)!

,

5

T N

86


35/53

PT PLN (Persero)


s 3 7N$H '$

7'3 7#3 7&3 7N$T *

Qang berbahaya bila beban konsumen disebelah hilir tidak merata!

D"5"@ #7#&$@ && (P275 : PP)

,

5

TN

Putus

,E1

,E& 3s

,

5

T

N,E1

8ons ,8ons 58ons T

84


36/53

PT PLN (Persero)


.ila kawat netral putus tidak berbahaya!

.ahaya lain (bila kawat nol putus), dimana s sudah tidak ada, bisa terjadi salah satu fasa

turun, disisi lain fasanya naik!

&ahanan pentanahan/pembumian total dari netral ( 'N$)!

@isal : ada 4* konsumen 4*

8*

.ila 8* konsumen %*

8*

'N$J 4+ mengapa V

N N

,

5 T

,

5 T

8>


37/53

PT PLN (Persero)


ika terjadi gangguan, maka tegangan kawat netral akan naik!

"ntara ' ketanah melalui 'fdan N 'N$

%C4

4

11*

4*

11* +==

+

=

fNE

NENE

RR

RV

#yarat : N$3 4* olt

@aka pengaman trafo tidak putus!

.ila diharuskan 'N$3 4 +, maka dapat diasumsikan 'fY %C + akan menghasilkan

,

5

T

N,E1

,t

,NE

N

5 T

,NE

,;

E

,

8C


38/53

PT PLN (Persero)


N$3 4* olt

@isalkan : kawat jatuh ketanah/bumi!

7solator pecah!

awat tersentuh pohon!

&ahanan gangguan selalu 3 %C +

- awat jatuh menyentuh pipa ledeng/air!

- awat fasa putus menyentuh sumur bor!

- awat fasa jatuh terkena pagar besi!

"yat dalam P275 .ab 8 : Didalam perjalanannya bila dijumpai obyek pentanahan yang

baik dihubungkan kawat netral, berarti menurunkan N$!

7& #Q#&$@ (P275 : #istem hantaran pengaman #LP)!

.ila terjadi gangguan fasa ke tanah apa yang terjadi V@aka tegangan sentuh nol!

&etapi telah kita pelajari bahwa tidak ada =&'2$ 2N $"'&L= (yang tak ada

capasitasnya)!

#ehingga segitiga ektor tegangan seluruhnya tergeser dari tanah, oleh karena itu perlu

dipasang detector gangguan!

,

5

T

c

8?


39/53

PT PLN (Persero)


2ngrounded systembila terjadi gangguan fasa ketanah!

"kibatnya arus gangguan tidak nol (arusnya kecil sekali)!

s 3 7f! '$ (7f dalam orde mili ampere)!

#ehingga persyaratannya menjadi ringan (batasnya 4* olt)!

P275 memberi saran '$ 3 4* +! .isa saja 1** +, 8** + akibatnya elektrodenya kecil!

"kibat bila electrode kecil, maka tidak akan stabil (akibat permukaan tanah 0%m) apalagi

bila tanah dalam keadaan kering!

&etapi dengan kecilnya arus ekring tidak putus (bisa menguntungkan dan merugikan)!

@enguntungkan karena alat-alat jalan terus!

@erugikan karena tidak dapat diketahui letak gangguannya (susah mencarinya)!

9leh karena itu 7& #ystem hanya boleh dipakai pada system yang terbatas (misal:bengkel,

rumah sakit dll)!

.ila ada alat lain dan terjadi juga gangguan apa yang terjadi bila seperti gambar dibawah!

7f 3 AV

?,8%**

8?*=

s 3 %K* !

,

5

T

%#C%#C

N

8K


40/53

PT PLN (Persero)


@aka tegangan besar, ekring tidak putus, cara mengatasinya satu sama lain harus

terhubung dengan hantaran pengaman!

3. 5I5TEM PENTANAHAN IN5TALA5I

!% #istem Pentanahan 7nstalasi!

Pada sistim tenaga listrik pentanahan dapat dibedakan dalam dua macam yaitu

Pentanahan Perlengkapan ( $Muipment rounding ) !

Pentanahan Netral #istim ( Neutral #istim rounding )!

Pentanahan Perlengkapan ($Muipment grounding) adalah penghubungan ke tanah daribagian-bagian metal yang tidak bertegangan / tidak membawa arus pada semua

perlengkapan yang berhubungan dengan sistem tenaga listrik dan hal ini mutlak

diperlukan tanpa memperdulikan apakah titik netral sistimnya ditanahkan atau tidak baik

pada stationer eMuipment atau portable!

ontoh @etal $Muipment :

5emari kontrol, &angki trafo, 'angka motor, &iang, PL.

&ujuannya mencegah timbulnya / terjadinya tegangan sentuh yang membahayakan

manusia pada saat terjadi gangguan tanah serta memperendah impedansi hubung tanah

sehingga alat-alat pengaman dapat dengan segera memutus arus hubung tanah

(gangguan)

omponen pentanahan untuk grounding eMuipment

$lektrode

.us ( 'el ) Pentanahan

Penghantar Pentanahan

Pentanahan Netral #istim ( Neutral #ystim rounding) adalah penghubungan netral ke

tanah Dilingkungan P5N pentanahan untuk sistim yang bertegangan rendah diatur pada

suatu standar #P5N no 8 tahun %KC? ! Dimana pentanahan sistim yang dimaksud dalam

6*


41/53

PT PLN (Persero)


hal ini adalah pentanahan netral sistem dengan sistim Pentanahan Netral Pengaman yang

disingkat dengan istilah PNP yang didefinisikan sebagai suatu sistim pentanahan dengan

suatu tindakan pengamanan dengan cara menghubungkan instalasi yang diamankan atau

badan peralatan dengan hantaran netral yang ditanahkan ( disebut hantaran Nol ) dengan

begitu rupa sehingga jika terjadi kegagalan isolasi tercegahlah bertahannya tegangan

sentuh yang terlalu tinggi karena pemutusan arus oleh alat pengaman arus lebih

Dalam #P5N No 8 tahun %KC? disebutkan standar tersebut dimaksudkan untuk

melengkapi peraturan listrik dan syarat-syarat sambungan listrik yang mencakup :

aring tegangan rendah fasa tunggal, bertegangan 11* dan 1 H 11* olt fasa tunggal

aring &egangan 'endah fasa tiga bertegangan 11* / 8?*

#emua instalsi baik fasa tunggal 11* fasa netral maupun fasa tiga 11* / 8?* olt

Dimana tahanan jenis tanah suatu daerah akan menentukan kebijaksanaan P5N dalam

rangka merancang sistim pentanahan

@engacu pada standar #P5N No 8 tahun %KC? ini semua &' dan 7nstalasi harus

menggunakan pentanahan netral pengaman di mana :

&itik netral sistim (titik netral kumparan tegangan rendah transformator atau

kumparan generator) di tanahkan dengan elektroda tanah sesuai sub ayat 16,>

ketentuan ini ! Lantaran pentanahan dapat dihubungkan pada titik netral sistem digardu transformator, bila elektroda tanah tidak mungkin di pasang di gardu

transformator (misalnya dalam keadaan dimana pentanahan sistem tegangan rendah

harus terpisah dari pentanahan sistem tegangan menengahnya), maka elektroda tanah

dapat dipasang disetiap tiang pertama &'!

Lantaran netral disemua tiang akhir &' harus di tanahkan dengan elektroda tanah

sesuai sub ayat 16!> ketentuan ini

#emua PL. harus ditanahkan sesuai dengan sub ayat 16!> ketentuan ini

7nterkoneksi hantaran netral dari gardu transformator yang satu dengan yang lainnya

diperkenankan! 7nterkoneksi ini menyebabkan nilai tahanan keseluruhan menjadi

lebih rendah!

Dalam ketentuan ini persyaratan pentanahan sistem ditentukan sedemikian rupa

tergantung pada penggunaan jenis jaringannya dan jenis jaringan tegangan rendah di

6%


42/53

PT PLN (Persero)


wilayah P5N dapat terbagai dalam 6 macam hal ini ditinjau dari konstruksi sistem

dan sistem pentanahan netral sistemnya yaitu :

aringan dengan pentanahan pengaman &' dan &@ terpisah dan tiang-tiang &'

dan &@ terpisah (disebut type ")

aringan dengan pentanahan pengaman &' dan &@ digabunghan dimana &@

adalah abel tanah (disebut type .)

aringan dengan pentanahan &' dan &@ yang digabungkan dimana &' dan &@

tepasang pada tiang tiang yang sama (disebut &ype )

aringan diaman &' dan &@ mempunyai Lantaran netral bersama (type D)

2ntuk jaringan dengan type " berlaku ketentuan sebagai berikut :

&ahanan pentanahan menyeluruh hantaran netral &' yang telah tersambung pada

transformator, tiang akhir dan PL. utama besarnya maksimum 4 ohm !

Pada keadaan khusus misalnya &' dengan transformator berkapsitas kecil (@aksimum

4* k" , fasa tunggal atau %4* k" fasa- tiga ), umlah konsumen masih rendah dan

tahanan jenis tanahnya tinggi sehingga sukar didapat harga 4 ohm tahanan menyeluruh

diperkenankan maksimum %* ohm

2ntuk macam . berlaku ketentuan :Pada keadaan pentanahan bersama dari macam . ini dilepas nilai pentanhan &' nya

sama dengan macam "

2ntuk macam berlaku ketentuan :

Nilai tahanan pentanahan menyeluruh maksimum *,1 ohm ! ketentuan ini hanya berlaku

bagi sistim dengan arus gangguan satu fasa ketanah di &@ tidak lebih besar dari 8**

"mper 2ntuk sistem dengan netral &@ di tanahkan dengan tahanan yang tinggi berlaku

ketentuan macam "

2ntuk macam D berlaku ketentuan :

.agi sistem yang hantaran netral &' dihubungkan / dijadikan satu dengan hantarn netral

&@ berlaku ketentuan bahwa :

61


43/53

PT PLN (Persero)


Lantaran netral yang dimaksud mempunyai pentanahan sekurang kurangnya 6 buah

untuk setiap mile (%,>*K km ) dan besar tahanan pentanahan setiap elektrodanya adalah

14 ohm atau dengan kata lain pentanahan menyeluruh dari hantaran netral tersebut adalah

>,14 ohm untuk setiap milenya pentanahan ini tidak termasuk pentanahan yang terdapat

pada masing-masing PL. utama

Pada &' interkoneksi hantaran netral &' dari gardu yang satu dengan yang lain

diperkenankan dan interkoneksi ini dapat menurunkan nilai tahanan pentanahan menjadi

lebih rendah!

Lantaran netral untuk #5P dan #@P

Lantaran Netral untuk #5P

ika #ambungan luar Pelayanan (#5P) bukan dari jenis hantaran terlindung baik secara

elektris maupun mekanis seperti hantaran terbuka atau NQ" maka penampang minimum

hantaran netralnya sama dengan penampang minimum hantaran fasanya yaitu (> mm1

tembaga)!

ika #5P menggunakan jenis hantaran terlindung seperti NQQ , maka penampang

minimum hantaran netralnya sama dengan penampang minimum hantaran fasanya yaitu

(6 mm1 tembaga)!

ika digunakan hantaran "luminium diatur dengan ketentuan tersendiriLantaran Netral untuk saluran masuk pelayanan (#@P) terdiri dari jenis hantaran

terlindung (seperti NQ") yang terpasang pada pipa instalasi penampang minimum

hantaran netralnya adalah sama dengan penampang minimum hantaran fasanya yaitu 6

mm1tembaga

husus untuk 5istrik Pedesaan dimungkinkan #@P dengan penampang 1,4 mm1 yaitu

jika instalasinya hanya terdiri dari satu kelompok

3.& Pentanahan Perlengka4an Lain

otak "lat Pembatas dan Pengukur

otak alat pembatas dan pengukur dari bahan logam harus diperlengkapi dengan terminal

pentanahan!

68


44/53

PT PLN (Persero)


otak alat pembatas / Pengukur harus ditanahkan dengan cara menghubungkan kotak

tersebut dengan hantaran netral!

Lantaran Lubung!

Persyaratan hantaran hubung alat pembatas / pengukur sama seperti yang berlaku bagi

saluran masuk pelayanan!

PL. 2tama!

PL. utama dari bahan logam harus dilengkapi dengan terminal atau jalur terminal

pentanahan!

Pelaksanaan penyatuan hubungan antara :

Lantaran netral, hantaran pentanahan , hantaran pengaman instalasi dan PL. utama

sendiri harus dilakukan didalam PL. 2tama pada terminal pentanahannya

ika PL. bukan dari bahan logam maka kerangka yang terbuat dari logam harus

ditanahkan

&erminal atau jalur terminal tersebut harus dilengkapi dengan mur baut agar

hubungannya dapat dilepas waktu pemeriksaan

$lektroda &anah PL. 2tama$lektroda tanah yang digunakan untuk pentanahan titik netral transformator, tiang akhir ,

PL. 2tama dan &iang-tiang &' atau &@ lainnya harus memenuhi surat edaran No

*16/P#&/C* buku normalisasi No *8-%-K1 dengan panjang 1,C4 meter ! emungkinan

untuk menggunakan bahan atau ukuran yang berlainan ditentukan oleh P5N Bilayah/

Distribusi masing-masing!

husus bagi sistem yang hantaran netral &' nya dihubungkan dijadikan satu dengan

hantaran netral &@ berlaku ketentuan bahwa nilai tahanan pentanahannya :

&idak melebihi 8 ohm bila digunakan pipa saluran air minum sebagai elektroda

&idak melebihi 14 ohm bila digunakan elektroda tanah jenis lain

.ila dengan sebuah elektroda tanah tidak dapat dicapai nilai 14 ohm, dapat menyimpang

dari ketentuan ini tetapi harus digunakan dua atatau lebih elektroda tanah dengan jarak

satu sama lain tidak kurang dari dua meter

66


45/53

PT PLN (Persero)


Lantaran pentanahan PL. utama harus dari jenis yang terlindung dari gangguan mekanis

misalnya dengan pipa atau NQQ dengan penampang minimum > mm1

ika hantaran fasa saluran masuk pelayanan lebih besar dari > mm1 ( tembaga) maka

penampang hantaran pentanahan harus sama dengan hantaran fasanya tetapi tidak perlu

lebih dari 4* mm1(tembaga) dan nilainya harus diukur secara berkala!

Lantaran Pengaman

7nstalasi dengan hantaran netral tidak lebih dari %* mm1, maka hantaran netralnya dapat

dipergunakan sebagai hantaran pengaman!

.ila hantaran netralnya lebih kecil dari %* mm1diperlukan hantaran penagaman tersendiri

yang besarnya sama dengan penampang netralnya!

ika terdapat alat-alat khusus misalnya pemanas di kamar mandi sebaiknya dilakuka

pentanahan hantaran pengaman alat tersebut!

ika instalasi dengan beberapa bangunan dimana masing-masing bangunan mempunyai

satu PL. atau lebih maka satu PL. dari masing-masing bangunan harus ditanahkan

lengkap dengan hantaran pentanahan dan elektroda tanah!

Lantaran pengaman harus dari jenis hantaran yang terlidung dan berisolasi seperti

hantaran fasanya!

Pengamanan massa terbuka

@assa terbuka seperti tersebut dibawah ini harus disambung pada hantaran pengaman

- Pipa instalasi dari logam!

- 5angit-langit rumah dari logam!

"rmatur logam yang tergantung tidak perlu ditanahkan!

otak kontak (#top kontak) harus dilengkapi kontak pengaman dengan sedemikian rupa

sehingga peralatan yang tersambung pada kotak kontak tersebut otomatis tersambung

pada hantaran pengaman!

#emua logam yang terhubung baik dengan tanah dan ada dibawah &' terbuka antara

lain jaring pipa air pagar dsb! Larus tersambung pada hantaran netral atau hantaran

pentanahan terdekat!

64


46/53

PT PLN (Persero)


Lubungan 7nstalasi dengan pentanahan! Peralatan pentanahan konsumen merupakan

bagian yang tidak terpisahkan dari instalasi!

3I. 5I5TEM PEMBUMIAN NET,AL PENAMAN (PNP).

7!% #istem PNP!

Dalam sistim ini .agian onduktor &erbuka (.&) peralatan / perlengkapan

dihubungkan dengan penghantar netral yang dibumikan (penghantar nol) sedemikian

rupa sehingga bila terjadi kegagalan isolasi tercegahlah bertahannya tegangan sentuh

yang terlalu tinggi karena bekerjanya pengaman arus lebih!

@acam sistim pentanahan PNP adalah :

a)! #istim PNP dengan penghantar netral yang sekaligus berfungsi sebagai penghantar

pengaman seluruh sistim (penghantar yang lebih besar dari %* mm1 tembaga)! 5ihat

gambar % 1!

b)! #istim PNP dengan penghantar netral dan pengaman sendiri-sendiri diseluruh sistim

(untuk penghantar yang lebih kecil dari %* mm1 tembaga), disebut juga sistim 4 kawat!

5ihat gambar % %!

c)! PNP sistim dengan penghantar netral yang sekaligus berfungsi sebagai penghantarpengaman yang disebagian sistem, sedangkan dibagian sistem lainnya, penghantar netral

dan pengaman terpisah sendiri-sendiri! 5ihat gambar % 8!

3I.& Pers@aratan U" PNP.

a)! dalam P275 %K?C pasal 8%8! .!%, luas penampang penghantar antara sumber atau trafo

dan peralatan listrik, harus sedemikian, sehingga bila terjadi hubung singkat antara fasa

dan hantaran nol atau badan peralatan, arus gangguan besarnya paling sedikit sama

dengan arus pemutus alat pengamannya yang terdekat yaitu : 7"3 k 7N, dimana k adalah

factor yang harganya tergantung kepada karakteristik alat pengamannya!

b)! Penghantar nol setidak-tidaknya harus dibumikan di sumber, disetiap percabangan

saluran, disetiap ujung saluran dan juga setiap pelanggan!

6>


47/53

PT PLN (Persero)


&ahanan pembumian total hantaran nol ('N$) harus tidak melebihi 4 ohm, dengan alas an

bila terjadi gangguan ketanah yang biasanya melalui tahanan gangguan ', maka

penghantar netral akan mengalami kenaikan tegangan sesuai persamaan berikut (tahanan

penghantar diabaikan) :

N$ 3 VoltxRR

R

GNE

NE 11*+

Pada umumnya harga tahanan gangguan yang kurang dari %C ohm jarang terjadi, maka

besar kenaikan tgangan netral adalah :

VoltVoltVNE 4*11*%C44 =+

=

.atas tegangan sentuh yang aman menurut P275 atau 7$ adalah 4* olt!

3I. 5iste PNP "nt"k JT, dan Instalasi Pelanggan di PLN

Di &' penghantar netral sekaligus berfungsi sebagai hantaran pengaman dan dibumikan

disepanjang saluran! &itik bintang trafo distribusi dibumikan! Di instalasi pelanggan,

mulai dari PL. utama penghantar pengamannya terpisah tersendiri dari netralnya

pengamannya, bila penampangnya kurang dari %* mm1!

#etiap pelanggan diharuskan memasang sebuah elektroda pembumian yang melalui

hantaran pembumian tersambung ke rel / terminal pengaman ini dihubungkan dengan rel

/ terminal netral PL.!

@aksud pembumian ganda pada penghantar netral sepanjang &' dan pembumian

disetiap pelanggan adalah untuk :

- @encegah terjadinya tegangan yang terlalu tinggi pada hantaran netral termasuk

juga badan peralatan bila terjadi gangguan satu fasa ketanah ataupun hubungan

singkat fasa netral, ataupun kegagalan isolasi peralatan!

- @encegah terjadinya kenaikan tegangan yang terlalu tinggi akibat terputusnya

penghantar netral, pada pelanggan yang netralnya terpisah dari sumber / gardu!

6C


48/53

PT PLN (Persero)


- @encegah kenaikan tegangan kawat netral, termasuk juga badan peralatan, dalam

hal ada arus netral akibat beban yang tak seimbang!

- 2ntuk mencegah kenaikan tegangan yang terlalu tinggi pada kawat netralnya, bila

&' yang ada dibawah &@ menyentuh &@!

Dengan tersambungnya penghantar pengaman ke netral maka bila terjadi kegagalan

isolasi pada peralatan, maka arus gangguan akan lebih terjamin cukup besarnya sehingga

alat selalu bekerja / putus dengan cepat, sebab dalam hal ini penghantar netral merupakan

jalan kembali yang baik, tidak hanya tergantung pada elektroda pembumian seperti dalam

sistim PP! &egangan sentuh yang terjadipun relatie lebih rendah dari sistim PP!

ambar 8!1

#istim PNP pada instalasi pelanggan!

6?

Pentanahan

4engaan

PHB

,el 4engaan

Ele2trode

4e!"ian

Peralatan


49/53

PT PLN (Persero)


3I.* Baha@a P"t"sn@a Penghantar Netral Pada 5isti PNP.

.ila penghantar netral putus, arus beban masih mungkin mengalir melalui tanah,

akibatnya akan terjadi kenaikan tegangan pada penghantar netral! arena pengaman

peralatan pelanggan terhu?bung kenetral, maka kenaikan tegangan netral tersebut akan

dirasakan dibadan peralatan pelanggan! Lal ini dapat membahayakan pelanggan!

.ila pembumian netral yang seharusnya dilakukan dititik-titik tertentu (di netral trafo

distribusi, di tiang awal, tiang akhir) tidak dilakukan maka pada saat terjadi penghantar

netral putus akan terjadi kenaikan tegangan pada fasa-fasa yang berbeban rendah dan

penurunan tegangan pada fasa yang berbeban tinggi, di jaringan yang penghantar

tidakterhubung pada sumber ! .erikut akan dilihat beberapa kasus terputusnya kawat

netral dan bahayanya :

8as"s a Penghantar netral 4"t"s 4ada instalasi 4elanggan @ait" antara PHB dan

4eralatan listrik.

alan balik bagi arus netral terputus, sehingga peralatan listrik tidak bias hidup! eduaterminal alat listrik akan bertegangan 11* olt! .ahaya lainnya tidak ada!

8as"s ! Penghantar netral sa!"ngan 4ela@anan ter4"t"s 4ada 4elanggan sat"

;asa.

alan balik bagi arus beban adalah melalui tanah setelah melalui hantaran pembumian

elektroda pembumian pelanggan, badan peralatan yang dibumikan akan bertegangan

sebesar E!! RIV = &egangan sentuh bila seseorang menyentuh peralatan tersebut

adalah : VRR

RV

!E

ES 11*

+

=

ER adalah tahanan total dari semua peralatan yang dihidupkan!

&egangan s diatas akan terasa pada semua alat yang badannya tersambung kenetral

melalui penghantar pengaman, baik yang dihidupkan maupun tidak,

6K


50/53

PT PLN (Persero)


Pelanggan sedang menghidupkan peralatan yang terdiri dari atas seterika 4** watt,

pemanas air C** watt dan mempunyai 'g 3 1* ohm!

@aka :

VoltVV

R

S

!

C811*88,6*1*

1*

88,6*4**C**

11*1

=+

=

=+=

&egangan sebesar ini akan terasa pada semua alat yang badannya terhubung terhu bung

kenetral melalui penghantar pengaman baik yang dihidupkan atau tidak!

@enurut ketentuan tegangan sentuh dibatasi sampai 4* olt untuk waktu yang tak

terbatas!

2ntuk mendapatkan harga ini '$ perlu diturunkan! Lubungan besar '$ dan besar '.

dapat diturunkan dari persamaan diatas :

( )

VARR

RRR

VoltVRR

RV

!E

E!E

!E

ES

111*

%C*

4*

%C*

4*

11*4*

4*11*

==

=+

=+

=

"tau '$H " 3 %6184

Dari hubungan tersebut dapat dibuat table :

D"Q" ( " ) ' $ ( 9hm )

64*

K**

%8**

11**

66**

8%,>

%4,?

%%

>,4

8,1

Lubungan antara besar daya tersambung pelanggan %fasa dan tahanan pembumian agar

diperoleh tegangan sentuh yang aman pada saat sambungan pelayanan putus!

4*


51/53

PT PLN (Persero)


Dari table ini dapat dilihat makin besar daya pelanggan, harus semakin baik tahanan

pembumiannya agar pada saat netral putus tidak terjadi kenaikan tegangan badan

peralatan!

8as"s 2 Penghantar netral sa!"ngan 4ela@anan ter4"t"s 4ada 4elanggan tiga

?asa.

.ila beban pelanggan tiga fasa terbagi rata pada setiap fasa arus yang melalui penghantar

netral diterminal netral PL. akan saling menetralisir, sehingga arus netral yang keluar

dari terminal PL. akan 3 * ! &etapi hal seperti ini jarang terjadi!

.ila beban tidak seimbang kasus bahaya yang sama seperti butir b akan terjadi! "rus

netral yang diteruskan ketanah adalah :

7$ 3 7' X 7# X 7&

&egangan badan perlatan yang tersambung ke netral melalui penghantar pengaman adalah

:

$ 3 7$ [ '$

adi semakin besar arus ketidak seimbangan akan semakin besar tegangan $!

.ila putusnya netral ini terjadi pada pelanggan yang pentanahan netralnya tidak ada,

sedangkan netral instalasi dan penghantar pengaman tetap dihubungkan diterminal netral

PL., maka bila bebannya tidak seimbang badan peralatan akan menjadi bertegangan!Disamping itu sebagian peralatan akan tersambung pada tegangan yang lebih besar dari

11* olt! Lal ini tentu saja dapat merusak peralatan pelanggan yang bersangkutan!

8as"s d Penghantar etral JT, tiga ;asa didekat gard" distri!"si 4"t"s.

Disebelah hilir dari titik putus terdapat sejumlah pelanggan! "rus balik yang melalui

netral akan melewati tahanan pembumian ekialen '$, yang merupakan gabungan dari

tahanan pembumian (di PL. pelanggan dan di &') yang terdapat disebelah hilir titik

gangguan! .ila beban ada dalam keadaan seimbang, arus yang melalui netral ini kecil dan

kondisi ini tidak membahayakan!

.ila beban ada dalam keadaan tak seimbang bahaya yang sama seperti kasus c akan

terjadi! Lal yang sama akan berlaku juga bila kawat netral putus ditempat lain di &'!

Pada bagian dibelakang netral yang putus tidak akan terjadi hal yang membahakan

4%


52/53

PT PLN (Persero)


selama beban dalam keadaan seimbang! .ila beban tak seimbang akan terjadi kenaikan

tegangan pada badan peralatan yang tersambung ke netral melalui penghantar pengaman

sebesar :

$3 7$ [ '$

8as"s e Penghantar netral JT, tiga ;asa ditiang terakhir 4"t"s.

41


53/53

PT PLN (Persero)


Lal seperti pada butir d diatas akan terjadi juga bila penghantar ditiang akhir dibumikan

secara baik!

,

5

T

N

'$

20. pentanahan sistem distribusi

Documents