Download - Makalah Grounding ( Revisi )
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
1/17
KONVERSI ENERGI LISTRIK
SISTEM GROUNDING JARINGAN TRANSMISI JARAK
JAUH
Penyusun
1. Moh. Alif Solehudin (5301412003)
2. Abdulah Labib (5301412008)
3. Wahyu Nurrohman (5301412009)
4. Wahyu Imam Buhori (5301412019)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2014
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
2/17
A. PENDAHULUANPentanahan merupakan sistem pengamanan terhadap perangkat-
perangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan
listrik utamanya petir. Sistem pentanahan digambarkan sebagai hubungan
antara suatu peralatan atau sirkit listrik dengan bumi. Apabila ada gangguan
hubungan singkat, arus gangguan melngalir melalui peralatan-peralatan yang
terbuat dari bahan metal dan uga mengalir pada tanah itu sendiri.
Pemasangn grounding agar berjutuan menganankan peralatan-
peralatan listrik maupun manusia yang berlokasi di sekitar gangguan terjadi,
akan tetapi pada penarapannya banyak rumah maupun jaringan yang kurang
memperhatikan permasalahan pentanahan sehingga bisa membahayakan
peralatan listrik maupun makhuk hidup apabila terjadi gangguan maupun
tersambar petir.
Kondisi ini mendorong penulis untuk membuat makalah tentang
pentahanan dalam sistem transmisi jarak jauh guna membantu pembaca agar
menambah pengetahuan tentang pentanahan dan agar terhindar dari kerusakan
akibat tanpa adanya pentanahan.
B. PERMASALAHAN1. Apa itu pentanahan?
2. Tujuan pentanahan?
3. Syarat-syarat pentanahan?
4. Faktor-faktor yang mempengaruhi pentanahan?
5.
Komponen-komponen yang mempengaruhi pentanahan?
6. Pentanahan pada sistem distribusi?
7. Skema pentanahan?
C. PEMBAHASAN1. Pengertihan Sistem Pentanahan
Sistem pentanahan atau biasa disebut sebagai grounding system
adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang
mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik utamanya
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
3/17
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
4/17
4. Melindungi peralatan / saluran dari bahaya kerusakan yang diakibatkan
oleh adanya ganguan fasa ke tanah
5. Melindungi peralatan / saluran dari bahaya kerusakan isolasi yang
diakibatkan oleh tegangan lebih
6. Untuk keperluan proteksi jaringan
7. Melindungi makhluk hidup terhadap tegangan langkah (step voltage)
8. Melindungi mahluk hidup dari tegangan sentuh
9. Melindungi peralatan dari tegangan lebih
Menurut IEEEStd 142-2007 4, tujuan system pentanahan adalah:
1. Membatasi besarnya tegangan terhadap bumi agar berada dalam
batasan yang diperbolehkan
2. Menyediakan jalur bagi aliran arus yang dapat memberikan deteksi
terjadinya hubungan yang tidak dikehendaki antara konduktor system
dan bumi. Deteksi ini akan mengakibatkan beroperasinya peralatan
otomatis yang memutuskan suplai tegangan dari konduktor tersebut
3. Syarat-syarat pentanahanAgar sistem pentanahan dapat bekerja efektif, harus memenuhi persyaratan-
persyaratan sebagai berikut :
a) Membuat jalur impedansi rendah ke tanah untuk pengamanan personil
dan peralatan, menggunakan rangkaian yang efektif.
b) Dapat melawan dan menyebarkan gangguan berulang dan arus akibat
surja hubung ( surge currents )
c) Menggunakan bahan tahan korosi terhadap berbagai kondisi kimiawi
tanah, untuk meyakinkan kontinuitas penampilannya sepanjang umurperalatan yang dilindungi.
d) Menggunakan sistem mekanik yang kuat namun mudah dalam
pelayanan.
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
5/17
4. Komponen-komponen PentanahanKomponen pentanahan terdiri dari Tanah dan Elektroda pentanahan.
Tanah
Salah Satu yang menentukan besarnya tahanan sistem pentanahan adalah
tahanan jenis tanah. Semakin Kecil Tahanan Tanah Maka Tahanan sistem
pentanahan akan semakin kecil sehingga akan semakin baik
Tahanan jenis tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor :
- Karakteristik Material Tanah
- Kelembaban Tanah
- Temperatur
Tahanan Jenis Tanah untuk beberapa tipe tanah
Pengaruh Temperatur Terhadap Tahanan Jenis Tanah
Pengaruh Kelembaban Terhadap Tahanan Jenis Tanah
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
6/17
Elektroda Pentanahan
Elektroda Pentanahan merupakan komponen penting yang berfungsi untuk
menyalurkan arus ke Tanah.
Tahanan Sistem Pentanahan dipengaruhi oleh karakteristik elektroda pentanahan
yang digunakan antara lain :
Bentuk Elektroda Pentanahan
Elektroda Pita, berupa pita atau kawat berpenampang bulat yang ditanam
di dalam tanah umumnya penanamannya tidak terlalu dalam (0,5 - 1
meter) dan caranya ada bermacam-macam.
Elektroda pita jenis ini terbuat dari bahan metal berbentuk pita atau juga
kawat BCC yang di tanam di dalam tanah secara horizontal sedalam 2
feet. Elektroda pita ini bisa dipasang pada struktur tanah yang mempunyaitahanan jenis rendah pada permukaan dan pada daerah yang tidak
mengalami kekeringan. Hal ini cocok untuk daerah daerah pegunungan
dimana harga tahanan jenis tanah makin tinggi dengan kedalaman.
Elektroda Batang, berupa batang yang ditanam tegak lurus dalam Tanah.
Elektroda batang terbuat dari batang atau pipa logam yang di tanam
vertikal di dalam tanah. Biasanya dibuat dari bahan tembaga, stainless
steel atau galvanised steel. Perlu diperhatikan pula dalam pemilihan bahan
agar terhindar dari galvanic couple yang dapat menyebabkan korosi.
Elektroda batang ini mampu menyalurkan arus discharge petir maupun
untuk pemakaian pentanahan yang lain.
Elektroda ini banyak digunakan di gardu induk-gardu induk. Cara
Pemasangannya dengan memancangkannya ke dalam tanah dan tidak
memerlukan lahan yang luas.
http://1.bp.blogspot.com/-qBcs_aFT00s/Tar1_pQK1QI/AAAAAAAAACA/mhfQn9xEYxA/s1600/pitaaaaa.jpeg -
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
7/17
Elektroda pelat, berupa pelat yang ditanam tegak lurus dalam tanah.
Elektroda ini terdapat tiga macam bentuk yaitu :
- Bentuk Grid
- Bentuk radial
- Bentuk lingkaran
Elektroda ini ditanam di tanah yang lebih dalam dibandingkan dengan
elektroda pita. Digunakan bila diinginkan tahanan pentanahan yang kecil
dan sulit diperoleh dengan menggunakan jenis-jenis elektroda yang lain
Pengaruh Kedalaman Elektroda Tanah
Semakin Dalam Elektroda Tanah maka Tahanan Sistem Pentanahan Akan
semakin kecil, karena semakin dalam maka tanah akan semakin lembab
dan semakin dekat dengan unsur logam.
http://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpghttp://3.bp.blogspot.com/-hrx50ZWhYtY/TbLPQNB7AzI/AAAAAAAAACY/gD3Vm8-qhKg/s1600/elktrda-plat.jpghttp://4.bp.blogspot.com/-nacqOjg5z1k/TbLQB9Jxt2I/AAAAAAAAACc/AxBVTL8LzzI/s1600/batang.jpg -
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
8/17
Pengaruh Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah
Semakin Luas Kontak dengan tanah, maka tahanan sistem pentanahan
akan semakin kecil, karena semakin luas kontak maka jalur arus ketanah
semakin luas, dan juga resistansi elektroda semakin kecil
Pengaruh Jumlah dan Jarak Antara Elektroda
Untuk mendapatkan Tahanan tanah yang optimal, maka jarak antara 2
elektroda minimal sekitar 2 kali dalam elektroda
5. Pentanahan Pada saluran DistribusiSistem JTM 20 kV sampai dengan 29 kV harus selalu diketanahkan
karena kemungkinan gagal sangat besar oleh tegangan lebih transien yang
dikaitkan oleh busur tanah (arcing grounds). Dibawah ini ditunjukkan
konsturksi pentanahan langsung dan pentanahan peralatan jaringan.
Pentanahan ini tidak membatasi arus gangguan tanah, oleh karena itu
diperlukan suatu pengaman yang cepat. Tindakan pengamanan harus
dilakukan sebaik-baiknya agar tegangan sentuh yang terlalu tinggi akibat
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
9/17
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
10/17
Arrester Petir
Arrester petir atau disingkat arrester adalah suatu alat pelindung
bagi peralatan system tenaga listrik terhadap surya petir. Alat pelindung
terhadap gangguan surya ini berfungsi melindungi peralatan system tenaga
listrik dengan cara membatasi surja tegangan lebih yang datang dan
mengalirkannya ketanah
Disebabkan oleh
fungsinya, Arrester harus
dapat menahan tegangan
system 50 Hz untuk waktu
yang terbatas dan harus dapat
melewatkan surja arus ke
tanah tanpa mengalami
kerusakan. Arrester berlaku
sebagai jalan pintas sekitar
isolasi. Arrester membentuk jalan yang mudah untuk dilalui oleh arus kilat
atau petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan.
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
11/17
Selain melindungi peralatan dari tegangan lebih yang diakibatkan
oleh tegangan lebih external, arrester juga melindungi peralatan yang
diakibatkan oleh tegangan lebih internal seperti surja hubung, selain itu
arrester juga merupakan kunci dalam koordinasi isolasi suatu system
tenaga listrik. Bila surja datang ke gardu induk arrester bekerja
melepaskan muatan listrik serta mengurangi tegangan abnormal yang akan
mengenai peralatan dalam gardu induk.
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
12/17
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
13/17
D. KESIMPULAN1. grounding system adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-
perangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari
lonjakan listrik utamanya petir. Sistem pentanahan digambarkan sebagai
hubungan antara suatu peralatan atau sirkit listrik dengan bumi.
2. Menurut IEEEStd 142-2007 4, tujuan system pentanahan adalah:
Membatasi besarnya tegangan terhadap bumi agar berada dalam
batasan yang diperbolehkan
Menyediakan jalur bagi aliran arus yang dapat memberikan deteksi
terjadinya hubungan yang tidak dikehendaki antara konduktor system
dan bumi. Deteksi ini akan mengakibatkan beroperasinya peralatan
otomatis yang memutuskan suplai tegangan dari konduktor tersebut
3. Syarat-syarat pentanahan :
Membuat jalur impedansi rendah ke tanah
Dapat melawan dan menyebarkan gangguan berulang dan arus
akibat surja hubung ( surge currents )
Menggunakan bahan tahan korosi
Menggunakan sistem mekanik yang kuat
4. Faktor yang mempengaruhi pentanahan
Bentuk elektroda
Jenis bahan dan ukuran elektroda
Jumlah/konfigurasi elektroda
Kedalaman pemancangan / penanaman didalam tanah
Faktor-faktor alam
Pengaruh Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah
Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah
5. Komponen-komponen Pentanahan
Tanah
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
14/17
Elektroda Pentanahan : Elektroda Pita, Elektroda Batang,
Elektroda Pelat
6. Sistem JTM 20 kV sampai dengan 29 kV harus selalu diketanahkan karena
kemungkinan gagal sangat besar oleh tegangan lebih transien yang
dikaitkan oleh busur tanah (arcing grounds).
Konstruksinya meliputi : Pentanahan Kaki Menara dan Arrester Petir
7. Skema Pentanahan meliputi
Sisitem Daya : Suatu sistem daya ditanahkan pada titik yang cocok
menurut skema tertentu untuk memperoleh keuntungan seperti :
mengurangi harga peralatan, menekan biaya operasi dan biaya
pemeliharaan, meningkatkan pengamanan, meningkatkan
keterandalan dan meningkatkan penampilan.
Saluran-saluran dan substasion-substation bertujuan untuk :
- Untuk mempeoleh urutan fasa nol impedansi, sehingga dapat
diperoleh arus gangguan cukup besar untuk dapat
mengerajakan relay pemutus arus pada saat terjadi gangguan.
- Untuk pengaman personil dan ternak.
- Untuk mengurangi gangguan interferensi pada komunikasi
dengan menjaga potensial tanah tetap rendah.
E. SARANSemua bagian instalasi yang terbuat dari logam (menghantar listrik) dan
dengan mudah bisa disentuh manusia hendaknya harus ditanahkan agar
potensial dari logam yang mudah disentuh manusia selalu sama dengan
potensial tanah (bumi) tempat manusia berpijak sehingga tidak berbahaya bagi
manusia yang menyentuhnya.
Dalam Proses pemasangan pentanahan hendaknya selalu memperhatikan
komponen-komponen pentanahan yaitu yang berkaitan dengan karakteristk
tanah dan juga jenis-jenis elektroda sehingga dapat menghasilkan pentanahan
yang baik dan efektif.
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
15/17
F. LATIHAN SOAL1. Sebutkan syarat-syarat konduktor pentanahan yang baik
2. Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi besar tahanan pentanahan!
3. Bagaimana cara memperoleh tahanan pentanahan yang lebih kecil?
4. Sebutkan metode-metode pentanahan
Jawab :
1. Konduktor yang digunakan untuk pentanahan harus memenuhi beberapa
persyaratan antara lain:
Memiliki daya hantar jenis (conductivity) yang cukup besar sehingga tidak
akan memperbesar beda potensial lokal yang berbahaya.
Memiliki kekerasan (kekuatan) secara mekanis pada tingkat yang tinggi
terutama bila digunakan pada daerah yang tidak terlindung terhadap
kerusakan fisik.
Tahan terhadap peleburan dari keburukan sambungan listrik, walaupun
konduktor tersebut akan terkena magnitude arus gangguan dalam waktu
yang lama.
Tahan terhadap korosi.
2. Factor-faktor yang mempengaruhi besar tahanan pentanahan diantaranya:
Bentuk elektroda
Jenis bahan dan ukuran elektroda
Jumlah/konfigurasi elektroda
Kedalaman pemancangan / penanaman didalam tanah
Faktor-faktor alam
Pengaruh Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah
Luas Kontak Antar Elektroda tanah dengan Tanah
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
16/17
-
7/25/2019 Makalah Grounding ( Revisi )
17/17
DAFTAR PUSTAKA
Pabla, AS dan Ir. Abdul Hadi. 1994. Sistem Distribusi Daya Listrik.. Jakarta :
ERLANGGA
Anonim. 2011. Sistem Pentanahan . Yang diunduh pada laman
http://kusnan-listrik.blogspot.com.Tanggal 23 April 2014. Jam 10.00
Anonim. 2010. Proteksi Petir . Yang diunduh pada laman
http://aphiep507.blogspot.com/.Tanggal 23 April 2014. Jam 10.15
Anonim. 2011. Elektroda Pentanahan .Yang diunduh pada laman
http://vikiboys.blogspot.com/. Tanggal 24 April 2014. Jam 09.00
Anonim. 2009. Pengaman Jaringan distribusi . Yang diunduh pada laman
http://slowman.blogspot.com.Tanggal 24 April 2014. Jam 09.30
Anonim. 2012. Grounding System . Yang diunduh pada laman
http://lieyow.blogspot.com.Tanggal 24 April 2014. Jam 10.46
Marsudi, Djiteng. 2005.Pembangkitan Energi Listrik. Jakarta: Erlangga.
Dr. Munandar, Aris dan Dr. S. Kuwahara. 2004. Teknik Tenaga Listrik.
Jakarta: Pradnya Paramita.
Kadir,Abdul. 2010. Transmisi Tenaga Listrik. Jakarta: UI Press
http://kusnan-listrik.blogspot.com/http://kusnan-listrik.blogspot.com/http://aphiep507.blogspot.com/http://aphiep507.blogspot.com/http://vikiboys.blogspot.com/http://vikiboys.blogspot.com/http://slowman.blogspot.com/http://slowman.blogspot.com/http://lieyow.blogspot.com/http://lieyow.blogspot.com/http://lieyow.blogspot.com/http://slowman.blogspot.com/http://vikiboys.blogspot.com/http://aphiep507.blogspot.com/http://kusnan-listrik.blogspot.com/